夹层型红黏土路基结构在高速公路中的研究

红黏土路基水稳定性较差,反复干湿作用易导致强度降低,引起路基的破坏。目前,在工程中主要采取改良红黏土、加强防排水措施、采用合理的施工工艺来提高红黏土路基整体质量和耐久性,很少考虑到红黏土路基的结构形式。为将红黏土直接作为路基填料,降低干湿循环对红黏土路基的影响,以蒙文砚高速公路红黏土路基试验段为例,提出了一种夹层型红黏土新型路基结构型式及其压实参数和施工工艺。     

高液限红黏土在非洲热带雨林气候区路基填筑中的施工应用

高液限红黏土广泛的分布于非洲热带雨林气候区,由于其材料特性,一般不能直接填筑路基,需要对土体进行掺拌改良等工艺处理后方可用于路基填筑。然而综合考虑非洲地区公路基建行业的对工期以及成本的要求,需要直接用高液限红黏土进行路基填筑,雅杜高速项目所处环境为典型的非洲热带雨林气候区,项目通过对红黏土的施工工艺进行改进,总结出一套高液限红黏土在非洲热带雨林气候区进行路基填筑的施工工艺。     

红黏土在高速公路路基施工中的改良应用

红黏土工程性质复杂,因其具有高自然含水量、高液限、高塑性、高孔隙比、密度低、压实性差的不良物理性质和难排水、难固结、水稳定性差的工程特性,在红黏土赋存区域的工程设计中一般设计为弃土。本文结合红黏土的工程特性,针对采用红黏土填筑路基可能产生的工程隐患,提出填筑及改良措施,通过施工验证,为红黏土路基施工提供借鉴。     

高速公路改良风化砂-红黏土路基填料永久变形试验研究

为提高风化砂-红黏土地区路基在车辆荷载作用下的稳定性和耐久性，研究了掺砂比、初始干密度和循环荷载对改良风化砂-红黏土永久变形行为的综合效应，并通过室内三轴永久变形试验分析了这些因素对变形特性的影响。试验结果表明：1)在初始干密度一定的情况下，随掺砂比的增加，永久变形终值先减小后增大，在掺砂比为10%时达到最小值；2)在一定掺砂比下，随初始干密度的增大，最终永久变形终值也增大；3)当掺砂比和初始干密度一定时，土体的永久变形值与循环荷载次数呈对数关系。在此试验结果基础上，建立了综合考虑掺砂比、初始干密度和循环荷载效应的改良风化砂-红粘土永久变形预测模型，并对其进行了鲁棒性验证。鲁棒性验证结果表明，所建模型具有较高的准确性与适用性，可应用于路基工程路基填料永久变形量的预测。     

红黏土路基路用性能研究

为研究红黏土路基的路用性能,本文采用强度试验。以承载比和压实度为评价指标,对比研究了不同击实功和含水率对红黏土路用性能的影响。结果表明:随着含水率的增加,红黏土试件承载比(CBR)值有所升高。当击实次数达到一定值时,红黏土的密实度会趋于稳定状态,不会无限增加。当试件含水率为26%～28%时,三种击实功试件的膨胀量均趋于稳定,此时路基的水稳定性能较好。为确保红黏土路基的长期质量,建议红黏土路基碾压时的含水率在26%～28%之间。     

干湿循环作用下石灰粉煤灰改性红黏土路用性能研究

为了探究干湿循环作用下石灰粉煤灰改性红黏土的路用性能,通过模拟干湿循环对改性红黏土和原样红黏土对比进行了7d无侧限抗压强度试验、三轴试验及强度仪试验,结果表明:干湿循环作用下两种土体的抗压强度,抗剪强度及抗压回弹模量均呈下降趋势,改性红黏土各性能下降趋势相较原样红黏土较小,相同干湿循环次数下,改性红黏土各指标均优于原样红黏土。建议红黏土地区路基修筑掺加适量石灰粉煤灰提高路基强度、稳定性及抗变形能力。     

云南蒙自红黏土的强度和压实特性研究

云南省境内分布着大量的红黏土,这些具有特殊性质的高液限土,需进行试验研究,才能确定是否能用作高速公路工程的路基填料。通过现场取样的详细室内试验,对云南蒙自红黏土的含水率、压实度与CBR、密实度、膨胀量、回弹模量的关系进行分析。结果表明:云南蒙自红黏土在含水率22.5%~24.5%之间,能满足《公路路基设计规范》(JTGD30—2004)规定的最小强度、压实度和水稳性要求。     

