水泥加固红土的宏观力学特性试验方案

1.水泥加入比例的选择

按照Tatsuka Okumura［147］（1989）建议，用水泥加固土时，最小水泥加入比例为5%，一般水泥加入比例宜选用10%～20%。因此，本试验的水泥加入比例为0，8%，11%，15%，20%，其中，加入水泥前的红土称为素红土，其水泥加入比例为0；加入水泥后的红土称为水泥加固红土。水泥加入比例是指质量百分比，是水泥质量与红土样干土质量之间的比值；水泥加固红土的含水率是水的质量与土样干土质量和所加水泥质量之和的比值。

2.水泥加固红土的击实制样时间

柳墩利等［148］（2008）研究表明，水泥加固红土的击实指标受击实延迟时间的影响，存在一个最佳延迟时间，实际上就是最佳击实制样时间。击实制样时间是指从水泥加到土体中开始到击实结束所经历的时间，最佳击实制样时间是指击实效果达到最佳状态时所对应的击实制样时间。土体不同，水泥加固土体的击实效果也不同，对应的最佳击实制样时间也不同。故在进行水泥加固红土的击实试验前，需要确定水泥加固红土的最佳击实制样时间，为水泥加固红土击实试验的时间控制提供依据。

最佳击实制样时间的确定以最大干密度的最大值作为控制标准。试验时，选定水泥加入比例为8%，击实制样时间控制为0.5h，1.5h，2.5h，4.5h四种情况，在每一个时间里，将水泥和红土混合物搅拌均匀需要的时间约为20min，击实时间约为10min，剩下的时间则为静置浸润时间。

3.水泥加固红土的宏观力学特性试验

水泥加固红土的宏观力学特性试验包括击实试验、直剪试验、压缩试验和渗透试验，其中击实试验是制备直剪、压缩、渗透等试验试样的基础，试样的紧密程度根据最佳击实状态来控制。

在明确最佳击实制样时间的基础上，制备素红土和水泥加固红土试样。其中，素红土按照《土工试验规程》（SL237—1999）制样；水泥加固红土制样时，先按照需加入的含水率预留3%后的水量均匀加入到素红土中，并用塑料薄膜密闭在容器中浸润24h后，加入不同比例的水泥（8%，11%，15%，20%）拌和均匀，在拌和过程中再将预留的3%的水加入水泥红土样中，使拌和均匀的水泥红土样在不同击实制样时间内完成击实试验，获取不同水泥加入比例下水泥加固红土的最佳击实特性。

在明确水泥加固红土最佳击实特性的基础上，针对最佳击实状态，制备素红土及水泥加固红土的直剪、压缩、渗透试样。考虑水泥加入比例和试样养护时间的影响，水泥加入比例按0，8%，11%，15%，20%变化，试样养护时间按0d，3d，7d，14d，28d变化，其中0代表素红土，0d代表试样不养护。直剪、压缩、渗透试样放在恒温保湿缸里进行养护，养护温度按环境温度确定。试样达到养护时间后再进行直剪、压缩、渗透试验，以确定水泥加入比例及试样养护时间对红土的抗剪强度特性、压缩性及渗透性的影响。

击实试验采用南－55型标准轻型击实仪，分三层，每层25击，单位体积击实功为604.0kJ/m3；压缩试验采用WG－1型三联固结仪；直剪试验采用应变控制式直剪仪，剪切速率为6r/min；渗透试验采用南－55型变水头渗透仪。