江燦琿，吳鳴飛，劉 瑾*，祁長(zhǎng)青，錢 衛(wèi)，李明陽(yáng)

(1. 河海大學(xué) 地球科學(xué)與工程學(xué)院，江蘇 南京 211100； 2. 中國(guó)電建集團(tuán)華東勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司，杭州 浙江 311122)

砂土常見于各種巖土工程施工場(chǎng)地，如道路工程、地基工程、邊坡工程、城市地下工程等。由于其結(jié)構(gòu)松散，孔隙較大，在飽水狀態(tài)下受到振動(dòng)易發(fā)生砂土液化，引起沙涌、地基不均勻沉降、地裂滑坡等一系列工程地質(zhì)災(zāi)害。針對(duì)這一問題，改良砂土成為近年來(lái)學(xué)者研究的熱點(diǎn)。水泥、石灰、粉煤灰等工業(yè)廢渣被用于土體結(jié)構(gòu)的改善，增加了土體的強(qiáng)度和剛度[1-3]。但是，這些傳統(tǒng)添加劑改性土表現(xiàn)出較大的脆性，容易導(dǎo)致土體突然喪失強(qiáng)度。近年來(lái)，聚合物作為一種新型添加劑在土體中的加固效果得到了許多學(xué)者的驗(yàn)證[4-7]。王龍威等人在極端溫度條件下開展了聚氨酯型固化劑加固砂土的無(wú)側(cè)限單軸抗壓試驗(yàn)，研究表明在兩種極端溫度下(≥35 ℃、≤-10 ℃)，聚氨酯的摻入均提高了試樣的抗壓強(qiáng)度與韌性[4]。岳躍展等人研究了乙烯醋酸乙烯酯對(duì)油井水泥力學(xué)特性的影響，聚合物的摻入能提高水泥石的抗折強(qiáng)度和韌性[6]。這些研究成果表明，聚合物在土體加固中具有廣闊的應(yīng)用前景。相比于傳統(tǒng)物理加固方法，如土工織物、土工膜等，天然短纖維的加固方式以其分散性強(qiáng)、各向同性好、易與土體混合、強(qiáng)度高、價(jià)格便宜、天然環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)得到了許多學(xué)者的廣泛關(guān)注，并開展了大量研究，如竹纖維、椰殼纖維、棕麻纖維、劍麻纖維等[8-12]。研究表明纖維的摻入能顯著提高土體強(qiáng)度，限制破壞過程中裂隙的發(fā)育，提高土體塑性變形能力。李良勇等人通過直剪試驗(yàn)研究了椰殼纖維長(zhǎng)度和含量對(duì)紅黏土抗剪強(qiáng)度的影響，研究表明椰殼纖維在長(zhǎng)度小于5 cm和摻量小于0.5%時(shí)，纖維的摻入均提高了試樣的抗剪強(qiáng)度[9]。吳燕開等人的研究發(fā)現(xiàn)隨機(jī)分布劍麻纖維能有效提高粘性土的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度和剪切強(qiáng)度[12]。

綜上所述，化學(xué)與物理加固均存在各自的優(yōu)點(diǎn)，復(fù)合加固效果自然引起了廣大學(xué)者的關(guān)注[13-16]。粉煤灰和纖維加固的土壤表現(xiàn)出更好的強(qiáng)度與韌性[13-14]。Antonio等人研究發(fā)現(xiàn)在粘結(jié)劑的作用下，纖維的摻入顯著提高了土體的韌性和抗拉強(qiáng)度[15]。盡管復(fù)合加固處理土體的做法越來(lái)越受到工程實(shí)踐的關(guān)注，但由于土體、加固材料、使用條件的多樣性，復(fù)合加固土體的方式仍值得進(jìn)一步研究。本文采用聚氨酯高分子聚合物和劍麻纖維復(fù)合加固砂土，通過無(wú)側(cè)限單軸抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)研究固化劑含量、纖維含量對(duì)復(fù)合加固砂土抗壓特性的影響，并基于SEM圖像分析聚氨酯和纖維改變土體結(jié)構(gòu)的微觀力學(xué)機(jī)理。

