红粘土的击实特性与力学强度特性

以击实试验研究了江西省某高速公路施工现场红粘土的击实特性,并采用承载比(CBR)试验和无侧限抗压强度试验研究了其强度特性。试验结果表明,湿法确定的最大干密度偏小、最佳含水率偏大;不同土样的击实特性存在差异;击实功越大,最大干密度越大、最佳含水率越小;含水率、压实度对红粘土强度影响较大,高于最佳含水率3%左右时红粘土强度达到最大值,强度随压实度增大而提高。     

山西黄土CBR的影响分析

在山西省选取5种典型黄土,采用室内试验方法,制备不同击实次数,不同含水量的试件用于CBR值的测定,分析含水量和压实度对黄土填料CBR值的影响,并建立了CBR与含水量的相关关系式.试验结果表明:含水量对CBR值的影响程度最大,在最佳含水量,最大压实度条件下的CBR值最大,含水量越大,击实次数对CBR值的提高效果甚微.随着击实次数的增大,浸水CBR和不浸水CBR与含水量的相关关系都呈现一定的规律性.     

细粒土的压实和CBR强度特性与公路潮湿粘土路基填筑控制标准研究

选择3种击实功对取自湖南省境内的3种细粒粘性土进行了击实特性和沿击实曲线的饱水与不饱水CBR强度特性试验研究.试验结果表明:细粒土的最大干密度与最优含水量与击实功的常用对数分别呈线性递增和递减关系;在最优击实含水量的湿侧,土体在不同击实功作用下的击实曲线均趋向合一,且土样的饱和度基本维持在某一定值;击实含水量较高时,重型击实功作用下土样的不饱水CBR强度反而低于采用中间和轻型击实功制备的土样的强度.这说明对于高含水量填土,应确定一个最优的击实功.沿压实曲线,土样的不饱水CBR强度随含水量的增大而单调减小,而饱水CBR强度在最优含水量的湿侧还存在一个峰值,这说明在此峰值点及其附近含水量范围内的土体其强度性质相对较为稳定,实际工程中,应尽量使潮湿粘土的碾压含水量与此峰值强度对应的含水量相一致.基于对细粒土压实特性和CBR强度特性的试验研究,结合公路工程技术标准的相关要求,提出了潮湿粘土的压实控制标准建议.     

垫层级配碎石的性能研究

为得到垫层级配碎石的合理组成,用重型击实、承载比(CBR)、渗透系数和水稳定性试验对6种级配碎石进行了室内研究。结果表明:渗透力会改变级配碎石的级配分布,渗透系数随渗透次数增加趋于稳定,0.075 mm通过率(P0.075)3%的级配碎石渗透系数大于0.011 6 cm3/s但CBR较小;P_(0.075)在3.6%~5.0%范围的级配碎石渗透系数差别很小,选择上限通过率可协调渗水与强度的矛盾;P_(0.075)为7.6%的级配碎石CBR达196%但已基本不透水。有排水要求的级配碎石P_(0.075)5%,填料数量减少使得材料的可压实性对含水率变化不敏感,已不存在最佳压实含水率;重型击实使得P0.0753%的级配碎石严重破碎,干密度异常提高不宜作为压实标准。级配碎石在成型后初期具有轻微的湿陷性,其水稳定性与强度明显相关,CBR越高的级配碎石水稳定性也越好。     

全风化软岩填料级配对压实与破碎特性的影响

为研究颗粒级配对全风化软岩填料的压实特性及破碎特性的影响,对不同级配的全风化软岩进行击实、筛分及承载比试验。结果表明：全风化软岩最大干密度为1.86～2.05 g/cm³,最佳含水率为9.50%～11.23%。最大干密度随粗颗粒质量分数的增大而增大,随有效粒径和限制粒径的增大而增大,随不均匀系数的增大而增大,随曲率系数的增大先减小后增大;最佳含水率随粗颗粒质量分数的增大而减小,随有效粒径和限制粒径的增大而减小,随不均匀系数的增大而减小,随曲率系数的增大先增大后减小;4种级配的全风化软岩填料击实后的平均破碎率为0～30%,击实后级配曲线均向上限偏移,含水率对填料破碎率的影响较小,且粗颗粒质量分数越小破碎率越小;不同级配的加州承载比(california bearing ratio, CBR)为2.90～12.36,填料在压实过程中存在一定破碎,但含石量较大的土体仍能满足路堤填料填筑要求。在路堤填筑过程中提高含石量能取得较好的压实效果,可提高路堤承载比。     

