高速公路路基填料膨胀性判别和分类

膨胀土的判别和分类指标的合理选取是一重要的问题,其现行的判别和分类存在不足,即胀缩总率作为主要的判别指标,其指标取得所需的试验时间较长,不能满足目前高速公路建设的实际需要。通过具体工程的实际资料分析认为,对一特定地区的膨胀性土作为路基填料时,在一定条件下CBR膨胀率与胀缩总率存在一定的相关关系,在工程实践中可以用CBR膨胀率代替胀缩总率,作为高速公路路基填料膨胀性判别和分类指标。     

基于离心模型试验的泥质软岩弃渣路基沉降规律分析

成武高速公路沿线隧址区含有大量的泥岩弃渣,将其利用作为路基填料可以保护生态环境,节约工程成本。为了明确成武路沿线泥岩弃渣作为路基填料的适用性,采用离心模型试验分别针对2种工况进行研究,试验结果表明路基沉降量较小,成武路沿线泥质软岩弃渣作为路基填料是可行的。     

红层泥岩填料物理力学特性的试验研究

通过对红层泥岩填料浸水前后的物理、力学特性的试验研究,表明红层泥岩散体填料在最优含水量附近可得到较大的密实度,在不浸水条件下满足高速铁路基床以下路堤对填料的强度和变形要求;浸水后有一定的膨胀性,其膨胀率远低于弱膨胀土的膨胀率;压实填料具有较大的软化性,工程设计时应考虑相应的防护措施。     

膨胀土路堤填料的试验研究

通过对渝湛高速公路膨胀土不掺石灰和掺石灰处理后的物理、力学及胀缩性能进行深入研究,分析含水量和石灰掺量对其强度及胀缩特性的影响,提出石灰处治方法;指出CBR膨胀率与胀缩总率存在一定相关关系,在工程实践中可用CBR膨胀率代替胀缩总率作为高速公路膨胀土路堤填料膨胀性判别指标。     

埃塞俄比亚黑棉土勘察及膨胀性分级方法

埃塞俄比亚AA高速公路沿线发育大量黑棉土。黑棉土具有吸水膨胀、失水收缩的特性。文章介绍了该项目地质、黑棉土的勘察重点及具体的方法,概括了黑棉土的工程性质,并列举了国内外根据自由膨胀率、塑性指数、膨胀度等指标对黑棉土进行膨胀性分级的方法,对今后埃塞俄比亚地区类似项目有借鉴作用。     

基于IPP分析的改良土微观特性研究

某高速公路穿越泥岩地层,该地层泥岩风化程度高,直接作为路基填料填筑时,易产生路面鼓包、路基不均匀沉降、承载力不足等工程问题,严重威胁道路运输安全。为了消除泥岩风化路基土的不良特性,采用了石灰、粉煤灰、水泥对泥岩风化路基土进行室内改良试验研究。利用电子显微镜观察改良土微观结构,并应用IPP软件提取SEM中改良土体微观参数,研究分析泥岩改良土的微观改良机制,与改良土改良效果试验对比,分析3种改良剂改良效果。结果表明,石灰改良土的孔隙比降低,孔隙改良效果明显;粉煤灰改良土整体的孔隙比与素土基本持平;水泥改良土孔隙改良效果差,但是孔隙中生长了大量的钙矾石,使得水泥改良土的宏观强度性质有较大提高。     

甘肃陇南地区泥岩弃渣填筑路基施工工艺研究

成武高速公路沿线隧址区围岩含有大量的泥岩,在开挖过程中将产生大量泥岩弃渣,如何处理堆放这些渣料将是本工程面临的难题之一。另外,该高速公路位于甘肃省陇南山岭重丘区,修筑路基的填料取土较为困难,代价很高。因此,若能将隧道弃泥岩渣成功作为路基填料将不仅解决弃渣场地的选取问题,而且将大大降低路基填料的成本。本文采用现场试验的手段对泥岩弃渣填筑路基的施工工艺开展研究,通过工后沉降监测表明所采用的施工工艺是合理的。     

