基于正交试验的掺碎石红土粒料强度性能影响研究

结合非洲道路工程需求,研究了掺碎石红土粒料强度特征,分析了掺碎石比例、压实度、碎石级配和含水率4个因素对粒料CBR值的影响,并对比了碎石材料性能。通过正交试验设计,采用材料试验系统(MTS)对试件进行CBR试验。在对正交试验结果进行方差和极差分析的基础上,明确试样CBR多水平多因素影响程度的显著性。试验表明:在诸多因素中,压实度影响最为显著,而后依次是含水率、级配和掺碎石比例;压实度越大,颗粒之间的接触更加紧密,抵抗变形能力越强;掺碎石后的红土粒料强度提升明显,能满足底基层及低等级道路基层CBR值的要求。     

高液限黏土工程特性及改良试验研究

以浙江高速公路沿线天然高液限土为研究对象,分析其路用性能及不同含水率下石灰、水泥掺量的改良效果.结果 表明:当含水率较低时,增大击实功,压实度显著提高,而含水率超过最优含水率后影响不明显;土体在未浸水情况下CBR值较高,CBR值随含水率的增大呈递减趋势,浸水后强度明显降低;掺石灰与水泥后击实曲线明显变缓,使得改良土具有...     

黄土路基CBR值影响因素研究

为了分析黄土路基CBR值的影响因素,采用正交试验设计,研究了浸水时间、压实度及二者交互作用和土样类别对CBR值的影响敏感性。结果表明：路基黄土CBR值对浸水时间最敏感,压实度次之,对土样类别最弱。     

水泥改良高液限土工程特性试验研究

针对高液限土含水率大、饱和度高、力学性能复杂等特点,通过室内试验研究了不同水泥剂量、含水率以及压实度条件下的水泥改良高液限土的工程特性。结果表明,合理的水泥含量及压实度的改良土无侧限抗压强度和水稳定性系数大;浸水作用会大幅度降低改良土的CBR值,压实度越低,浸水后越容易发生松散破坏,强度越低;合理的水泥用量、含水率以及压实度等能够有效提高改良土的回弹模量,改善路基抗变形能力和强度性能。     

黄土路基强度控制指标试验研究

对关中地区粘性黄土试样进行室内试验,分析了浸水时间、压实度与cBR值关系,含水量、压实度与回弹模量的关系.提出CBR测试条件对黄土填料的力学性能具有不适应性,浸水4天的CBR值变异系数较大;含水量、压实度对回弹模量的影响很大,回弹模量的实测、压实时黄土含水量和施工压实度的控制非常重要.     

含砾粒武鸣红黏土的击实性能与承载强度

通过对天然土、过10mm筛、过0.5mm筛3种不同级配的武鸣红黏土进行击实试验及CBR试验,结合其矿物组成,比较了粗粒含量及含水率变化对填筑性能的影响。研究结果表明:天然武鸣红黏土颗粒组成中砾粒和粉粒含量较多,不同级配的击实土在最优含水率时,其浸水后的CBR值均为最大值,天然土、过10mm筛的土浸水后CBR值下降幅度较大,过0.5mm筛的土较小,但3种土样浸水后CBR值均趋向一个稳定的值,这一规律受红黏土的土质特点以及浸水前后土间毛细力、范德华力及化学胶结力变化所控制;红黏土击实样泡水后CBR值强度降低的主要原因为团粒间孔隙毛细力的丧失,并非膨胀所致。饱和度较高时,武鸣红黏土的工程性能主要受控于土中的黏粒及具有黏粒特性的粉粒级团粒结构,大于0.5mm粗粒组的存在并不能提高泡水后CBR值强度以及改善水稳定的范围,也即无法产生类似于掺加粗粒料对土性改良的效果。在最优含水率附近,天然级配的武鸣红黏土CBR值满足规范对路堤及路床填料要求,如考虑工程实际,在大于最优含水率4%~8%填筑时,其压实度和CBR值也可满足高速公路路基的填筑要求。     