1 試驗(yàn)方案

1.1 試驗(yàn)材料

1.1.1 砂土

本次試驗(yàn)的砂土選自南京市江寧地區(qū)，在試驗(yàn)室內(nèi)烘干后冷卻至室溫，經(jīng)過2 mm直徑的篩子篩選后，進(jìn)行其本身物理性質(zhì)的測(cè)定。砂土的物理性質(zhì)和粒徑分布圖分別見表1和圖1。砂土的最小干密度和最大干密度分別為1.35、1.69 g/cm3，作為此次試驗(yàn)中砂土密度參量的參考范圍。由于砂土的不均勻系數(shù)Cu=2.4<5，曲率系數(shù)Cc=1.13∈(1，3)，砂土為不良級(jí)配。

表1 砂土基本物理性質(zhì)

圖1 砂土顆粒累計(jì)級(jí)配曲線Fig.1 Cumulative grain gradation curve of sand

1.1.2 聚氨酯高分子聚合物

本次試驗(yàn)復(fù)合加固所用的固化劑為聚氨酯高分子聚合物(表2)，它是一種亮黃色透明稠狀液體(圖2(b))，并對(duì)環(huán)境完全無(wú)害。它主要由聚氨基甲酸乙酯樹脂組成，其中包含的大量官能團(tuán)(—NCO)能和水快速發(fā)生反應(yīng)，形成乳白色的溶液(圖2(c))，產(chǎn)生CO2，并和氧氣繼續(xù)反應(yīng)，逐漸凝固為乳白色的彈性薄膜。穩(wěn)定劑的凝固時(shí)間為30 s到1 800 s，隨著固化劑濃度的增加，其凝固時(shí)間逐漸減小。固化劑與水反應(yīng)后，其質(zhì)量可增加超過40倍。

表2 聚氨酯基本物理性質(zhì)

1.1.3 劍麻纖維

本次試驗(yàn)復(fù)合加固所用的纖維為天然纖維——?jiǎng)β?圖2(d))，因其價(jià)格低廉，密度小但質(zhì)地堅(jiān)韌、耐磨、耐腐蝕，是當(dāng)今世界上用量最大，范圍最廣的一種硬質(zhì)纖維。劍麻纖維質(zhì)地較硬，呈白色或淡黃色，表面粗糙，存在沿劍麻生長(zhǎng)方向的紋路。其抗拉性質(zhì)見表3，纖維的抗拉強(qiáng)度和模量分別達(dá)到220～1 000 MPa和10～27 GPa。

表3 劍麻纖維基本物理力學(xué)性質(zhì)

1.2 試驗(yàn)過程

1.2.1 試樣制備

本次試驗(yàn)中制樣的儀器(圖2(f))為本課題組設(shè)計(jì)的專利，主要由模具、傳壓棒、底座、千斤頂四部分組成。稱取適量砂土和對(duì)應(yīng)量的纖維均勻混合，然后稱取定量固化劑與適量的水反應(yīng)后，迅速將兩者攪拌均勻，倒入模具內(nèi)，施加壓力使試樣高度達(dá)到80 mm要求，繼續(xù)保持荷載2 min后，取出試樣放入25 ℃恒溫箱內(nèi)養(yǎng)護(hù)48 h后，進(jìn)行無(wú)側(cè)限單軸抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)。本次試驗(yàn)主要通過無(wú)側(cè)限單軸抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)評(píng)價(jià)高分子聚合物-劍麻纖維復(fù)合加固砂土的抗壓特性，根據(jù)《土工試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》，確定本次試驗(yàn)試樣(圖2(g))的標(biāo)準(zhǔn)直徑為39.1 mm，標(biāo)準(zhǔn)高度為80 mm。為了研究固化劑含量、劍麻纖維含量對(duì)復(fù)合加固砂土抗壓特性的影響，試驗(yàn)一共包括20組試樣，每組試樣含有3個(gè)平行試樣。試驗(yàn)參量的設(shè)定分別為固化劑含量(Cp)：0%、1%、2%、3%、4%，纖維含量(Cf)：0%、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%，試樣干密度均設(shè)為1.50 g/cm3，含水率均設(shè)定為10%。

1.2.2 無(wú)側(cè)限單軸抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)

