天然砂砾土在商洛路面工程中的应用

文章通过对天然砂砾土及其混合料的试验研究,结合工程实例,分析了天然砂砾土在公路路面(底)基层中的成功应用,为充分利用当地原材料提供了一条新途径。     

干旱荒漠区天然砂砾路基填料压实特性分析

为研究天然砂砾路基填料的振动压实特性,首先采用筛分法对干旱荒漠地区多条在建高速公路的天然砂砾路基填料进行颗粒组成分析,其次进行表面振动压实试验,采用湿土法分析含水量对天然砂砾干密度的影响,采用干土法分析含石量、级配特性和振动时间对天然砂砾压实效果的影响。基于不同粗颗粒组含量下的最大干密度结果,拟合了天然砂砾最大干密度与粗颗粒中各粒组含量之间的关系式,并利用粗颗粒粒组含量确定天然砂砾的最大干密度。研究结果表明:新疆干旱荒漠区天然砂砾路基填料为不均匀土,级配不良的主要原因为曲率系数较小,填料中细粒含量较少;天然砂砾的干密度随着含水量增大会有谷值与峰值,与黏性土的单峰值变化有明显区别;天然砂砾含石量对最大干密度有显著影响,其最大干密度随含石量的变化分为明显的3个阶段,当含石量为60%时,可以得到最大干密度的最大值;不同级配的天然砂砾的干密度对振动时间的敏感性有明显区别。     

铁路基床表层掺拌法改良砂砾石填料级配研究

委内瑞拉北部平原迪—阿铁路工程,需用大量的级配砂砾作为路基基床表层的填料,而级配砂砾石作为铁路基床表层填料,对细粒土含量有严格的要求。针对天然砂砾石级配的缺陷,研究了掺拌法改良级配的计算方法。采用该方法,成功解决了天然砂砾石混合料的级配缺陷,目前己在其铁路工程中推广应用,取得了较好的经济效益和社会效益。     

不同密实度下砂砾土的渗透系数试验分析

通过不同单粒径砂、砾和级配砂砾与中砂组成砂砾土，在不同的砂石比和孔隙比下进行常水头渗透试验。结果表明:单粒径砂砾土的渗透系数随孔隙比增大而增大，随砂砾粒径的增大而减小，随砂石比增大而减小，砂石比大于等于5:5后，砂石比对其渗透系数影响不明显；级配砂石土的渗透系数随孔隙比增大而增大，随砂石比从4:6到5:5显著降低，而砂石比6:4到7:3其渗透系数变化趋于稳定；单粒径砂砾土的渗透系数明显大于级配砂砾土，级配砂砾土的渗透系数离散性更高，说明其影响因素更复杂。     

乌鲁木齐绕城高速公路(东线)天然砂砾路基压实质量控制技术研究

我国中东部地区路基填料主要为细粒土,现行规范对细粒土压实控制已有详细规定,但对粗粒土无论是压实理论、检测标准都缺乏相关规定,随着国家"一带一路"建设推进,西部地区尤其是新疆公路建设迎来大发展,但新疆地区路基填料基本为天然砂砾,采用细粒土标准检测粗粒土,必定存在检测方法、检测标准的差异。为了更加准确的评定天然砂砾路基压实标准,方便快捷的服务工程建设,基于施工现场多种压实度检测方法的试验,得出了以便携式落锤弯沉仪(PFWD)作为施工快速检测的主要方法,结合沉降观测法和灌沙法辅助验证,实时动态的检测路基压效果和修正施工工序的快速检测方法。     

天然砂砾基层材料性能与施工质量控制

通过对天然砂砾形成机理的分析,研究了其材料性能,借助试验和实践经验分析了新疆天然砂砾的级配、强度的特点。结合研究结果,提出从最大粒径、压实度和施工方面对天然砂砾基层的质量控制,对施工中压实度和施工方法等关键技术进行了详述,为新疆天然砂砾基层施工提供了参考。     

高速公路桥头跳车预防方法

１回填材料的选用１９８９年施工的京津塘高速公路北京段，采用搭板下全部回填天然级配砂砾，要求分层回填压实厚度１５～２０ｃｍ，压实度达到９８％～１００％（重型击实）。１９９２年施工的济青高速公路采取搭板下０～８０ｃｍ填８％石灰土，８０ｃｍ以下填天然级配砂...     

