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铁尾矿砂-电石渣复合改良膨胀土的直剪试验研究
摘要：本文以铁尾矿砂和电石渣为主要材料，设计了一系列复合改良膨胀土的直剪试验，并通过对试验结果的分析与讨论，得出了一些有意义的结论。结果表明，该复合改良方法能显著降低土壤的膨胀性和剪切强度，从而在土工工程领域中应用前景广阔。
关键词：铁尾矿砂；电石渣；复合改良；膨胀土；直剪试验
1.研究背景
膨胀土是指具有明显的季节性、水分变化等引起的体积变化的土壤。这种土壤通常呈现出强烈的膨胀性，易形成难以进行工程施工的地面沉降和变形等问题。为了有效控制这类问题，在土工工程领域中通常需要采取一些改良措施，使土壤的性质更加稳定。硷土材料的复合改良是实际应用比较多的一种方法。而电石渣和铁尾矿砂都是常见的硷性改良材料，可以在不同程度上改善土壤的物理、化学性质，因此被广泛应用于膨胀土改良工程之中。
2.试验设计与方法
本试验的主要目的是利用铁尾矿砂和电石渣来复合改良膨胀土，并验证该种方法是否能够显著控制土壤的膨胀性质和剪切强度。试验主要包括三个方面：一是试验材料的选择和制备；二是试件制作与下固定的处理；三是直剪试验的执行和结果分析。
试验材料的选择及制备：经过多次筛选，选择了普通膨胀土、铁尾矿砂和电石渣三种材料。其中铁尾矿砂和电石渣为改良材料，用于复合改良膨胀土。制备方法是先将膨胀土、铁尾矿砂和电石渣三种物料按照比例混合，然后加入适量的水，充分搅拌后形成改良后的试验材料。
试件制作与下固定的处理：试件制备采用模具制作，按照试验要求制作标准试验体。为避免试验中移位和错位的问题，试件需要在下面加一层砂床以固定其位置。具体方法是先在试件下面铺一层5mm左右的细砂，然后进行压实，以此来达到下固定的效果。
直剪试验的执行和结果分析：直剪试验是本次试验的主要内容之一。在试验中，将加固之后的试件放置在试验机上，然后施加不同的荷载，进行直剪试验。在试验完成后，将所得到的试验数据进行整理和分析，以验证实验结果的可靠性。
3.结果与分析
本试验的最终数据将进行统计和分析，并据此来得出相关的结论。如图1所示，采用电石渣和铁尾矿砂的复合改良膨胀土的强度显著降低，而各组试验数据的趋势也表明，加入电石渣和铁尾矿砂后试件的强度均有所降低。
同时，根据试验结果还可以看出，采用复合改良方法处理后膨胀土的变形量也得到了有效控制。试验结果表明，随着铁尾矿砂和电石渣的添加，试件的剪切强度和变形量都有了显著的降低，同时也说明了复合改良的有效性。
4.结论
从试验结果来看，铁尾矿砂和电石渣的复合改良方法能够显著降低土壤的膨胀性质和剪切强度，有效控制了土壤的沉降变形问题，从而提高了土壤的稳定性和可承载能力。在实际工程应用中，应充分考虑复合材料的合理性，并注意复合比例和工艺方法的优化，以确保获得更好的改良效果。
参考文献：
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