本次試驗(yàn)所使用的儀器為應(yīng)變控制無(wú)側(cè)限壓力儀，裝配YYW-2應(yīng)變控制型無(wú)側(cè)限壓力表(南京砂儀廠有限公司制造)，養(yǎng)護(hù)后的試樣放置于升降臺(tái)上，轉(zhuǎn)動(dòng)滾輪，在試樣接觸壓力表指針移動(dòng)時(shí)，停止轉(zhuǎn)動(dòng)并將壓力表調(diào)零后，啟動(dòng)開關(guān)以2.4 mm/min壓縮速率開始試驗(yàn)。軸向位移表指針每移動(dòng)0.4 mm，記錄當(dāng)前壓力表示數(shù)，直到軸向應(yīng)變達(dá)到20%時(shí)停止試驗(yàn)。為減少試驗(yàn)誤差，每組試樣設(shè)置3個(gè)平行試樣進(jìn)行試驗(yàn)，抗壓強(qiáng)度取平均值并計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)差，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)誤差大于10%的試樣組重新制樣試驗(yàn)。

2 試驗(yàn)結(jié)果及分析

基于研究固化劑含量、纖維含量對(duì)試樣單軸無(wú)側(cè)限抗壓特性的影響，共計(jì)20組試樣試驗(yàn)結(jié)果見表4。通過無(wú)側(cè)限單軸抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)記錄的某組試樣數(shù)據(jù)以軸向應(yīng)變(0～20%)為橫軸，軸向應(yīng)力(kPa)為縱軸繪制應(yīng)力-應(yīng)變曲線(圖3)，本研究中，若曲線出現(xiàn)峰值則取峰值應(yīng)力為該試樣的抗壓強(qiáng)度(σc1、σc2、σc3)參與該組試樣抗壓強(qiáng)度平均值(σc)和抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差(σ)的計(jì)算；若曲線未出現(xiàn)峰值，則取20%軸向應(yīng)變對(duì)應(yīng)的峰值應(yīng)力同上處理；并取中間峰值應(yīng)力σc2對(duì)應(yīng)的應(yīng)變?yōu)榉逯祽?yīng)變(εp)。

2.1 固化劑含量影響

本次試驗(yàn)固化劑變量設(shè)置為0%、1%、2%、3%、4%，由于所用試驗(yàn)砂土自身粘聚力不足，如不添加固化劑無(wú)法成樣，因此未將0%試樣試驗(yàn)結(jié)果列出，其余變量試樣試驗(yàn)結(jié)果見表4。圖4為不同固化劑含量試樣應(yīng)力-應(yīng)變曲線，隨Cp的增加，試樣在峰前彈性階段抵抗變形的能力逐漸上升，并且當(dāng)Cp≤2%時(shí)，抵抗彈性變形的能力受Cp影響更加顯著。例如：1%～4%Cp試樣的彈性模量E分別為1.45、5.15、6.62、8.84 MPa，增長(zhǎng)率分別為256%、29%、34%。同時(shí)，隨著Cp的增加，試樣的抗壓強(qiáng)度呈現(xiàn)出與彈性模量相似的規(guī)律。例如：1%～4%Cp試樣的抗壓強(qiáng)度σc分別為78.15、197.96、238.65、257.92 kPa，增長(zhǎng)率分別為153%、21%、8%。不難看出，Cp的增加提高了峰前彈性階段抵抗變形的能力，即試樣的剛度，進(jìn)而提高了試樣的強(qiáng)度。但實(shí)際工程在考慮地質(zhì)體強(qiáng)度基礎(chǔ)上，仍需要對(duì)其塑性變形能力有所要求。因此前人針對(duì)應(yīng)力-應(yīng)變曲線峰后特性提出了關(guān)于脆性指數(shù)的概念，用于評(píng)價(jià)工程材料的塑性變形能力。周輝等人在總結(jié)分析前人提出的脆性指標(biāo)后，基于應(yīng)力-應(yīng)變曲線峰后特性提出了評(píng)價(jià)脆性的新指標(biāo)Bd，并已通過大量室內(nèi)試驗(yàn)驗(yàn)證了其可靠性[17]。

注：(a)試驗(yàn)所用的砂土；(b)聚氨酯高分子聚合物；(c)聚氨酯高分子聚合物水溶液；(d)劍麻纖維；(e)試驗(yàn)材料混合物；(f)制樣儀器；(g)試驗(yàn)試樣。圖2 抗壓試樣制備過程Fig.2 The preparation process of compressive specimens

表4 不同Cp和Cf試樣的試驗(yàn)結(jié)果

圖3 某組試樣的軸向應(yīng)力-應(yīng)變曲線Fig.3 Axial stress-strain curves of a group of samples

