濕陷性黃土水穩(wěn)性能增強新方法研發(fā)

氣氣學(xué)研穩(wěn)穩(wěn)增新研小組名稱：管道道道科學(xué)研研究院院儲運安安全所所QC小組發(fā)布人：劉一鳴鳴鳴單位名稱：中國國國石油天天然氣氣管道科科學(xué)研研究院時間：201555年4月30號目錄TOC\h\z\t"我的標(biāo)題一級,1,我的二級標(biāo)題,2"HYPERLINK\l"_Toc419015442"一、小組簡介一、小組簡介小組概況和成員員員情況見見表11、表2。表1小組概況況表小組名稱管道科學(xué)研究院院院儲運安安全所所QC小組成立時間2014年1月月月注冊編號YJY-CYSSS-200144課題類型創(chuàng)新型活動時間2014年1月月月～2014年12月活動次數(shù)30次參加率100%課題名稱濕陷性黃土水穩(wěn)穩(wěn)穩(wěn)性能增增強新新方法研研發(fā)制表人：劉一鳴鳴鳴時間：20144..1.66表2小組成員員情況況序號姓名年齡文化程度職稱/職職務(wù)務(wù)組內(nèi)分工工1邵云巧48本科高工/QC組長長長整體策劃、課題題題管理2劉一鳴30博士工程師/發(fā)布人人人項目指導(dǎo)、策劃劃劃3何金昆32本科工程師/組員項目管理、控制制制4李政龍24碩士工程師/組員數(shù)據(jù)分析、試驗驗驗實施5鮑峰35碩士工程師/組員數(shù)據(jù)分析、試驗驗驗實施6詹春秋50本科高工/注冊QCC中級診斷師QC培訓(xùn)/指導(dǎo)導(dǎo)7車?yán)?0碩士工程師/組員數(shù)據(jù)分析、試驗驗驗實施8楊建華35碩士工程師/組員數(shù)據(jù)分析、試驗驗驗實施9單慕曉30碩士工程師/組員數(shù)據(jù)分析、試驗驗驗實施10宋萌27碩士工程師/組員數(shù)據(jù)分析、試驗驗驗實施制表人：何金昆昆昆時間：20144..1.66二、選擇課題2.1問題的提提出濕陷性黃土是一一一種非飽飽和的的欠壓密密土，具具有大孔孔隙和和垂直節(jié)節(jié)理，在在天然濕濕度下下，其壓壓縮性性較低，強強度度較高。但但當(dāng)當(dāng)濕陷性性黃土土遇水浸濕濕時時，土的的強度度顯著降降低，引引起的濕濕陷變變形是一一種下下沉量大大、下下沉速度度快的的失穩(wěn)性性變形形。濕陷性黃土的這這這種特性導(dǎo)導(dǎo)致致地質(zhì)災(zāi)災(zāi)害頻頻發(fā)，從而而嚴(yán)嚴(yán)重威脅著著經(jīng)經(jīng)過濕陷陷性黃黃土地區(qū)區(qū)的油油氣管道的安全運營營。管道施工規(guī)范中中中規(guī)定的對濕陷性黃土土的處理方方法是灰土土回回填的方方法。然然而在工程應(yīng)用中中發(fā)現(xiàn)，這種種方方法改善善濕陷陷性黃土土的效效果不穩(wěn)穩(wěn)定，并并且在耐干濕循環(huán)環(huán)能能力方面面比較較弱，實實際的的治理效效果一一般。因此亟需尋尋找找一種新的的提高濕陷陷性黃土土水穩(wěn)穩(wěn)性能的的方法法。2.2確定課課課題原有的處理方法法法處理后的的濕陷陷性黃土的的性性能不能能滿足足管道工工程施施工的要要求，只只有研究究新的的濕陷性性回填填黃土處處理方方法，提提高其其水穩(wěn)性性能，才才能夠從從根本本上降低地質(zhì)質(zhì)災(zāi)災(zāi)害發(fā)生生的頻頻率，保證證管道安安全。因此此，我我們小組組選定定的本年年度QQC活動課課題題為：濕陷性黃土水穩(wěn)穩(wěn)穩(wěn)性能增增強新新方法研研發(fā)。三、設(shè)定目標(biāo)3.1總體目目目標(biāo)成功研發(fā)一種濕濕濕陷性黃黃土地地區(qū)管溝回填土水穩(wěn)穩(wěn)性性能增強的新方法。3.2目標(biāo)值確確確定（1）試樣在浸浸水水后的強度度度變化：：浸水后，試樣無無無側(cè)限抗抗壓強強度與浸浸水前前的比K11（水穩(wěn)系系數(shù)）>00..5;（2）試樣耐干干濕濕循環(huán)次數(shù)數(shù)數(shù)：耐干濕循環(huán)次數(shù)數(shù)數(shù)不少于于155次。