综合石灰与EPS改良膨胀土的科技贡献

膨胀土分布广泛，其膨胀性对工程存在很大危害，易导致边坡破坏、深部整体滑坡、工程主体变形破坏，道路破坏等工程灾害，如下图1，每年经济造成经济损失数百亿元。另一方面，随着包装业和快递业发展，废旧聚苯乙烯（EPS）大量产生，仅我国每年的废旧聚苯乙烯就有180万吨。本文综合利用石灰和EPS颗粒来改良膨胀土，利用室内试验测定了胀缩性改良效果和改良膨胀土的力学特性，进行了技术参数优选。

图1 结构及道路破坏

Figure1 Structural and road damage

研究的主要结论如下：

（1）随着石灰掺量的增加，膨胀土的最大干密度降低，而最优含水率逐渐增大。石灰掺量为4%时，改良效益最好，再增加石灰掺量，膨胀率降幅不明显。4%石灰的试样中，自由膨胀率最小的试样的含水率为21.04%。

（2）EPS颗粒掺量E与自由膨胀率δ_ef呈线性递减关系，EPS颗粒掺量E与无荷载膨胀率δ_t、有荷载膨胀率δ_ep、膨胀力P_e的关系曲线则呈现非线性减小的趋势。石灰和EPS的加入，能降低膨胀土的收缩系数，增加缩限值。这说明了石灰以及EPS颗粒对降低膨胀土收缩性有较好的效果，EPS颗粒掺量为5%时，改良效益最佳，再增加EPS颗粒掺量，对膨胀性能改良效果提高不明显。

（3）石灰能提高黏聚力、无侧限抗压强度、抗剪强度、压缩模量等力学指标，而无侧限抗压强度、抗剪强度、黏聚力、孔隙比、压缩模量会随EPS颗粒掺量增加而减小。

上述成果表明了石灰-EPS作为改良材料的合理性，证实了采用这种材料改良膨胀土在性能、经济、环保等方面的优越性，为石灰-EPS材料改良膨胀土在桥梁路基、公路路基、边坡工程、基坑回填等工程中推广应用提供了科学依据和理论指导。