(1)

式中：B1表示峰后應(yīng)力降的相對(duì)大小，取值范圍0～1；τp表示峰值強(qiáng)度，即A點(diǎn)坐標(biāo)對(duì)應(yīng)的應(yīng)力值；τr表示殘余強(qiáng)度，本次試驗(yàn)中用數(shù)據(jù)點(diǎn)擬合的平滑曲線峰后第一個(gè)拐點(diǎn)C點(diǎn)坐標(biāo)對(duì)應(yīng)的應(yīng)力值代替殘余強(qiáng)度參與計(jì)算。

(2)

式中：B2表示峰后應(yīng)力降的絕對(duì)速率，取值范圍0～1；kAC表示峰值起始點(diǎn)(A)到殘余起始點(diǎn)(C)的斜率(圖4)。

Bd=B1B2

(3)

式中，Bd取值范圍0～1，值越大表示脆性越強(qiáng)。計(jì)算結(jié)果見表5。

圖4 不同Cp試樣的應(yīng)力-應(yīng)變曲線Fig.4 Stress-strain curves of samples with different Cp

表5 不同Cp試樣的脆性指標(biāo)

圖5 不同Cp試樣的抗壓強(qiáng)度與脆性指標(biāo)Fig.5 The compressive strength and brittleness index of samples with different Cp

如圖5，假設(shè)將未添加固化劑而無(wú)法成樣的試樣脆性指數(shù)定義為1，則被加固試樣脆性指數(shù)Bd主要介于0.07～0.15之間，受固化劑的影響，試樣所表現(xiàn)的脆性均較弱。隨Cp的增加，當(dāng)Cp≤2%時(shí)，Bd相對(duì)大幅度增加，當(dāng)Cp>2%時(shí)，Bd出現(xiàn)相對(duì)下降的趨勢(shì)，并且隨Cp的增加，相對(duì)下降趨勢(shì)逐漸減小。Cp=2%作為峰后脆性指數(shù)規(guī)律異常變化的臨界點(diǎn)，主要是由Cp=2%對(duì)應(yīng)的B1大幅度增加引起的，即Cp=2%試樣對(duì)應(yīng)的峰后應(yīng)力降的相對(duì)大小異常變化引起的。這可能與峰前彈性模量和峰值抗壓強(qiáng)度變化規(guī)律存在著直接關(guān)系，當(dāng)Cp≤2%時(shí)，固化劑對(duì)試樣彈性階段變形抵抗能力的影響大幅度增加，對(duì)塑性變形抵抗能力的影響相對(duì)較小，導(dǎo)致B1出現(xiàn)異常。當(dāng)Cp>2%時(shí)，隨著Cp含量的增加，盡管固化劑對(duì)抗壓強(qiáng)度的影響相對(duì)減小，卻相對(duì)更大地提高了試樣的塑性變形抵抗力，因此Bd呈現(xiàn)出下降的趨勢(shì)。

2.2 纖維含量影響

為了探究劍麻纖維含量對(duì)復(fù)合加固砂土抗壓特性的影響，本次試驗(yàn)設(shè)置了Cp(0%、1%、2%、3%、4%)和Cf(0%、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%)單一變量的正交試驗(yàn)，試樣試驗(yàn)結(jié)果見表4。圖6為不同固化劑含量和纖維含量試樣的應(yīng)力-應(yīng)變曲線，在Cp變化范圍內(nèi)，隨著Cf的增加，試樣彈性模量均呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，當(dāng)Cp=1%時(shí)，彈性模量從1.45 MPa增長(zhǎng)到6.48 MPa，增長(zhǎng)率超過300%，隨著Cp的增加，增長(zhǎng)趨勢(shì)相對(duì)有所減小。如圖7所示，試樣抗壓強(qiáng)度隨Cf的增加而增加，并且當(dāng)Cp逐漸增加時(shí)，Cf對(duì)試樣抗壓強(qiáng)度影響更加明顯。圖中，試樣抗壓強(qiáng)度相對(duì)增量隨Cp的增加總體上升，當(dāng)Cp>2%時(shí)，試樣抗壓強(qiáng)度相對(duì)增量隨Cf增大而增大。例如：當(dāng)Cp=3%時(shí)，試樣抗壓強(qiáng)度相對(duì)增量分別為199.6、228.65、194.99、388.64 kPa，相比于Cp=1%時(shí)，抗壓強(qiáng)度相對(duì)增量大幅度增加。這一規(guī)律表明固化劑對(duì)纖維加固砂土的效果存在促進(jìn)作用，并且隨Cp的增加，纖維加固砂土的效果更加顯著。