不同初始含水率砂质泥岩膨胀特性试验研究

为研究初始含水率对砂质泥岩膨胀变形特性的影响规律,取武汉某路基工程膨胀性砂质泥岩,开展不同初始含水率下砂质泥岩自由膨胀率试验和侧限约束膨胀率试验。两种试验结果均表明:砂质泥岩膨胀变形过程经历了3个阶段,即快速膨胀阶段、缓慢膨胀阶段和膨胀稳定阶段。自由膨胀率试验条件下:砂质泥岩快速膨胀阶段耗时最少,约为40～80min,但该阶段变形最大,约占总膨胀量的45%～80%,且初始含水率越高,该阶段的膨胀比越小;膨胀稳定阶段耗时最长,所占时间超过总膨胀变形时间的80%,但该阶段的膨胀比最小,仅为9%～15%,且初始含水率越高膨胀比越大。侧限试验条件下:砂质泥岩快速膨胀阶段耗时最短,约为30min,膨胀比为25%～40%;缓慢膨胀阶段膨胀比最大,为49%～60%,且初始含水率越高,膨胀比越大;膨胀稳定阶段膨胀比最小,仅为11%～15%,且初始含水率越高,膨胀比越大。砂质泥岩自由极限膨胀率、侧向约束极限膨胀率和体积膨胀率均随初始含水率的升高而线性降低。同一初始含水率条件下,侧向约束极限膨胀率最大,轴向自由极限膨胀率次之,径向自由极限膨胀率最小,且轴向自由极限膨胀率是径向自由极限膨胀率的2.1～2.3倍。     

皖西中膨胀土石灰改性试验研究

针对皖西典型中膨胀土及其石灰改性土,进行了系统的物理特性、胀缩特性、强度特性试验。试验结果表明:中膨胀土具有较强的吸水膨胀软化特性,其CBR值低于3%,不能满足路基对填料的强度要求,用作路基填料必须改性;经石灰改性后,其自由膨胀率、塑性指数显著降低,亲水能力大幅度下降,水稳定性较好,能有效抑制其胀缩潜势和提高土体强度,能满足路堤填筑的要求。中膨胀土石灰改性的质量掺入比按6.0%控制,压实含水量以控制在最优含水量±3%范围内为宜。     

振动压实千枚岩路基填料性能及工程应用

采用振动法(VTM)与重型法对比研究千枚岩路基填料的压实特性与力学强度,并铺筑试验路进行验证。结果表明,风化程度与水是影响千枚岩与千枚岩路基填料工程性质的主要因素,风化程度越高,千枚岩的密度、点荷载强度就越低,压碎值越大;泡水后,千枚岩的荷载强度与抗压碎能力均有较大程度的降低。风化程度越高,千枚岩填料的最大干密度、CBR与回弹模量越低,膨胀量越大;与静压法相比,VTM可提高千枚岩路基填料干密度1.007～1.086倍、CBR11.1%以上、回弹模量11.5%以上,降低膨胀量4.2%以上,全面改善了千枚岩路基填料的路用性能。现场试验段检测结果表明,现有压实设备与工艺可以满足VTM设计的要求。当采用强风化千枚岩路基填料时,振动压实遍数不得少于9遍。     

初始干密度、含水率对无荷膨胀率影响试验

为了研究娄益高速路基膨胀土的初始干密度、含水率与无荷膨胀率之间的关系,进行了膨胀土的室内无荷膨胀率试验。结果表明:在初始含水率一定时,娄益高速路基膨胀土的无荷膨胀率会随干密度的增大而增大;在干密度一定时,无荷膨胀率随含水率的增大而减小。根据结果建立了娄益高速路基膨胀土的无荷膨胀模型和时间函数模型,并给出了针对娄益高速路基膨胀土的模型参数。     

千枚岩用于高速公路路基填料的适用性研究

对千枚岩的物理力学特性、水稳定性以及其CBR与压实度的关系进行了研究,结合现场千枚岩路基填料碾压特性,提出了千枚岩作为高速公路路基填料适用层位及压实要求。结果表明:随着千枚岩风化程度加重,其颗粒密度和块体密度减小,含水率、吸水率和孔隙率逐渐增加,点荷载强度减小;随着干湿循环作用次数增加,千枚岩试样崩解量递增、耐崩解性指数减小;与干燥千枚岩相比,饱水千枚岩强度显著降低,降低幅度达39%~64%;适当提高压实标准,弱风化千枚岩可用作路基填料,中风化千枚岩可用于路堤和下路床,强风化千枚岩只适用于下路堤;采用3%~4%水泥改良中风化、强风化千枚岩可适用于路基各结构层。     