基于振动压实法的级配碎石性能试验研究

与传统的重型击实法相比,振动法得到的混合料密度偏高,最佳含水量偏低,CBR值明显提高,集料的针片状颗粒含量和级配对混合料压实性能有较大影响。     

膨胀土粉煤灰改性与石灰改性对比试验研究

开展了典型中膨胀土、粉煤灰改性土与石灰改性土的基本物理特性、击实特性、强度特性比较试验。试验结果表明:1)相比于未改性土,粉煤灰改性土和石灰改性土自由膨胀率、塑性指数、胶粒含量都显著降低;2)随着粉煤灰掺入比的增大,在重型击实标准下,改性土最优含水量呈增大趋势,最大干密度呈下降趋势;3)两种改性土CBR峰值都显著提高,当掺入比合适时,CBR膨胀量显著降低,改性后水稳定性较好;4)两种改性土都可同时满足规范对压实度和CBR的要求。最后探讨了与石灰相比粉煤灰改性方案的适用性与可行性。     

砂土路基力学与变形指标的室内试验研究

通过砂土做道路路基,对其进行了击实、抗剪、压缩模量、CBR值等比较系统的研究,指出了砂土作为路基的填料其剪切强度随着含水量的增加有一个最佳值,压缩模量随着法向应力的增大而增大,CBR值随着压实度的增加,明显增大,但是浸水状态时要降低得多。     

黏土外掺比例对磷尾矿砂性能的影响研究

为探究黏土外掺比例对磷尾矿砂性能的影响关系,以国道302 K19+005～K21+010路段施工为研究背景,设计黏土外掺比例30.0%、50.0%、70.0%、90.0%四类对比试验混合料,选取干密度与CBR强度指标,探究了磷尾矿砂外掺黏土混合料的性能,分析了混合料抗剪强度影响因素及机理。阐述了磷尾矿砂外掺黏土混合料在工程实践应用过程中的施工工艺与关键把控点,同时分析了该混合料的经济效益,最后得出结论:当磷尾矿砂内黏土外掺比例为50.0%时,混合料颗粒级配为最优状态,抗剪强度达到顶峰,CBR值最高,黏土掺磷尾矿砂具有较好的经济效益,值得推广应用。     

成型方式对排水沥青混合料设计的影响

针对击实成型方式进行排水沥青混合料设计过程中存在数据不稳定、与实际符合性差以及材料性能差异大等问题,采用Superpave旋转压实仪(SGC)成型进行排水沥青混合料设计。通过分析旋转压实过程中混合料的体积参数曲线确定排水沥青混合料的最佳压实状态,随后对旋转压实成型与常规击实成型方式成型的混合料分别在成型原理、成型过程、体积与性能指标等方面进行对比。研究结果表明:旋转压实成型的混合料更接近路面材料实际的成型过程且可以达到更大的压实度,此外材料性能方面全面优于采用击实成型的排水沥青混合料;因此混合料设计时使用旋转压实成型混合料试件可以设计出性能更优良合理的排水沥青混合料。     

粗粒土的路用性能试验研究

为研究粗粒土的路用性能,采用自行研制的大型击实仪对不同粗颗粒质量分数、级配、击实方法及击实功情况下的粗粒土进行系统的击实试验．并对不同粗颗粒质量分数的粗粒土开展无侧限抗压强度、CBR及回弹模量试验,结果表明：粗粒土的级配在泰勒理想级配范围内,其压实性能最好,且压实过程中,击实功不易太大,否则易使粗粒土的级配退化;在实际工程中,最好选用大型击实法来确定粗粒土的最大干密度,否则会降低压实标准;粗粒土的力学性能较好,且浸水后膨胀量小于一般细粒土的膨胀量。     

粗粒土的路用性能试验研究

为研究粗粒土的路用性能,采用自行研制的大型击实仪对不同粗颗粒质量分数、级配、击实方法及击实功情况下的粗粒土进行系统的击实试验,并对不同粗颗粒质量分数的粗粒土开展无侧限抗压强度、CBR及回弹模量试验,结果表明:粗粒土的级配在泰勒理想级配范围内,其压实性能最好,且压实过程中,击实功不易太大,否则易使粗粒土的级配退化;在实际工程中,最好选用大型击实法来确定粗粒土的最大干密度,否则会降低压实标准;粗粒土的力学性能较好,且浸水后膨胀量小于一般细粒土的膨胀量.     