3.3目標(biāo)的可可可行性分分析3.3.1理理理論分析析（1）目標(biāo)值11可行行性分析：：管道施工過程中中中，管溝溝回填填土水穩(wěn)系系數(shù)數(shù)低主要有兩個個原原因：一一是濕濕陷性黃黃土本本身是松散散的的粉粒由碳酸鹽膠膠結(jié)結(jié)形成的的集合合體，遇遇水后后碳酸鹽鹽溶解解使得濕陷陷性性黃土結(jié)構(gòu)構(gòu)性性消失；；二是是管道施工中中人為的擾動動了了濕陷性性黃土土的結(jié)構(gòu)構(gòu)，使使得濕陷陷性黃黃土失去結(jié)構(gòu)性性，成成為松散散的粉粉粒集合合體。增增強濕陷陷性黃黃土的結(jié)結(jié)構(gòu)性性，將顯著提提高高其水穩(wěn)性性能能。原有有的灰灰土回填填法的的缺點是是缺乏乏穩(wěn)定性性，小小組之前的的研研究發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有許許多方法能能夠夠提高濕陷陷性性黃土水穩(wěn)穩(wěn)性性能，且性能穩(wěn)穩(wěn)定定。因此目標(biāo)標(biāo)值值1是可行的。（2）目標(biāo)值22可行行性分析：：濕陷性黃土失水水水收縮，遇遇水水膨脹，在在此此過程中產(chǎn)產(chǎn)生生的拉應(yīng)應(yīng)力是是濕陷性黃黃土土耐干濕濕循環(huán)環(huán)性能差差的原因，增強強濕濕陷性黃土的抗拉能能力力或者用用一種種柔性材材料承承受拉應(yīng)應(yīng)力，將將使得濕陷陷性性黃土的的耐干干濕循環(huán)環(huán)能力力大大提提升。查查閱文獻發(fā)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)之前對這方面的的研研究較多多，有有許多可以以借鑒鑒的方法，因因因此我們們認(rèn)為為目標(biāo)值值2是可行的。3.3.2研研研發(fā)基礎(chǔ)礎(chǔ)單位領(lǐng)導(dǎo)對小組組組的活動動全力力支持，為為小小組提供了了資金以及硬硬件件設(shè)施方方面的的保障，使得小組項項目目能夠按期期順利利開展。小組成員都是具具具有豐富富地質(zhì)質(zhì)災(zāi)害防防治經(jīng)經(jīng)驗和工作作能能力的技技術(shù)骨骨干。小組組成員此前與山西西煤煤層氣項項目部部合作開開展了了一系列濕陷陷性性黃土的的研究究工作，對對濕濕陷性黃土土地地質(zhì)災(zāi)害害防治治非常熟熟悉。在設(shè)備方面，小小小組通過自自制制以及購購買儀儀器，具具備了了完成項目目的試驗條件。小組與山西煤層層層氣項目目部建建立了良好好的的合作關(guān)系系。此此課題的開展展實施得到了了山山西煤層層氣項項目部的的大力力支持，為為項目目的順利進進行行提供了了保障障。四、提出各種方方方案并確確定最最佳方案案4.1提出方方方案小組成員運用頭頭頭腦風(fēng)暴暴法，集集思廣益益，從從提高濕濕陷性性黃土水穩(wěn)性能材材料料創(chuàng)新方面面以及機理理創(chuàng)新方方法展展開討論論，提提出了多種種解解決方案案，并并利用親和和圖圖這個工具具進進行整理理、歸歸類，最終終親親和出加筋固化方方法法、混合固化化方方法以及加加筋筋混合固化化方方法三種方方案案，如圖1所示。提高提高黃土水穩(wěn)性方法纖維材料固化材料固化材料+纖維模擬植物根系增加顆粒粘聚力復(fù)合增強加筋固化加筋混合固化混合固化物理固化化學(xué)固化化學(xué)+物理固化圖1濕陷性黃土土水水穩(wěn)性能增增增強方法法親和和圖制圖人：何金昆昆昆時間：2014.2.24.2逐一試試試驗論證證為了逐一驗證這這這三種方方案的的有效性性，小小組成員員進行行了室內(nèi)靜水崩崩解解模擬試驗驗，試驗方法法如如下。按照圖1中的三三三種方案制制作作試樣，并并在在自制的的粘性性土崩解解實驗驗儀上進行行靜水崩解試試驗驗。粘性土土崩崩解實驗驗儀如如圖2所示。為了對比和試驗驗驗的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)化，試試驗采用用圓柱柱形試樣樣，大大小取20000cm3環(huán)刀容量量。為為消除量量綱的的影響，試試驗驗用累積積崩解解模數(shù)表表示崩崩解量。累累積積崩解模模數(shù)是是指試驗驗經(jīng)過過時間t崩解體積積與試樣樣原體體積的比比值，由由式（1）計算：（1）式中：為累計崩崩崩解模數(shù)數(shù)，R為初始半半徑徑，為初始指針讀讀數(shù)數(shù)，t時刻指針針讀數(shù)數(shù)。