福建省典型黏性土的压实性能

为揭示福建省典型黏性土的压实性能,选取福建省3条不同地区在建高速公路的典型黏性土填料开展了大量击实试验和CBR试验,并分析黏性土的压实机理。结果表明:击实功的增加,将引起压实土样ρ_(dd)普遍增大0.16~0.21g/cm~3,对应的w_m普遍减小4.84%~7.5%。在压实曲线的湿润区,土样S_m为91.05%~97.12%,相同土样的S_m趋于相等;通过得到的S_m、w_m,对形状参数n、p进行拟合,得出n为5~8.78,p为5.03~10.96,不同土样具有与之相对应的压实曲线。土体不浸水时,不同击实功下的土体随其含水率的增大,CBR值减小幅度加大,当含水率处于湿润区,CBR值很接近,再增加土体击实功对增大CBR值的效果不明显;土样浸水时,在干燥区或湿润区,CBR值不随击实功的改变而改变,其浸水CBR值在最佳含水率w_(opt)±2%以内较大,在最佳含水率湿侧更为明显。     

不同初始状态下粉土强度的影响因素分析

粉土路基强度受多因素制约,具有难碾压、易失水、水稳定性差等特点。为揭示各因素影响下不同初始状态的粉土强度变化规律,选取3种不同粉粒含量的粉土制备不同击实次数、不同含水率条件下的标准试件,分别进行浸水CBR试验和不浸水CBR试验。研究结果表明:随着初始含水率的增加,浸水CBR呈抛物线变化规律,不浸水CBR呈"倒S"变化规律;当初始含水率小于wopt+1%时,增大击实功可有效提高浸水CBR值和不浸水CBR值,大于wopt+1%时无明显影响;粉土试件浸水后,CBR衰减幅度受初始含水率影响较大,初始含水率小时衰减幅度最大,随着初始含水率的增大,CBR衰减幅度逐渐减小;初始含水率小于wopt+1%时,粉粒含量越多,浸水CBR值越小,大于wopt+1%时无明显影响;初始含水率在(wopt-1%,wopt+1%)时,粉粒含量越多,不浸水CBR值越小,超出该范围后无明显影响;当初始含水率小于wopt+1%时,浸水CBR与孔隙率Va具有良好的幂函数回归关系;含水率wopt+1%可以作为粉土水稳定性、线膨胀率变化的分界点。     

山西省朔州环城高速公路粉土的CBR试验研究

以山西3种典型粉土为研究对象,通过重型击实试验,研究了击实次数、含水率、浸水条件及粉粒含量对粉土CBR的影响规律。结果表明:增大击实次数可有效增加粉土CBR,随含水率增长,粉土浸水CBR曲线呈抛物线的变化规律,而不浸水CBR曲线呈倒“S”的变化规律;随粉粒含量增大,最大浸水CBR值降低,浸水CBR受含水率的影响越大,水稳定性越差。     

高液限红黏土CBR试验

加州承载比CBR(California Bearing Ratio)是国际上普遍认同的在公路工程中广泛使用的一个性能指标,是评价路基土和路面材料强度特性的主要依据。采用路面材料强度仪做了未泡水的CBR试验、泡水1昼夜、2昼夜和4昼夜的CBR试验。结果表明,随着土样含水率的增大,高液限红黏土未泡水CBR值先增大后减小,在最佳含水率CBR值达到最大。未泡水CBR值与压实度有着良好的相关关系,即CBR=-0.969 2x2+190x-8 932.7,R2=0.999 9;无论是泡水1昼夜、2昼夜还是4昼夜,CBR值与含水率关系曲线平缓,试样初始含水率对CBR值影响较小;随着泡水时间的增长CBR值降低幅度较大,泡水1昼夜、2昼夜CBR值能满足规范要求,泡水4昼夜CBR值不能满足规范中各等级公路对CBR值的要求。     

不同压实度下路基土抗剪强度参数和CBR试验研究

为了研究压实度对路基土抗剪强度参数和加州承载比（CBR）的影响，选取粉土、砂土和黏土三种类型的路基土，分别进行击实试验、不同压实度下的直接剪切试验和CBR试验。结果表明:压实度对路基土的内摩擦角、黏聚力和CBR值影响显著，且均具有较好的相关性。在此基础上，以塑性指数表征路基土的类型，最佳含水率和最大干密度表征路基土的物理状态，以压实度为主要影响因素，建立了路基土的抗剪强度参数和CBR值预估模型，建立的预估模型不仅精度较高，而且具有普遍适用性，可为公路路基的设计与施工提供参考。     