南京地区砂砾卵石土压实特性的离散元模拟

为了探究南京地区砂砾卵石土的压实特性,基于离散元数值分析软件PFC2D,模拟了砂砾卵石土的击实试验及加州承载比(CBR)试验的试验过程,分析了砂砾卵石土含石量及颗粒粒径对其压实特性的影响.通过与室内试验的对比验证了离散元法分析砂砾卵石土压实特性的可行性,并根据模拟结果提出了工程中建议采用的土石比例区间.结果表明:砂砾卵石土的孔隙率随着含石量的增加先减小后增大,随着颗粒粒径的增大而不断减小;砂砾卵石土CBR值随着含石量的增加先增大后减小,随着颗粒粒径的增大而不断增大;砂砾卵石土含石率在70％～80％时,能达到最佳压实效果.     

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。     

天然砂砾路基压实质量控制方法探析

分析了天然砂砾的路用性能,在此基础上提出通过试验方法确定天然砂砾含石量和最大干密度的关系,并由回归分析得到两者之间的关系式,结合沉降差法综合评定天然砂砾路基的压实质量;探析了采用沉降差法和基于含石量与最大干密度的灌砂法对实际工程进行天然砂砾路基压实质量控制的效果。     

三灰稳定砂砾力学性能研究

以石灰、粉煤灰、普通硅酸盐水泥和石灰、粉煤灰、硫铝酸盐水泥稳定砂砾为研究对象,通过无侧限抗压强度试验及劈裂拉伸强度试验研究稳定砂砾力学性能。结果表明:在相同的无机结合材料掺量下,养护早期石灰、粉煤灰、硫铝酸盐水泥稳定砂砾的无侧限抗压强度和劈裂拉伸强度均较大,随着养护龄期的增长,两类稳定砂砾的强度趋于接近;相同养护龄期稳定砂砾的强度随无机结合材料掺量的增加而增大;当无机结合材料掺量相同,水泥掺量越多,稳定砂砾强度越高。     

成都砂、卵石地层盾构机耐磨性及刀具适用性研究

针对成都砂、卵石地层盾构施工中刀盘、刀具和螺旋输送机等磨损大的问题,提出和实施了预防磨损和提高耐磨性的几方面措施,提出和应用了适用于成都砂、卵石地层的刀具,并特别强调了滚刀在成都砂卵石地层中使用的重要性和适用性。延长了刀盘、刀具和螺旋输送机的使用寿命,降低了磨损和消耗,减少了在砂卵石地层中的修理和更换刀具次数,顺利达到长距离掘进和施工的目标。     

基于盾构掘进效果的富水砾砂地层渣土改良试验研究

为解决土压平衡盾构在富水砾砂地层中掘进时螺旋输送机出口易发生喷涌的难题，依托昆明地铁4号线盾构隧道工程，开展富水砾砂地层渣土改良研究。首先通过大型渗透试验评价地层的渗透性，然后对试验段内每环的渣土进行坍落度试验，分析渣土改良对盾构掘进参数的影响，检验并评价渣土改良的实际效果，进而给出昆明地区富水砾砂地层的合理改良建议。研究结果表明： 1）昆明地区砾砂土的坍落度与含水率呈明显的正相关关系，而其渗透系数随测试时间的增加而降低，在2 h后减小为0； 2）塑流性较好的渣土对应着较低的刀盘转矩、推力和较高的掘进速度； 3）通过对掘进参数的分析可知，坍落度达到5~10 cm即可满足施工要求。     