圖2靜水崩解儀儀示示意圖制圖人：宋萌時時時間：200114.22.554.2.1靜水水水崩解試驗驗結(jié)結(jié)果試樣選用典型的的的濕陷性黃黃土土，黃土土的基基本性質(zhì)質(zhì)按照照土工試試驗規(guī)規(guī)程進行行測定定?？紤]慮到齡齡期對黃黃土試試件水穩(wěn)穩(wěn)性能能的影響響，試試驗的齡齡期取取為28dd。將養(yǎng)護好好的的試樣進進行靜靜水崩解解試驗驗，試驗驗結(jié)果果如圖3所示。從圖中可以看出出出，采取這三種種方案后后，試樣的的累積積崩解模模數(shù)都都顯著降低低，達(dá)達(dá)到累計計崩解解模數(shù)終終值的的時間也也大大大延長。圖3靜水崩解解解結(jié)果圖制圖人：劉一鳴鳴鳴時間：：20014..3..154.2.2方方方案分析選選擇擇累積崩解模數(shù)的的的終值以及Bt達(dá)到穩(wěn)定時時間T分別與目標(biāo)標(biāo)值值1（水穩(wěn)系系數(shù)數(shù)）、目標(biāo)標(biāo)值值2（耐干濕濕循循環(huán)次數(shù)數(shù)）密密切相關(guān)關(guān)。的終值越小，則試試樣樣的水穩(wěn)系數(shù)越高。而累累積積崩解模模數(shù)的的終值達(dá)到穩(wěn)定時時的的時間T越長，試試樣樣浸水條件下下的的長期穩(wěn)穩(wěn)定性性越好，耐干濕循循環(huán)環(huán)能力越越強。因因此我們們小組組選擇累累積崩崩解模數(shù)數(shù)Bt和Bt穩(wěn)定時間間T作為三種種總總體方案案的比比選依據(jù)據(jù)。對對靜水崩崩解試試驗的試驗驗結(jié)果分析并并提取出出累計崩崩解模模數(shù)Bt以及Bt達(dá)到穩(wěn)定時時間T，繪制成表3。表3三種方法可可行行性評價表表表名稱加筋固化混合固化加筋混合固化評價標(biāo)準(zhǔn)累積崩解模數(shù)BBBtQUOTE0.410.330.29Bt穩(wěn)定時間TT（min）344758制表人：何金昆昆昆時間：20144..3.117從表3中可以看看出，采用用加筋混合合加固方方法的的試樣，其累計崩崩解解模數(shù)的的終值值最小，達(dá)到到穩(wěn)穩(wěn)定終值值所需需的時間間最長長，也就是說這這種種方案的耐崩崩解解性能最最高，穩(wěn)穩(wěn)定性最最強，因因此選擇擇這一一方案為最佳方案案。方案選擇方案選擇加筋固化方法混合固化方法加筋混合固化方法最佳方案圖4固化方法法選擇擇結(jié)構(gòu)圖圖制圖人：宋萌時間：20144..3.1174.3最佳方案案案細(xì)化將濕陷性黃土水水水穩(wěn)性能能增強強新方法法的研研發(fā)過程程進行行分解細(xì)細(xì)化，分分解過程程如下下所示：：一級分解二級分解最佳配比選擇纖維類型添加方法鋼纖維先加纖維先加固化劑同時添加加筋混合固化方法一級分解二級分解最佳配比選擇纖維類型添加方法鋼纖維先加纖維先加固化劑同時添加加筋混合固化方法總體方案固化劑材料聚丙烯纖維

固化劑配比

纖維摻量

水泥+石灰

1:1；1：2；1:3；1:4；1:5

1kg/t;2kg/t;3kg/t;4kg/t;5kg/t;6kg/t;1kg/t;

三級分解固化劑配比

10%；15%；20%；25%；30%

石灰+粉煤灰

水泥+石灰

制圖人：劉一鳴鳴時間：20144..3.1184.3.1纖纖纖維類型型選擇擇巖土工程中常用用用的纖維維材料料有兩種種，一一種是鋼鋼纖維維，另外外一種種是聚丙丙烯纖纖維。對對比這這兩種纖纖維的的優(yōu)劣點點，結(jié)結(jié)果如表4所示。表4纖維類型選選擇擇纖維類型攪拌性密度和易性價格鋼纖維不宜攪拌密度大，7.888g/ccm33與土和易性差價格貴，40120元/土方；聚丙烯纖維柔軟，易攪拌密度小，1.333g/ccm33與土和易性好價格便宜，1000-30元/土方制表人：楊建華華華時間：20144..3.224綜合考慮價格、現(xiàn)現(xiàn)場操作性等等方面，小組組選擇聚丙烯烯纖維為加筋筋混合固化法法的加筋材料料。4.3.2最佳佳佳配比選擇擇4.3.2.111混合固化化劑劑選擇石灰、水泥、粉粉粉煤灰是是土體體改良中常常用用的固化劑。在本項目目中中將這三種固化劑劑按照一定的比例例兩兩混合，混合過程程中中取一種作為為主主要固化化劑（含含量10%），另一種為輔輔助助固化劑劑（含量2%）?；旌戏桨敢娨姳肀?。