贵州瓮开高速公路红黏土路堤施工参数研究

贵州瓮开高速公路沿线广泛分布着高液限红黏土,具有高天然含水率、高细颗粒含量的特点。沿线红黏土要达到设计、施工规范要求的压实度较为困难。为此结合该公路建设,通过试验研究明确了其路用特性,开展了现场路基碾压试验。试验结果表明,红黏土松铺厚度宜控制在30cm以内,土体的碾压含水率不宜高于最佳含水率8个百分点,采用静压或静压与弱振相结合的方式碾压2～3遍,现场碾压效果较好。     

非洲高液限红黏土物理性质与路用性能特征研究

喀麦隆雅杜高速项目位于非洲中西部地区,属于热带雨林气候,高速沿线土质主要为高液限红黏土。受到雅杜高速项目投资的控制,对高液限红黏土的改良处理难以实现。本文通过土工试验研究高液限红黏土物理性质和路用性能特征,探讨高液限红黏土直接用于路基填筑的可行性,不仅可以解决雅杜高速路基填料的使用问题,还可以为非洲其他地区高液限红黏土工程应用提供参考。结果表明,雅杜高速沿线高液限红黏土试样的天然含水率在33. 4%左右,液限较高达60%,颗粒成分中以小于0. 075mm的细颗粒为主,红黏土中的含量较多的游离氧化铁及其胶结集合体是造成高液限、天然含水率、高强度和压实性较差的主要原因;现场采样红黏土虽然CBR值较高,属于中压缩性土,但其天然含水量和最佳含水量相差10%以上,是导致现场施工压实困难的主要原因。     

不良地质下高液限黏土路基改扩建粉喷桩处治数值分析

为研究软土地基上含圆管涵高液限黏土路基改扩建差异沉降,通过室内试验及改良试验,分析高液限黏土作为路基填料的工程特性,确定路基结构,并利用ABAQUS软件建立软土地基上设置涵洞的高液限黏土路基改扩建模型,探究粉喷桩处理后不同填土加载高度下填土应力及路基沉降变化情况。结果表明,40%碎石改良高液限黏土满足路床(96区)填筑要求;随着填土加载高度的增加,周围土体会对涵洞产生应力集中,涵洞对路基有应力分散的作用;新路基的填筑会导致老路基的附加沉降;经过粉喷桩处理后,新老路基差异沉降为2.7 cm,软土地基处置恰当。     

石灰改良高液粘土填筑路基的边坡合理坡率

基于石灰改良高液限黏土强度显著增长,采用条分法极限平衡理论分析,强度折减法数值分析,就低剂量石灰改良高液限黏土路基边坡整体滑动稳定进行了分析。分析表明,收坡后石灰土边坡滑动稳定安全系数高于素土路基边坡,且远远大于规范要求,并提出了石灰改良高液黏土路基边坡合理坡率,即路基高度大于6m,采用1∶1.0;反之,采用1∶0.75,应用于依托工程取得预期效果。     

压实红黏土收缩变形特性

由于红黏土具有低膨胀、高收缩特性,使得路基表面产生了大量的裂缝。裂缝的存在形成了水分入侵与蒸发的良好通道,从而为路基病害的产生埋下隐患。通过大量的室内试验,研究了压实红黏土收缩变形特性,并对试验结果进行了分析,得出了压实红黏土收缩变形规律,为路基防裂措施提供科学依据。     

压实红粘土收缩变形及裂缝扩展规律研究

由于红粘土具有高含水率、高塑性、高孔隙比等特殊的工程性质,特别是路基表面失水收缩产生了开裂,使得路基产生了一些病害。论文以六盘水内环快线红黏土基填料为研究对象,通过室内制备试样,在105℃条件下进行干燥,在干燥过程中测量收缩变形以及裂缝的条数、宽度和长度,揭示了收缩条件下红粘土收缩变形和裂缝的演变规律,对红粘土地区公路建设具有一定的实际意义。     

湖南宁道高速公路红黏土路基填筑

湖南宁道高速公路沿线高液限红黏土广泛分布,文章通过对其路用特性试验研究,以确保高液限红黏土路基的强度与稳定为目标,提出了高液限红黏土路基填筑的适用范围、施工工艺和质量控制方法,为合理利用高液限红黏土积累了工程经验。     