细粒土的全压实曲线与压实土体的强度特性研究

对3种细粒土在3种击实功作用下的全压实曲线(含水量变化从零到土体趋于饱和),以及沿击实曲线的无侧限抗压强度、饱水与不饱水状态下的CBR强度特性进行了试验研究。试验研究表明:细粒土压实曲线具有两个重要的边界特征,即当含水量较小时,细粒土在一定击实功作用下的干密度值随含水量改变而变化的幅度很小,而当土体含水量较高时,随着含水量的增大,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;压实土样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;沿全压实曲线,击实土样在最优含水量的干侧出现无侧限抗压强度峰值,且其强度值维持较高水平的含水量范围与塑限的大小有关;沿压实曲线,土样的不饱水CBR强度(单轴灌入强度)随含水量的增大而单调减小,当土样含水量较大时,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,而饱水CBR强度在最优含水量的湿侧的某一含水量范围内还呈递增趋势。实际工程中,应充分掌握和利用细粒土的这些压实和强度特性,制定出合理的压实控制指标和标准。     

高液限土路基工程特性控制参数试验研究

根据重庆沿江高速公路工程中遇到的高液限土实际情况,选取3组试验土样详细分析了高液限土的物理性质,然后针对公路工程质量控制指标 CBR展开试验研究,分析了高液限土 CBR与含水量、饱和度、击实功之间的关系,通过室内实验,综合各方面因素以求获得较大的强度 CBR进行路基填筑,并首次提出“黄金含水率-合理击实功体系”的概念。将含水率控制在22．5％～27％范围内,在3＆#215;55～3＆#215;70击实功下可获得较大的强度CBR值。     

建筑垃圾再生填料在绿道路基中的应用

以温岭某地城中村改造的房屋拆迁建筑垃圾填料为研究对象，在分析其组分构成的基础上，对砖，混凝土块和石块进行点荷载强度试验，分析其强度差异性；进行重型击实和振动击实试验，从击实特性曲线和击实前后颗粒破碎等方面对比两种击实方式的差异性；进行CBR试验、浸水条件下的回弹模量试验，分析再生填料力学性能。研究结果表明:砖、混凝土块和石块的强度存在显著差异是引起颗粒“二次破碎”的关键；振动击实后的填料干密度远大于重型击实；填料CBR值和浸水后的回弹模量值满足路基设计技术水平。建筑垃圾再生填料力学性能和工程性能均满足相关规范要求，具有进一步推广应用的价值。     

工业废渣复合材料稳定膨胀土应用研究

为了验证工业废渣复合材料对于膨胀土的稳定处理效果，通过化学组分分析，明确稳定膨胀土作用机理，采用击实试验、膨胀率试验和CBR试验，分析不同掺量稳定膨胀土的击实、膨胀和强度特性变化规律，按照膨胀率和CBR双控原则，确定稳定膨胀土最佳掺量为4.5%，并与相同掺量石灰稳定膨胀土性能进行对比。试验结果表明:随着工业废渣复合材料掺量增加，稳定膨胀土的膨胀率逐渐减小，CBR值逐渐增大。相同掺量下，工业废渣复合材料稳定膨胀土的CBR值高于石灰稳定土，能够满足膨胀土路基稳定处理要求，可以替代石灰用于膨胀土稳定处理。     

含水量对压实粘土的变形及强度性能的影响

通过室内压缩试验和直剪试验,研究了含水量对压实粘土的压缩变形与抗剪强度的影响,并从土体结构与土中基质吸力变化两个方面分析了作用机理。试验表明:随压实含水量增大,粘土的压缩变形增加、抗剪强度降低;粘聚力随压实含水量增加并非单调变化,其曲线形式类似于“”形;内摩擦角随压实含水量增加,大体上是减小的。压实粘土浸水饱和后,压缩变形显著增加,抗剪强度和粘聚力则显著降低。且压实含水量越小的土体在其他条件相同时,因饱和引起的压缩变形、抗剪强度和粘聚力损失较大,内摩擦角受浸水饱和的影响较小。     

滨海地区细砂填料改良的试验研究

滨海细砂级配不良、CBR值不满足高等级公路路床填料要求且难以压实,作为路床填料时,需要进行改良处理。通过对试验室水泥改良砂、碎石改良砂试验结果进行分析,阐述了改良砂土的CBR、回弹模量与水泥掺入量、碎石掺入量以及压实度的相互关系,得出了水泥改良砂和碎石改良砂的适宜掺入量以及改良砂的压实度要求;通过干湿循环试验及不同浓度的硫酸镁溶液腐蚀性试验,评价了水泥改良砂的耐久性;通过动三轴试验得出了两层水泥改良砂填料摊铺的时间间隔要求,评价了上层水泥改良砂碾压振动荷载对下层的影响。