本次試試驗驗壓實度度統(tǒng)一一取為0..99。具體做法如下：：：表5混合固化固固化化劑添加比比比例編號添加劑A比例添加劑B比例A1石灰2%水泥10%A2石灰2%粉煤灰10%B1水泥2%石灰10%B2水泥2%粉煤灰10%C1粉煤灰2%水泥10%C2粉煤灰2%石灰10%制表人：車?yán)贂r間：20144..3.229運用表5中的固固固化劑配比比分分別制作作不同同的試樣樣進行行靜水崩崩解實實驗和浸水水強度實驗，得到到的的結(jié)果如表6、表7，圖6、圖7所示。（1）靜水崩解解實驗驗結(jié)果：：表6混合固化方方法法靜水崩解解實驗結(jié)結(jié)果表表編號抗崩解時間（mmmin）0d7d14d28dA110354050A220607585B18243037B225658394C14121520C26182227制表人：劉一鳴鳴鳴時間：20144..3.229圖6各組不同齡齡期期崩解時間間間統(tǒng)計圖圖制圖人：劉一鳴鳴時間：20144..4.119（2）取養(yǎng)護77dd的試樣進進行浸水水強度度試驗：：表7加筋固化方方法法浸水強度度實驗結(jié)結(jié)果表表編號無側(cè)限抗壓強度度度（MPaa）水穩(wěn)系數(shù)K1浸水前浸水后A10.960.360.375A21.771.150.649B11.030.320.311B21.481.140.702C10.870.300.344C20.920.280.304制表人：何金昆昆昆時間：20144..4.119圖7各試樣浸水水前前后強度變變變化制圖人：何金昆昆時間：20144..4.119由表6、表7，圖6、圖7可以看出：：當(dāng)當(dāng)把粉煤灰灰灰作為主主要添添加料，水水泥泥作為輔輔料時時，黃土土試樣樣的耐崩崩解性性能大大大提升升，并且且無側(cè)側(cè)限抗壓壓強度度也較其其他方方案更高高，浸浸水后強強度損損失也較較小。因此將粉煤灰作作作為主要要添加加材料，以以水水泥為輔助助固化劑劑，是提提高黃黃土水穩(wěn)穩(wěn)性的的一個有有效方方法。4.3.2.222固化劑配配比比的試驗驗分析析主要固化劑與輔輔輔助固化化劑的的配比是是影響響改良黃黃土水水穩(wěn)性能能的重重要指標(biāo)標(biāo)。為為了找到到最優(yōu)優(yōu)配比，按按水水泥：粉粉煤灰灰的比例例分別別為1:11、1:2、1：3、1:4和1:5的比比例例配置試試樣，進進行改良良黃土土的浸水水強度度試驗。為為了了便于對對比，將將固化劑劑的總總摻量定定為330%。試試驗驗結(jié)果如如表88所示：表8不同配比改改良良黃土浸水水水強度試試驗結(jié)結(jié)果固化劑配比（水水水泥/粉煤灰）無側(cè)限抗壓強度度度（MPaa）水穩(wěn)系數(shù)K1浸水前浸水后1:12.151.320.6141:22.481.640.6611:32.541.780.7011:42.852.020.7091:52.431.240.510制表人：車?yán)贂r間：20144..5.33從表8可以看出出：當(dāng)當(dāng)水泥：：粉煤灰灰為11:4時，兩兩者的反反應(yīng)最最充分，濕濕陷陷性黃土土強度度增強效效果最最好，濕濕陷性性黃土的的水穩(wěn)穩(wěn)性能提提高最最顯著，且浸水前強度度大大于2MPa，水穩(wěn)系系數(shù)數(shù)大于0..5。4.3.2.333固化劑摻摻量量的試驗驗分析析按照試驗結(jié)果，將將水泥與粉煤煤灰以配比為為1:4混合后后分別以100%，15%,220%,255%和30%的比例例添加到濕陷陷性黃土中，制制作試樣，并并進行干濕循循環(huán)試驗。試試驗結(jié)果如表表9所示。表9不同摻量量量改良黃土土干干濕循環(huán)環(huán)試驗驗結(jié)果固化劑摻量耐干濕循環(huán)次數(shù)數(shù)數(shù)0d7d14d28d10%3581015%46101220%57131525%613151730%6141619制表人：劉一鳴鳴鳴時間：20144..5.223由表9可以看出出出，當(dāng)固固化劑劑的參量量大于于20%時，養(yǎng)養(yǎng)護28天后的的試試樣耐干干濕循循環(huán)的次次數(shù)均均不小于于155次，能夠夠滿滿足目標(biāo)標(biāo)要求求。