水泥加固红土抗剪强度的影响因素

影响土体抗剪强度及其指标的因素可以概括为两大类：土体本身的因素和外部因素。外部因素又可分为与环境有关的因素和与外荷载有关的因素。土体本身的因素包括土的颗粒组成、孔隙比、干密度、含水率和结构性等；与环境有关的因素包括排水条件、温度以及孔隙水的性质等；与外荷载有关的因素有应力、应变、加载速率和应力路径等。就水泥加固红土的抗剪强度而言，还包括水泥加入比例、试样养护时间、水泥标号、外加剂等因素。

1.含水率的影响

土体孔隙中的水可分为结合水、毛细水和重力水三种。结合水使土颗粒连接在一起，并使之具有黏滞性、弹性和抗剪强度；毛细水又称毛细力，使土体具有黏聚力，但黏聚力较小；重力水没有抗剪强度，受剪切时，即发生流动。

由太沙基（Terzaghi）在1925年提出的饱和土的有效应力原理可知，孔隙水是饱和黏土抗剪强度的重要影响因素。从土粒表面直至阳离子浓度正常为止，这个范围即为扩散层，扩散层中的阳离子能与水溶液中的其他阳离子发生离子交换。由于土中含水率多少与土粒周围的水膜厚度有关，即与扩散层厚度有关，扩散层对土颗粒之间的黏聚力有减弱作用。水膜较厚，土体的塑性大、强度低、压缩性大。黏聚力受含水率的影响较大，黏性土含水率增大，结合水膜厚度增大，土颗粒之间的距离增大，黏聚力和内摩擦角同时减小，从而使土体抗剪强度降低。

2.干密度的影响

红土具有可击实性。当土体的含水率为最优含水率时，在标准击实功的作用下，土体结构可达到最紧密状态，并达到相应的最大干密度。此时，土体颗粒间的结合程度最好，土体结构最为稳定，抗剪强度最高。故土体干密度的大小直接反应土体的密实程度的好坏，从理论上来说，土体的干密度越大，土体结构就越密实，颗粒之间的接触面积越大，在外荷载的作用下不易发生错动，即使发生了错动，错动时产生的摩擦力也增大，抵抗外荷载的能力增强，强度增大；反之强度则减小。

3.水泥加入比例的影响

黏粒含量对红土抗剪强度的影响主要体现在多黏聚力的影响。针对同一种土体，黏粒含量一定，水泥的加入改变了红土的黏粒含量。黏粒含量的变化可以用水泥加入比例来衡量。在红土中加入水泥后，红土中的黏粒含量较高，粗颗粒均匀地分布在黏粒基质中，土颗粒之间的孔隙被黏粒充填，土颗粒被黏粒包裹形成较大的团粒，使颗粒之间的接触面积增大。随着水泥加入比例的增大，水泥加固红土的作用发挥得越充分，故加固红土的抗剪强度越大，相应地水泥加固红土的抗剪强度指标也越大。

4.试样养护时间的影响

随着试样养护时间的延长，水泥与土颗粒之间的各种作用发挥得越来越充分，反应生成的胶结物增多，包裹作用引起的团粒化作用也越来越明显，故加固红土的抗剪强度和抗剪强度指标随着试样养护时间的延长而不断增大，但并不是无限地增大下去，当增大到一定程度之后，增长速度就会减慢，继续延长养护时间，增长速度越来越慢，直到停止。