炉渣-矿渣-电石渣复配稳定特殊土在路基中的应用研究

为验证工业废渣复配后用于公路特殊土路基中的可行性,以新疆S21线阿勒泰至乌鲁木齐高速公路项目为依托,在分析工业废渣特性基础上,确定各渣体(矿渣、炉渣、电石渣)最优组成比例,并对三渣稳定特殊土的配伍性和强度进行验证。试验结果表明:矿渣和电石渣中化学成分以CaO、SiO2为主,占比约为70%,而炉渣中各化学成分含量基本相当,占比在10%～30%之间;矿渣∶炉渣∶电石渣配比为8∶3∶4时,三渣稳定粉粘土抗压强度最佳;在1%、最大干密度为189 g/cm3时,测得三渣稳定粉粘土试件的CBR值均大于30%、回弹模量均大于200 MPa,远超规范要求,满足公路路基填筑要求,证明其可用于路基施工。     

赣南山区花岗岩残积土路基的电石渣改良效果试验研究

花岗岩残积土是赣南地区重要的路基填料,天然状态下属于承载力较低的路基过湿土。选取赣南宁定高速沿线花岗岩残积土,通过击实性能试验、剪切试验、CBR试验及循环崩解试验,探究工业废料电石渣对花岗岩残积土的改良效果及合理掺量。结果表明,随着电石渣掺量增大,改良土的最优含水率逐渐增加、最大干密度稍有降低,击实性能明显提升;电石渣掺入后,两种类型花岗岩残积土的剪切性能均有明显提升,砂土型花岗岩残积土饱和抗剪强度更高;电石渣改良后的花岗岩残积土CBR强度显著增大,5%掺量下的两类花岗岩残积土均可满足高等级路床填料要求;具有强崩解性的两类花岗岩残积土经电石渣改良后水稳性能大幅提升,且存在不同的最佳掺量。综合考虑电石渣对赣南山区两类花岗岩残积土路用性能的改良效果,推荐将电石渣用于改良该地区过湿花岗岩残积土路基时,砂土型花岗岩残积土最佳掺量为5%,黏土型花岗岩残积土最佳掺量为7%。     

循环硫化床粉煤灰固化土的试验研究

循环流化床粉煤灰（CFB灰）作为锅炉的主要固体废弃物,其资源化利用尚处于起步阶段。利用CFB灰的水化特性,制备以CFB灰为主、电石渣和脱硫石膏为辅、完全使用工业废渣的土体固化剂,提出CFB灰资源化利用的新方法。通过固化土室内试验,探究固化剂配比、养护龄期对固化土无侧限抗压强度的影响。结果表明:CFB灰活性高于普通粉煤灰;配比为CFB灰:电石渣:脱硫石膏=7.2:1.8:1,固化剂掺入量为10%时,固化土28天无侧限抗压强度可以达到2.12 MPa;固化土强度可以满足复合地基和止水帷幕中固化土天搅拌桩对于强度的要求。     

影响植物根系加固路基边坡土体效果的试验研究

利用植物根系加固公路路基边坡土体是一种新型的路基防护加固形式，不仅有益于绿色环保和美化行车视觉，还可以提高公路路基边坡的稳定性。在路基边坡植物根系稳定土体中，根系的位置、长度以及路基边坡土的含石率均会对其固土效果产生影响，采用大型直剪试验仪对含有根系的土体进行剪切试验，通过调整根系与剪切方向的距离、根系材料的倾斜角度、土的含石率，研究根系对土体抗剪强度的影响及根系边坡土体的稳定性。结果表明，根系可大幅提高土的抗剪强度，同时随着土中含石率的增加，根系的改善作用更加明显。     

工业废料电石渣在路基及其他方面综合利用途径综述

文章介绍了工业废料电石渣在路基填筑、建筑材料与化工产品生产及酸性大气与水体污染治理方面的综合利用途径,侧重对其作为路基原料方面的利用现状及效果进行阐述。现有研究表明,电石渣可以广泛应用在交通、化工、环保等方面,开展电石渣的综合利用,不仅能获得经济效益,更具有良好的社会效益。     

聚丙烯纤维增强的电石渣稳定土试验研究

为有效解决电石渣的堆放处置问题,实现电石渣材料资源化利用,尝试将电石渣用于制备道路基层、底基层稳定土材料。针对电石渣稳定土脆性强、强度较低等问题,将分散的聚丙烯纤维掺入到电石渣稳定土中进行试验研究,分析了聚丙烯纤维含量对电石渣稳定土无侧限抗压强度、劈裂强度及水稳性的影响。研究结果表明:聚丙烯纤维含量在0~0.15%范围内,随着纤维含量的增加,电石渣稳定土的无侧限抗压强度、劈裂强度和水稳性均得到提升,确定了最佳纤维含量为0.12%,纤维的掺入对于延缓电石渣稳定土试件的受荷开裂效果明显。     