4.3.2.444纖維材料料摻摻量的試試驗分分析制作聚丙烯纖維維維摻量不不同的的試樣（摻摻量量分別為1kg/tt、2kg//tt、3kg//tt、4kg//tt、5kg//tt、6kg//t），并進行行浸浸水強度度試驗驗。試驗驗結(jié)果果如表10所示。表10不同聚丙丙丙烯纖維摻摻量量的改良良黃土土浸水強強度試試驗結(jié)果果聚丙烯纖維摻量量量（kg//tt）無側(cè)限抗壓強度度度（MPaa）水穩(wěn)系數(shù)K1浸水前浸水后12.651.720.64922.781.840.66233.142.420.77143.022.250.74552.972.150.72462.441.570.643制表人：何金昆昆昆時間：20144..4.119由表10可以看看出：當(dāng)當(dāng)聚丙烯纖纖纖維的摻摻量為為3kg//tt時，加筋筋混混合加固固法的的水穩(wěn)系系數(shù)最最高，且且大于于0.5。4.3.2.555正交試驗驗確確定最佳佳組合合以上試驗確定了了了固化劑劑最佳佳配比、固固化化劑最佳摻量、纖維維最佳摻量，然而而這這些因素之之間間是相互互影響響的，需需要通通過正交試試驗驗來確定最佳組合。由之前的試試驗驗可以看看出，采用用加筋混合固固化方法，目標(biāo)標(biāo)值1基本能夠夠滿足，因因此在小組成成員運用LL9（34）正交試試驗法，尋尋找滿足目目標(biāo)2的組合。正正交試驗的的因素位數(shù)數(shù)如表11所示。表11因素位位數(shù)表因素水泥含量(%)))粉煤灰含量(%%%)聚丙烯纖維（kkkg/t）ABC位數(shù)14.010.02.0位數(shù)26.015.04.0位數(shù)38.020.06.0制表人：鮑峰時間：20144..4.224由正交試驗得到到到的固化效果果由由表12和圖8所示。表12正交試試試驗記錄表表因素水平水泥摻量/%A粉煤灰摻量/%%%B纖維摻量/kggg/tC耐干濕循環(huán)次數(shù)數(shù)數(shù)14.0(1)10.0(1)))4.0(2)1226.0(2)10.0(1)))2.0(1)1238.0(3)10.0(1)))6.0(3)1344.0(1)15.0(2)))2.0(1)1456.0(2)15.0(2)))6.0(3)1368.0(3)15.0(2)))4.0(2)1674.0(1)20.0(3)))6.0(3)1586.0(2)20.0(3)))4.0(2)1998.0(3)20.0(3)))2.0(1)21位數(shù)1求和413747總和=135位數(shù)2求和444347位數(shù)3求和505541極差9186制表人：劉一鳴鳴鳴時間：20144..5.224圖8正交試驗三三因因素效應(yīng)分分分析圖制圖人：劉一鳴鳴時間：20144..5.226對正交試驗結(jié)果果果，我們采采取取“看一看”和“算一算”的方法進行分分析析。（A）看一看：：A33B2C2、A1B33CC3、A2B33CC2、A3B33CC1四種配置時，耐耐干干濕循環(huán)環(huán)次數(shù)數(shù)都達(dá)到了15次或以上上，并并且當(dāng)粉煤煤灰灰摻量達(dá)到到200%時，所有有三三種組合合都滿滿足目標(biāo)標(biāo)值2。從圖8可以看出出當(dāng)當(dāng)水泥摻摻量、粉粉煤灰摻量的增增加加都能夠夠提高高黃土的的水穩(wěn)穩(wěn)性，而而纖維維摻量則不然。（B）算一算：：利用用極差分分析法，確確定定各因素素的主主次關(guān)系系：粉粉煤灰摻摻量>水泥摻量>聚丙烯纖維維摻摻量。綜上所述，我們們們認(rèn)為A3B33CC1組合應(yīng)應(yīng)該該能夠滿足足目目標(biāo)值2，且效果最好好，可可以作為為最佳佳組合。4.3.3材材材料添加順順序序選擇加筋混合固化土土土的內(nèi)固化化劑劑、聚丙丙烯纖纖維的分布布是是否均勻勻?qū)⒂坝绊憶Q定定其水水穩(wěn)性能的高高低低。固化劑劑、聚聚丙烯纖纖維在在濕陷性性黃土土中的添添加順順序?qū)⒂绊戫懠蛹庸厅S土土的攪攪拌均勻勻程度度。小組組采用用了密度度統(tǒng)計計的方法法比較較了不同添加順順序序?qū)υ嚇訕泳鶆騽蚨鹊挠坝绊憽９艿朗┕ぶ?，對對對回填的的壓實實度要求是：?..9±00.003。本方案通過過擊實試驗驗得到的的壓實實度為1.0時的壓實密密度度為1.79gg//cm33，因此最大大控控制密度度和最最小控制制密度度分別為TU=1.7799×0.9933=1.666g/ccm33和TL=1.799××0.877=1.566g/ccm33。