厚卵砾漂石地层注浆止水新型材料注浆效果试验研究

在富水厚卵砾漂石地层中,采用传统的注浆浆液进行止水,浆液极易在地层内大量流失,且注浆后浆液扩散不均、多呈"糖葫芦"状扩散,无法保证注浆效果。针对富水厚卵砾漂石地层的地质特点,针对注浆材料进行一系列室内配比试验,并通过注浆模型试验及现场试验进行卵砾漂石地层的注浆材料研究。试验表明:在厚卵砾漂石地层中,采用2种新型浆液即CD-SCA(水泥+聚羧酸钠盐型分散剂-水玻璃+硫酸铜+明矾)浆液和PC-SCA(磷酸-水玻璃+硫酸铜+明矾)浆液,注浆浆液呈柱状均匀扩散,扩散半径满足设计要求,地层的渗透性明显改善,满足了帷幕止水墙的止水效果,为今后同类地层注浆止水工程施工提供了有效借鉴。     

盾构刀盘形式对砂卵石地层扰动状态的影响

盾构刀盘形式的选择是砂卵石地层盾构掘进面临的关键问题。为解决这一问题,以兰州地铁1号线一期工程为背景,综合运用现场调查、实验室试验、三维离散元数值模拟、现场原位监测等方法,对砂卵石地层土压平衡盾构施工颗粒流动和地表沉降的机制进行了研究。1)通过室内大直径(300 mm)试样三轴压缩试验获得了砂卵石地层的应力-应变曲线,基于试验结果和EDEM离散元三轴数值试验,标定了离散元数值模拟需要的参数。2)基于Solidworks软件建立了面板式刀盘盾构和辐条式刀盘盾构三维机械模型。3)将盾构三维机械模型导入离散元软件EDEM中,建立了砂卵石地层盾构掘进过程的三维离散元模型;将模拟结果与现场监测数据对比,揭示了面板式刀盘和辐条式刀盘土压平衡盾构掘进对砂卵石地层扰动状态和地表沉降的影响机制。面板式刀盘土压平衡盾构掘进,刀盘前方、上方的"强烈扰动区"范围为(0.3~0.5)D(D为刀盘直径);辐条式刀盘土压平衡盾构掘进的"强烈扰动区"范围不足面板式刀盘的1/3,且扰动程度轻。     

二灰稳定冷再生沥青混合料收缩特性试验研究

二灰稳定冷再生沥青混合料作为道路基层,其抗裂性能尤为重要。通过二灰稳定冷再生沥青混合料的干缩试验分析,并与其他半刚性材料相比,二灰稳定冷再生混合料的干缩特性与相应稳定剂稳定的砂砾土相似。通过温缩试验分析,并与其他半刚性材料相比,二灰稳定冷再生混合料的温缩特性比水泥砂砾差,但优于石灰土及二灰土。     

土压平衡盾构施工中泡沫改良砾砂土的试验研究

为了解决土压平衡盾构在砾砂土地层掘进过程中,土体塑流性差、刀盘及螺旋输送机磨损严重和开挖面平衡不易保持等问题,通过自制泡沫发生器发泡,对砾砂土地层的泡沫改良技术进行室内试验研究,分析气液比、含水率和泡沫掺量对塑流性的影响和改良前后土样的渗透系数的变化规律,得出泡沫发生器气液比在30∶1~55∶1、含水率为5%~12.5%、泡沫掺量为20%~40%时,土体具有较好的塑流性,泡沫的"轴承效应"和泡沫剂中表面活性剂的亲水基团与水、砾砂土颗粒形成的氢键是塑流性提高的根本原因;使用泡沫剂改良砾砂土后,渗透系数大幅降低,掺泡沫后在280 min内渗透系数随时间变化较小,能达到10~(-5)cm/s,泡沫剂溶液中高分子化合物的联结和液桥力是土样具有堵水作用的原因。     

成都盆地西缘第四纪砾石层成因及其工程特性研究

成都盆地西南缘大面积分布第四纪沉积物,整体上岩性主要为一套黄灰色、灰黄色砂砾层、粘土层。根据多条铁路的野外考察和部分试验结果,对砾石层进行成因及风化特征研究,并对其工程地质性质作出初步评价。根据历史成因分为四个主要类型:大邑砾石层（Q1）、名邛砾石层（Q21）、丹思砾石层（Q22）、雅安砾石层（Q31）。区内砾石层普遍存在风化作用,它对工程性质的影响较为明显。