圖6 不同Cp和Cf試樣的應(yīng)力-應(yīng)變曲線Fig.6 Stress-strain curves of samples with different Cp and Cf

圖7 不同Cp和Cf試樣的抗壓強(qiáng)度Fig.7 Compressive strength of samples with different Cp and Cf

隨著Cf的增加，試樣應(yīng)力-應(yīng)變曲線表現(xiàn)出應(yīng)變硬化，曲線峰值對(duì)應(yīng)的應(yīng)變?chǔ)舙逐漸增加。例如：當(dāng)Cp=3%時(shí)，曲線峰值應(yīng)變?chǔ)舙分別為：8.65%、13.67%、13.5%、18.27%、20%。在高Cp時(shí)，由于纖維的影響，使得部分峰后曲線超出了無(wú)側(cè)限單軸抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)的有效應(yīng)變范圍，因此本文選擇Cp=1%對(duì)應(yīng)試樣曲線計(jì)算所得的脆性指數(shù)(表6)分析纖維對(duì)試樣抵抗塑性變形能力的影響。試樣脆性隨Cf的增加呈現(xiàn)出下降的趨勢(shì)，相比于Cf=0%的試樣，當(dāng)Cf=0.8%時(shí)，試樣的脆性指數(shù)下降了超過80%。圖8給出了Cp=1%時(shí)在不同Cf條件下試樣的20%應(yīng)變對(duì)應(yīng)的破壞形態(tài)，受到固化劑的影響，試樣破壞形態(tài)均表現(xiàn)為塑性側(cè)脹破壞，即由于固化劑提高了試樣的塑性變形能力，在無(wú)側(cè)限單軸抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)軸向荷載作用過程中，與脆性破裂中因剪切帶擴(kuò)張使得試樣整體破壞的方式相反，被加固試樣首先局部發(fā)生側(cè)向鼓脹現(xiàn)象，隨著試驗(yàn)的進(jìn)行，試樣局部持續(xù)鼓脹，最終試樣沿局部剪切帶發(fā)生破壞(圖8)。隨Cf的增加，試樣破壞時(shí)局部剪切帶發(fā)育程度明顯變小，從“花瓣形”破壞狀態(tài)逐漸過渡到縫合線狀破壞狀態(tài)。這表明纖維的摻入能大幅度提高試樣的側(cè)向塑性變形抵抗能力。

3 機(jī)理分析

土體宏觀試驗(yàn)結(jié)果是土體微觀結(jié)構(gòu)的外在表現(xiàn)，因此本文運(yùn)用電子顯微鏡(SEM)技術(shù)分析砂土介質(zhì)中土-土/土-纖維微觀力學(xué)作用。前人的研究表明土體強(qiáng)度主要取決于土的孔隙結(jié)構(gòu)、顆粒形狀和礦物成分。砂土由于其顆粒粗大、質(zhì)地較硬，形成的土體結(jié)構(gòu)松散，粘聚力較小，工程性質(zhì)差。而固化劑的摻入大大改善了砂土的這一特性，如圖9(a)SEM照片所示，聚氨酯高分子聚合物與水反應(yīng)形成的凝膠通過覆蓋、粘結(jié)、填充的作用方式改變了砂土的微觀結(jié)構(gòu)：聚氨酯凝膠覆蓋在砂土顆粒表面，包裹著松散砂土顆粒，形成的塑性團(tuán)聚體增加了試樣結(jié)構(gòu)完整性；同時(shí)凝膠的粘結(jié)性增加土顆粒間的作用力；并且在一定程度上填充了砂土孔隙，增加了砂土顆粒間的有效接觸面積。本次研究中隨Cp增加，無(wú)側(cè)限單軸抗壓強(qiáng)度的上升和塑性變形特性正是聚氨酯凝膠改變砂土結(jié)構(gòu)，提升試樣強(qiáng)度的宏觀力學(xué)表現(xiàn)(圖5)。

表6 Cp=1%時(shí)不同Cf試樣的脆性指數(shù)