M=（TU＋TTL）/2=(1...66+11..56)//22=1.6611g//cmm3（2）按不同添加順序序序生成加筋混混合合固化土土，按按規(guī)范的的要求求按壓密密實，在在不同位位置取取100個樣，測量量其其密度，并并進進行統(tǒng)計計分析析。結(jié)果如表13-表18，圖9-圖11所示。表13先添加固固固化劑密度度統(tǒng)統(tǒng)計表先添加固化劑密密密度統(tǒng)計表表（g/cm3）1.571.591.611.601.601.561.601.571.621.571.591.571.561.621.571.601.601.611.571.621.601.591.571.601.601.571.571.601.601.621.571.591.571.591.601.571.601.621.571.601.601.571.611.591.631.611.571.571.571.571.571.571.601.571.571.591.591.571.621.571.601.561.601.551.581.561.591.581.581.581.581.621.621.561.581.561.581.561.651.581.601.621.621.551.581.581.611.561.611.581.581.621.581.561.641.561.561.611.581.58合計100制表人：車?yán)贂r間：20144..5.115表14先添加固固化劑密密度統(tǒng)統(tǒng)計表最大值Max最小值Min極差R組數(shù)k組距hXSM1.661.560.10100.11.6040.0491.61制表人：車?yán)贂r間：20144..5.115MX=1.604TL=1.56TU=1.66MX=1.604TL=1.56TU=1.66圖9先添加固固固化劑密度度統(tǒng)統(tǒng)計直方圖圖制圖人：何金昆昆時間：20144..5.115表13、表1444和圖9為先添加固固化化劑得到到的試試樣密度度統(tǒng)計計表及直直方圖圖，由表表中及及圖中可可以看看出：先添加固化化劑劑得到的試樣樣密密度分散散性較較大，余量量較小，表表明這種方法得得到到的試樣樣不均均勻。表15先添纖維維維密度統(tǒng)計計表表先添加纖維密度度度統(tǒng)計表（gg/cm3）1.611.591.581.581.591.611.641.631.631.611.591.611.611.591.611.631.591.591.621.631.581.611.631.581.601.631.571.631.611.611.581.611.631.591.621.621.591.621.621.621.581.591.611.581.611.611.611.621.631.611.601.591.631.581.581.611.591.611.591.591.581.591.591.621.641.621.611.631.601.611.571.611.611.611.581.631.571.641.641.581.631.591.581.591.611.611.631.591.621.611.591.611.591.611.591.611.591.611.611.62合計100制表人：車?yán)贂r間：20144..5.115表16先添加纖纖纖維密度統(tǒng)統(tǒng)計計表最大值Max最小值Min極差R組數(shù)k組距hXSM1.661.560.10100.11.620.0261.61制表人：車?yán)贂r間：20144..5.115TU=1.66X=1.62TL=1.56TU=1.66X=1.62TL=1.56M圖10先添加加加纖維密度統(tǒng)統(tǒng)計計直方圖制圖人：何金昆昆時間：20144..5..155表15、表1666和圖10為先添加纖維維得到的試試樣密度度統(tǒng)計計表及直直方圖圖，由表表中及及圖中可可以看看出：先添添加加纖維得到到的的試樣密密度的的分布非常常集集中，主主要集集中在1..664-1..666g//cmm3之間，說明明試試樣攪拌拌后非非常均勻。并且且采采用這種方方法法得到的的密度度平均值也也較先添加固固化化劑方法法得到到的結(jié)果大大。