粉质土压实性能的试验研究

试验研究发现,粘质粉土的标准击实曲线呈双峰特性,压实性能较差,压实后的干密度和压实系数很难达到设计要求,故不宜作为填方工程的土料.通过标准击实试验、静力压实试验,系统地研究粉质土的动、静力学击实性能,明确粉质土的工程特性,并最终得出粉质土的静压力和压实的难易程度与颗粒级配以及液限等物理量之间的变化规律.     

粉质土压实性能的试验研究

试验研究发现,粘质粉土的标准击实曲线呈双峰特性,压实性能较差,压实后的干密度和压实系数很难达到设计要求．故不宜作为填方工程的土料。通过标准击实试验、静力压实试验,系统地研究粉质土的动、静力学击实性能,明确粉质土的工程特性．并最终得出粉质土的静压力和压实的难易程度与颗粒级配以及液限等物理量之间的变化规律。     

淮北水洗煤矸石路基填料应用研究

为检验水洗煤矸石的路用性能,测试了淮北地区水洗煤矸石的化学成分、烧失量、吸水率、天然级配、自由膨胀率、击实特性和加州承载比等并进行分析。结果表明:淮北水洗煤矸石中火山灰活性成分的质量分数为84.7%,其不利化学成分的质量分数很少,烧失量、吸水率较小,天然级配好,自由膨胀率约为9%;最佳含水率(水的最佳质量分数)为5.3%时最大干密度为2.21 g/cm~3,CBR值为32.5%,可作为路基填料;掺土后煤矸石CBR值显著提升,掺土量30%时,其CBR高达70%以上,符合路基包边材料要求。     

不同成型方法对乳化沥青混合料设计参数影响

最佳含水量和最佳乳化沥青用量是乳化沥青混合料设计的重要参数.为了比较不同成型方法对这两种设计参数影响,分别采用重型击实和振实成型确定最佳含水量,振实成型确定的最佳含水量为3.4％,重型击实法确定的最佳含水量3.8％.用这两种方法确定的最佳含水量分别制备马歇尔试件和旋转压实法成型试件,确定出最佳乳化沥青含量都为4.0％,说明重型击实和振实成型方法对马歇尔设计方法、旋转压实确定最佳乳化沥青含量具有相同的适用性.     

土石混合料路用性能研究

通过大量室内试验,研究了不同料源的土石混合料不同含石量与重型击实试验的最大干密度及最佳含水量之间的关系,及不同压实度下两种土石混合料的CBR的性能。试验结果表明,骨架——密实结构的碎石土表现出良好的路用性能,即当5~38 mm含量达到70%时,土石混合料的最大干密度、CBR值均达到最大值,此配比的土石混合料是修筑路基的优选材料。     

改性沥青混合料配合比设计方法研究

结合改性沥青的流变特性,分析沥青混合料试件的成型方法(旋转压实成型和马歇尔击实成型)、压实温度对混合料体积参数的影响,对改性沥青混合料的配合比设计方法进行了研究。     

水泥稳定碎石基层振动成型方法的研究

水泥稳定碎石室内试验目前均采用击实法成型,不符合振动对多集料压实有效的原则且反映不出水泥稳定碎石级配类型对强度的影响;在自行研制的振动成型设备上,对3种结构类型的水泥稳定碎石进行振动压实试验,考察了频率、离心力、振幅对压实效果的影响,试验结果表明当频率、离心力保持不变时,存在最佳振幅;激振强度对压实的影响存在阈值;给出了各结构类型级配的最佳振动参数,并根据压实特性及工程实践给出了室内振动压实试验标准参数;比较了击实法与振动方法对水泥稳定碎石物理指标的影响。     

土石复合材料压实与波动特性的试验研究

笔者通过室内击实试验和波动测试试验研究了土石复合材料的压实特性与波动传播特性，表明土石复合材料是一种良好的筑路材料，认为影响土石复合材料的压实特性与波动传播特性的因素有含石量、含水量等；而含石量在40％-60％，含水量在最佳含水量附近时，土石复合材料有具有良好的压实和波动传播特性．本试验的研究成果为进一步研究土石复合路堤的快速波动检测技术提供依据．