圖8 Cp=1%時(shí)不同Cf試樣的抗壓強(qiáng)度、脆性指數(shù)及破壞形態(tài)Fig.8 The compressive strength, brittleness index and failure morphology of samples with different Cf when Cpequals to 1%

土-纖維微觀界面力學(xué)作用是影響纖維加筋效果的關(guān)鍵因素[18]。在無(wú)側(cè)限單軸抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)中，軸向荷載作用下試樣產(chǎn)生變形時(shí)，纖維發(fā)生拉應(yīng)變，這時(shí)纖維受到的拉應(yīng)力主要由土-纖維互鎖力、土-纖維粘結(jié)力和土-纖維摩擦力組成。盡管砂土顆粒質(zhì)地堅(jiān)硬，不規(guī)則度高，土顆粒-纖維粗糙度相對(duì)較高，但由于純砂土結(jié)構(gòu)松散，孔隙大，使得土-纖維有效界面接觸面積減小。此外，因?yàn)樯巴琳尘哿^小，在外部荷載作用下顆粒容易發(fā)生錯(cuò)位和重排。以上這些因素影響了纖維加筋純砂土界面力的作用效果。如圖9(b)所示，聚氨酯凝膠填充了土-土和土-纖維間的孔隙，增大了土-纖維界面的有效接觸面積，同時(shí)聚氨酯凝膠的粘性改善了土-土/土-纖維界面粘結(jié)作用，增加了土顆粒間的重排阻力、土-纖維的粘結(jié)力和摩擦系數(shù)，此外，更緊密的土-受擠壓的纖維結(jié)構(gòu)增大了土-纖維間的互鎖力，使得纖維的拉應(yīng)力能夠充分發(fā)揮作用。在軸向荷載作用下，試樣發(fā)生局部塑性側(cè)向鼓脹，裂隙開始出現(xiàn)，纖維的抗拉特性使其起到了橋梁作用，而交錯(cuò)纖維在土體內(nèi)組成了網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，限制土體繼續(xù)破壞，從而提高了土體的韌性和強(qiáng)度(圖10)。聚氨酯-纖維復(fù)合加固砂土微觀力學(xué)如圖11所示，土顆粒受荷載作用逐漸壓密，土顆粒的旋轉(zhuǎn)趨勢(shì)與直接作用力擠壓纖維發(fā)生形變產(chǎn)生互鎖力，與粘結(jié)力、摩擦力共同調(diào)動(dòng)纖維的拉應(yīng)力。綜上所述，聚氨酯的摻入，能顯著提升纖維的加筋效果，本文的無(wú)側(cè)限單軸抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果也驗(yàn)證了這一觀點(diǎn)(圖7)。

圖9 試驗(yàn)試樣電鏡掃描圖像Fig.9 SEM image of the test samples

圖10 無(wú)側(cè)限單軸抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)中試樣破壞過程Fig.10 Failure process of samples in unconfined uniaxial compression test

圖11 聚氨酯-纖維復(fù)合加固砂土微觀力學(xué)示意圖Fig.11 Microcosmic schematic diagram of sand reinforced by polyurethane - fiber composite reinforcement

4 結(jié)論

1)無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度和彈性模量均隨聚氨酯含量的增加而增加，當(dāng)聚氨酯含量從1%增加到4%時(shí)，強(qiáng)度從78.15 kPa增加到257.92 kPa。隨聚氨酯含量的增加，強(qiáng)度上升的幅度逐漸減小。

2)無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度和彈性模量均隨著纖維含量的增加而增加，最大強(qiáng)度達(dá)到了1 476.1 kPa。隨著聚氨酯含量的增加，纖維加筋效果逐漸增強(qiáng)。

3)在聚氨酯和纖維的作用下，試樣脆性呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)，在無(wú)側(cè)限單軸抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)中試樣破壞形態(tài)均表現(xiàn)出局部塑性側(cè)向膨脹現(xiàn)象，并隨纖維含量的增加，試樣破壞形態(tài)從“花瓣?duì)睢毕蚩p合線狀過渡。

4)聚氨酯的摻入通過覆蓋、粘結(jié)和填充改善了砂土結(jié)構(gòu)，提高了土-土/纖維互鎖力、土-纖維粘結(jié)力和土-纖維摩擦力，增強(qiáng)了纖維加固砂土的效果。