表17同時添加加加密度統(tǒng)計計表表同時添加密度統(tǒng)統(tǒng)統(tǒng)計表（gg/cm3）1.631.611.641.641.571.611.591.591.581.631.611.591.611.581.611.591.631.631.631.591.631.551.611.611.631.591.631.591.581.611.641.611.631.611.611.581.631.611.581.631.641.631.581.611.571.611.581.591.571.611.611.611.591.591.641.611.631.571.611.631.641.591.631.631.631.611.631.591.571.611.631.611.631.631.641.591.631.631.611.631.611.631.641.611.611.571.591.631.631.611.631.611.611.611.631.611.631.611.581.58合計100制表人：車?yán)贂r間：20144..5.115表18同時添加加加密度統(tǒng)計計表表最大值Max最小值Min極差R組數(shù)k組距hXSM1.661.560.10100.11.6050.0351.61制表人：車?yán)贂r間：20144..5.115X=1.605MTL=1.56TU=1.66X=1.605MTL=1.56TU=1.66圖11同時添加加加纖維土體體密度度統(tǒng)計直方方圖圖制圖人：何金昆昆時間：20144..5.115表17、表1888和圖11為先添加固固化化劑得到到的試試樣密度度統(tǒng)計計表及直直方圖圖，由表表中及及圖中可可以看看出：同時時添加固化化劑得到的試樣樣其密度的分分散散性比先添加固固化化劑集中中，但但比先添加纖維維的方法分分散，并且且其平均密密度比先先添加加纖維的的方法法小。綜上所述，材料料料添加順序序確定為首先先添加纖維維材料，攪攪拌拌均勻后后再添添加固化化劑攪攪拌。4.4確定最佳佳佳方案通過以上的模擬擬擬試驗分析析和和對比后后，小小組確定了了濕陷性性黃土水水穩(wěn)性性能增強強的最最佳方案。加筋加筋混合固化法添加纖維最優(yōu)配比添加方法聚丙烯纖維A3B3C1組合先添加纖維圖12最佳方案案案制圖人：劉一鳴鳴時間：20144..5.226五、制定對策最佳方案確定了了了之后，小小組組成員制訂訂了了以下對對策及及實施計計劃表表。表19對策及實實施計計劃表序號方案對策目標(biāo)措施地點時間負(fù)責(zé)人1聚丙烯纖維為加加加筋材料料調(diào)研、比選并購購購買聚丙烯烯纖纖維聚丙烯纖維長度度度6mm；并且分散散性性較好。1、對聚丙烯纖纖維維材料進行行行調(diào)研；；2、選擇合適的的的廠家訂購購聚聚丙烯纖纖維。廊坊管道科學(xué)研研研究院2014.3...2鮑峰楊建華2選擇先添加纖維維維方法為材料料添添加順序序按照先添加纖維維維的方法制作作加筋固化化土壓實度達(dá)到0...9。1、按先添加纖纖纖維的方法法加加工回填土土；2、回填并按規(guī)規(guī)規(guī)范要求壓壓實實；3、取樣檢查壓壓壓實度。實施現(xiàn)場2014.6...08劉一鳴楊建華李李李政龍3A3B3C1為為為最佳配配比將加筋混合固化化化法用于濕濕陷陷性黃土土地質(zhì)質(zhì)災(zāi)害治治理1、水穩(wěn)系數(shù)大大大于0.5；2、耐干濕循環(huán)環(huán)次次數(shù)大于1115次。1、制定試驗方方方案2、進行浸水前前前后強度試試驗驗，干濕濕循環(huán)環(huán)試驗；；3、試驗結(jié)果分分分析實施現(xiàn)場和實驗驗驗室2014.7...26何金昆劉一鳴楊建華李李李政龍制表人：李政龍龍龍時間：20144..8.55六、按對策實施施施6.1實施一：：：調(diào)研、比選選并并購買聚丙烯烯纖纖維小組于201444年3月進行了聚聚丙丙烯纖維維材料料的調(diào)研研，比比選，并并完成成了采購購。采采購的聚丙丙烯烯纖維材材料參參數(shù)如下下圖所所示。圖13聚丙烯烯纖維材材料參參數(shù)制圖人：鮑峰時時間間：20144..3.226結(jié)論：經(jīng)過QCCC小組的一一系系列實驗驗，發(fā)現(xiàn)采購購的的聚丙烯烯纖維維與土的和易易性性較好，并并且且分散能能力較較強，能夠夠滿足預(yù)期要要求求。