天然砂砾改良低液限粉黏土路基试验研究

通过对新疆清水河至伊宁高速公路粉黏土的物理力学性质、路用性能参数分析,结合天然砂砾的颗粒组成,提出了天然砂砾改良加固低液限粉黏土路基技术。采用天然砂砾与粉黏土掺配,利用天然砂砾的骨架性能,提高了低液限粉黏土填筑路堤的工程性能,从而降低工后沉降,节约造价,满足了填筑路基的工程要求。     

橡胶红黏土路用性能研究

为了探究废旧轮胎橡胶颗粒与红黏土混合土作为路基填料的可行性,选择不同粒径(10目、20目、60目)不同含量的橡胶粉(0%、2%、4%、6%、8%和10%)掺入红黏土中,通过室内试验研究混合土的液塑限、击实特性、膨胀率和CBR值变化关系,探讨橡胶红黏土的路用性能和机理。结果表明:混合土液限和塑性指数随橡胶粉掺量的增大而降低,但仍大于50%和26,不能直接用作路基填料。最优含水率和最大干密度随橡胶粉掺量的增大而减小,呈一元二次函数关系,且三者间呈二元二次函数关系。膨胀率随橡胶粉掺量的增大而减小,橡胶目数越大,土体膨胀量越小。橡胶红黏土CBR随橡胶粉掺量的增大总体上减小,基本呈一元三次函数关系。红黏土中掺入橡胶粉,改良效果不佳,但可抑制土体的膨胀量。     

干湿循环下改良红黏土填料回弹模量变化分析

针对机制砂与生石灰两种改良红黏土，开展了不同掺量及不同干湿循环次数下改良红黏土填料的回弹模量试验。结果得出:改良红黏土的回弹模量随生石灰和机制砂掺量的增加均呈线性递增关系，生石灰改良红黏土回弹模量的增长速率明显大于机制砂改良红黏土；随着干湿循环次数增加，素红黏土和机制砂改良红黏土的回弹模量值呈对数函数衰减，而生石灰改良红黏土的回弹模量则呈现不降反升的趋势，表明机制砂对红黏土填料长期水稳定性的改善效果不明显，生石灰的改良作用显著。     

非洲热带雨林地区软土路基填筑及沉降预测

针对非洲热带雨林地区公路路基的工程地质特性,以喀麦隆雅温得-杜阿拉高速公路项目为依托,对比分析了碎石和红土粒料混合填料、生石灰改性红黏土填料的力学性能和路基内部的温湿度场;并探讨了高填方软土路基的变形及沉降规律,最后以回旋线推算法对高填方软土路基沉降进行预测。结果表明:混合填料与生石灰改性红黏土都有较好的力学性能,其中生石灰改性红黏土的力学性能更佳,内部温湿度较高;回旋线推算法预测效果较好,与双曲线法预测沉降相差很小;为了保证施工进度,需采取相应的工程措施加速路基沉降。     

玻璃纤维加筋石灰土抗剪强度试验研究

针对高速公路和铁路对路基填筑和路基边坡要求愈发严格的现状,而湖南地区红黏土具有高含水率、压实困难、干缩开裂和路用性能的不稳定性的特点,通过不固结不排水剪试验,研究玻璃纤维和石灰对红黏土抗剪强度的影响规律。试验结果表明,在红黏土中同时掺入一定比例的石灰和玻璃纤维对提高土体抗剪强度有极大促进作用,但纤维石灰土黏聚力改变幅度大,内摩擦角变化幅度小;纤维石灰土黏聚力随着纤维掺量和长度的增加先增大后减小,提升效果最优时纤维长度和掺量分别为2‰和6 mm。采用数学公式拟合纤维掺量和纤维长度与黏聚力之间的关系。研究成果对纤维石灰土提升边坡稳定性提供了试验数据和理论依据。     

掺砂对于湖区路基黏土工程性质的影响研究

湖南省洞庭湖地区广泛分布着高压缩性的黏土,通常被视为路基不良填料,为了获取该类填料物理改良的依据,该文选取了洞庭湖地区具有代表性的两种黏土,分别对其掺入了5%～15%的细砂、中砂和粗砂而形成了多组改良土,随后对改良土进行了界限含水率试验、击实试验以及加州承载比试验,并根据工程性质的变化和经济成本,得出了适应于该地区黏土的改良方案。研究结果表明:掺砂可以有效降低黏土的液限和塑性指数,但掺砂量和掺砂种类对上述两项指标影响不大;此外,掺细砂对承载比提高的效果最为明显,而且相应的细砂改良土最优含水率较高,意味着进行压实前的翻晒周期相对较短。