掺绿砂改良膨胀土室内试验研究

张 鑫，孙树林，魏永耀，盘 霞

(1. 胜利油田胜利勘察设计研究院有限公司，山东 东营 257000；2. 河海大学 地球探测与信息技术研究所，南京 210098)

1 引 言

膨胀土含有较多的亲水性黏土矿物，工程性质较差，公路工程中采用膨胀土作为路基填料时，必须采取必要的工程措施，防止其反复胀缩和强度衰减对路基工程造成危害。目前，膨胀土主要采用石灰进行改良[1－2]，但采用这种方法进行膨胀土改良的成本较高，而采用工业废弃物既可降低成本，又可以解决废弃物堆量大、占地多、环境污染严重等问题。因此，粉煤灰[3－4]，胶粉[5]改良土作为筑路材料的性质在近些年进行了广泛研究。然而，绿砂即工业废砂，国内还没有人进行过这方面的研究。

国外近几年对于绿砂在土木工程建筑中的研究取得了重大成果，在高速公路地基和挡土结构[6]、填地[7]、沥青混凝土[8]、软弱下卧层[9]、路面地基[10]、生物及化学修复[11]等方面都取得了较大进展。本文结合国外研究成果，选取南京燕子矶膨胀土进行系统的绿砂室内改良试验研究，探讨绿砂改良膨胀土的可行性。

2 材料性质

（1）膨胀土

土样为南京燕子矶地区的膨胀土，土粒相对密度Gs= 2.677，液限ωl= 40.2%，塑性指数Ip=19.6%，不均匀系数Cu= 8.99，曲率系数Cc= 0.899，干密度ρd为=1.813 g/cm3，最佳含水率ωopt= 17.8%，最大干密度ρdmax= 1.76 g/cm3，见表1，粒径小于0.075 mm的颗粒含量为98.83，见图1。根据《公路路基设计规范》[12]，判定为该土为弱～中等膨胀土。

表1 膨胀土的有关物理特性Table1 Physical properties of expansive soil

（2）绿砂

绿砂又被称为铸造废砂（waste foundry sand），简称为WFS。绿砂产生于砂型铸造，全国每年的废砂大约有1000万t，除少量废砂再生回用外，大部分以丢弃为主。……