改良钢渣路基填料膨胀性试验研究

为降低钢渣的膨胀特性,提高钢渣的综合利用效率,对钢渣开展了不同改良处理方法下的浸水膨胀率试验。结果表明：随着预浸水时间的增加,钢渣的膨胀率呈逐渐减小的变化特征,但降低幅度不是很明显;粉质黏土掺量较大时,对钢渣膨胀性能起到一定的抑制作用,但效果也不明显;剔除小于4.75 mm的钢渣颗粒进行级配调整,同时辅以粉质黏土或者水泥,能显著改善钢渣膨胀特性,掺入30.0%粉质黏土可将膨胀率降低至1.9%,满足设计规范≤2.0%要求,若再掺入5.0%水泥,膨胀率可进一步降低至1.7%。建议采用调整级配+30.0%粉质黏土的方法对钢渣路基填料进行膨胀性改良。     

武汉至安康铁路襄胡段路基石灰改良膨胀土填料试验研究

通过大量的土工试验和理论分析,研究襄胡段石灰改良膨胀土的击实特性、胀缩特性和强度特性及其影响因素。论证了石灰改良膨胀土作为铁路路基填料的可行性:在膨胀土中掺入一定量的石灰,能降低膨胀土的亲水能力和膨胀性,提高膨胀土的水稳定性;石灰改良膨胀土对水的敏感性较弱,其强度随龄期的增加和压实系数的增大而增强。     

石灰改性膨胀土路基变形特性仿真研究

掺石灰对膨胀土进行改性是膨胀土地区筑路常用方法之一。相关技术规范仅规定强膨胀土不能作为路基填料和中膨胀土经过改性处理后可作为高速公路路基填料,但并未阐述其具体配合比。选取某高速公路局部膨胀土地基路段作为研究对象,对已有的膨胀土地区公路路基的相关技术指标和运营情况进行调查,通过现场钻探取样,选取有代表性的膨胀土样,进行室内试验和仿真模型计算,研究石灰改性膨胀土路基的应力与应变特性。研究结果表明,掺加石灰对膨胀土路基进行改性是有效的,掺灰率控制在4%～6%时较为合适。     

浏醴高速公路风化花岗岩路用特性试验与铺筑方案

为保证路基的稳定性和耐久性,针对浏醴高速公路通过风化花岗岩地区,开展利用风化花岗岩材料路基路用特性试验研究,进行了室内物理力学强度试验和现场压实碾压试验。在深入风化花岗岩填料的液塑性实验和CBR实验、风化花岗岩静碾压实机理分析、风化花岗岩路堤碾压过程分析和风化花岗岩路基填筑试验研究的基础上,提出了风化花岗岩路基的处理和施工技术,有效地解决了浏醴高速公路填挖平衡、节约用地、实现环境保护的目的。     

怀芷高速公路红砂岩路基填料改良试验研究

通过对红砂岩矿物成分分析、土工试验、崩解及CBR试验，结合怀芷高速公路红砂岩路基填筑，发现红砂岩若直接填筑路基，会造成路基不均匀沉陷或塌方。为消除红砂岩作为路基填料的不良特性，采用水泥和石灰分别作为改良剂对红砂岩风化产物进行改良试验。结果表明:掺入4%的水泥可使红砂岩路基的强度达到要求。     

用膨胀性混合土作桥台后填料的可行性研究

为避免公路桥台台后路面产生下沉破坏而引起“跳车”现象，提出采用膨胀性混合料为桥台台后路基填土的可行性研究。文中举例研究了以不同含量的生石灰为膨胀材料的膨胀性混合土，在毛细水作用下的膨胀变形特性，为生石灰混合土作为桥台填料提供参考。     

市政道路膨胀土路基检测及对路面结构的影响研究

依托某市政道路病害检测,通过现场勘察、钻探取芯、开挖探坑、室内试验等手段,发现该道路不均匀沉降变形及基层损坏严重,其根源在于地基及路基土具有弱膨胀性土特性。进一步通过膨胀性试验,分析了膨胀土在有荷、无荷条件下的膨胀率及膨胀力,提出了土体膨胀率、膨胀力与土体压实度、含水率的相关关系。为了揭示膨胀土对路面结构破损及不均匀变形的影响机理,运用BISAR软件计算分析了不同膨胀力、不同基层模量对道路结构层受力特性及变形特性的影响,揭示了膨胀土路基半刚性路面结构破损机理。     

膨胀土用作路基填料的试验方法研究

中、弱膨胀土经过处理后可作为路基填料,公路路基采用压实度与CBR值双重控制指标.由于膨胀土与水作用后显著膨胀、软化,按现行试验方法,膨胀土CBR强度值往往难以满足规范要求.文中以非膨胀性粘土包边法这一常见有效的处置方法为原型,探讨适合膨胀土特殊性质的CBR实验,并借此研究土水作用的其他相关性质.