6.2實施二：：：按照先添添加加纖維的方方法法制作加筋固固化化土2014年6月月月9日開始，小小組組對選擇的三處處擬擬處理地地質(zhì)災(zāi)災(zāi)害地點點進行行了現(xiàn)場場實施施。小組選選取取的地點如圖14所示，分別位于于山山西省呂梁梁市市中陽縣金金鑼鑼鎮(zhèn)、中陽陽縣縣枝柯鎮(zhèn)鎮(zhèn)以及及汾陽市楊楊家家莊鎮(zhèn)。圖14現(xiàn)場實實施地點點分布布圖制圖人：車?yán)贂r時間間：20144..5.226實施方法是按照照照縣添加纖纖維維的方法法制作作加筋混混合固固化土，作作為為管溝回填土土，并按按規(guī)范的要求求進進行壓實實處理理。實施完成后后，對對三個地地點的的壓實度度進行行了隨機機取樣樣，取樣樣結(jié)果果如下：：表20壓實度統(tǒng)統(tǒng)統(tǒng)計表地點壓實度金羅鎮(zhèn)0.920.910.930.930.90枝柯鎮(zhèn)0.910.900.910.930.91楊家莊0.920.900.910.910.92制表人：鮑峰時間：20144..6.118結(jié)論：通過壓實實實度檢查查表明明，三個場場地地隨機取樣樣測測得的壓壓實度度都大于于0..9，現(xiàn)場實施施的的結(jié)果滿滿足要要求。6.3實施三：：：將加筋混合合固固化法用用于濕濕陷性黃黃土地地質(zhì)災(zāi)害害治理理自2014年66月月8日開始，小組組對擬處理的三三處處地質(zhì)災(zāi)災(zāi)害地地點運用配配比比為A3B33CC1的加筋混合固化法法進進行了治理理。2014年7月21日，小組成員為了檢查三三處處地點的的治理理效果，對三處地點點進進行了加加筋混混合固化化土取樣，并并將取回的試試樣樣，進行行了室室內(nèi)浸水前前后后無側(cè)限限壓縮縮強度試試驗以以及耐干濕濕循環(huán)試試驗。對現(xiàn)場取得的試試試樣進行室內(nèi)浸水前前后后強度試試驗，試試驗結(jié)果果如表表21所示。表21水穩(wěn)系系系數(shù)檢查結(jié)結(jié)果果表序號地點編號無側(cè)限抗壓強度度度（MPaa）水穩(wěn)系數(shù)K1浸水前浸水后1金羅鎮(zhèn)JL-12.561.820.7112JL-23.011.940.6453JL-32.621.590.6074枝柯鎮(zhèn)ZK-12.351.540.6555ZK-22.832.110.7466ZK-32.761.850.6707楊家莊YJ-12.161.470.6818YJ-23.062.240.7329YJ-32.431.580.650制表人：劉一鳴鳴鳴時間：20144..7.228將現(xiàn)場取回的試試試樣進行干干濕濕循環(huán)試驗驗，三個地點取取得得的9個試樣的耐干濕循循環(huán)環(huán)次數(shù)都都超過過了15次。試驗驗結(jié)結(jié)果如表22所示。表22耐干濕循循循環(huán)次數(shù)檢檢查查結(jié)果表表序號地點編號耐干濕循環(huán)次數(shù)數(shù)數(shù)1金羅鎮(zhèn)JL-1172JL-2183JL-3204枝柯鎮(zhèn)ZK-1175ZK-2186ZK-3177楊家莊YJ-1198YJ-2189YJ-320制表人：劉一鳴鳴鳴時間：20144..7.229結(jié)論：試驗結(jié)果果果表明，三三個個地點的的土樣樣的水穩(wěn)穩(wěn)系數(shù)數(shù)都大于于0..5，且耐干濕濕循循環(huán)次數(shù)都不小小于于15次，結(jié)果滿滿足足實施要要求。七、效果檢查7.1目標(biāo)值值值檢查目標(biāo)值一檢查：：：對現(xiàn)場取得的試試試樣進行室內(nèi)浸水前前后后強度試試驗，將結(jié)果分析析之后，繪繪制了小組組繪制了目標(biāo)標(biāo)值與檢查試驗驗結(jié)果對比比圖，如圖15所示。圖16的結(jié)果表明明試樣的水穩(wěn)穩(wěn)系數(shù)超過過了0.5，目標(biāo)值1實現(xiàn)。圖15水穩(wěn)系數(shù)數(shù)檢查查制圖人：鮑峰時間：2014.8.15目標(biāo)值二檢查：：：將現(xiàn)場取回的試試試樣進行干干濕濕循環(huán)試驗驗。小組繪制制了了目標(biāo)值與檢查試驗驗結(jié)果果對比圖圖，如圖16所示。從從圖16