黄土路基双灰桩联合电渗法排水试验研究

非饱和黄土路基由于增湿会产生附加变形,降低路基强度。为研究非饱和土排水过程中含水率、离子含量、土体强度的变化规律,提出了双灰桩联合电渗法的排水技术,采用自主设计的试验系统进行了室内模型试验。试验表明:通过双灰桩联合电渗法使非饱和黄土路基内部的水分产生向双灰桩侧的迁移,含水率平均下降15 %;两侧双灰桩中的Ca2+等离子向土体内部迁移,结合双灰桩的膨胀挤密作用以及胶凝反应,提高了路基土体的强度,对路基产生一定的加固作用。     

云母片岩风化土路基填料湿化变形研究

为解决云母片岩强风化土路基填料难以压实和浸水湿化变形问题，通过现场试验，优化云母片岩强风化土路基填筑结构，采用灰色理论模型对新型路基工后沉降进行预测，并通过三轴湿化试验，分析风化土路基填料的湿化变形特性。结果表明:提出的“三夹二开山石渣”新型路基结构能够达到路基填筑要求，且路基长期变形预测满足高速公路沉降控制要求；随着初始有效围压的增大，风化路基土的强度及变形指标均呈递增趋势，而增大干密度能有效削弱外界水对风化土的劣化作用；建立的风化土路基填料湿化变形规律经验公式，与试验结果吻合较好。     

淮北粉土毛细水上升特性研究

在地下水的作用下,粉土路基填料的含水量及密实度会发生系列变化。尤其是强烈毛细水上升高度,对路基产生危害作用更大。为此我们通过现场调查以及室内和现场试验对淮北地区粉土路基的毛细水特性进行了系统的研究。结果表明,路基土中毛细水上升高度及毛细水上升引起的含水量增加都与土基的密实程度成反比;路基粉土填料因毛细水上升引起土体含水量的增加,会有微膨胀,从而降低压实土体的密实度和土体的强度;采用铺设土工防水板的方式可有效阻隔水对土基的侵润,阻断毛断细水的上升,达到保证路基填料含水量不发生变化,以确保压实路基土在运营使用中的路用强度不致降低。     

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。     

赤道几内亚路基土的工程特性与路用性能

通过多种室内和现场试验手段,探究了非洲赤道几内亚路基土工程特性与路用性能,基于试验结果解释了路基土开裂板结硬化机理。结果表明:赤道几内亚路基土均为级配不良的粗粒土,差异性大。4种代表性路基土CBR值强度均超过30%,远高于国内路基填料要求;路基土的矿物组成大部分均为石英,含量均超过90%,石英较大的强度和硬度使得路基土的工程性能较好;随着深度增加,路基含水率先增加后逐渐稳定,而压实度先减小后稳定;施工路基土含水率较高,压实度偏低,但在蒸腾作用和车辆反复作用下,含水量逐渐降低,路基顶面板结硬化,压实度能满足要求。路基土发生板结开裂的主要原因是:强烈的蒸腾作用下,路基湿度折减率约50%。而路基土特殊的颗粒组成使土颗粒失水体积收缩巨大,基质吸力引起的张拉力与土体抗拉强度的相互作用下,裂缝逐渐形成并发展。随着施工车辆反复碾压,压实度已远高于95%,甚至超过100%,使路基CBR值超过最佳含水率时的CBR值,发生板结硬化。     

207国道襄阳改建段膨胀土路基处治方案研究

为了确定膨胀土性质及解决膨胀土路基处理的设计方案,对207国道襄阳市北段改建工程沿线膨胀土进行取样试验及土体改良试验分析。结果表明,沿线土体具有弱-中等膨胀性,通过土体改良试验,分别采用包边,加设土工格栅及掺灰改良3种不同的设计方案对膨胀土路基进行处理,通过分析比较,最终确定了膨胀土路基处理措施。     

PANDA2在公路路基强度检测中的应用

路基是公路的重要组成部分,公路病害的产生多与路基强度不足有关.为了研究及时有效的路基土强度检测方法,利用PANDA2可变能量贯入仪对黑大公路路基进行了触探试验,介绍了PANDA2的试验布设和试验数据整理方法,并调查了相应桩号路基干湿状态,分析对比了触探试验和路基干湿状态的调查结果.研究表明:PANDA2用于公路路基土强度(CBR值)的检测评定是有效可行的；其具有携带方便、操作简单、快速有效等优点,是一种应用前景广阔的公路路基土强度检测仪器.研究结果可用于路基土强度技术状况评定,为制定公路养护管理方案可提供科学依据和技术指导.     

碎石土路基强夯加固后土体性能计算模型研究及应用

为了研究碎石土路基强夯后的土体性能变化情况,分析了强夯法动力压实挤密路基土体的力学机理,结合碎石土路基物理力学性质和强夯碎石土土体的动力特性,采用理论推导的方法,建立了强夯后土体的沉降计算式,并由此推导出强夯后土体的孔隙比、变形模量、内摩擦角和承载力计算模型,解决了强夯后碎石土路基土体性能评价理论计算的问题,将计算模型用于工程实践,取得了一定的指导效果。     

含水量对季冻区路基强度及路面结构力学响应的影响

对季冻区路基路面的力学性能进行相关研究。测试不同深度位置处路基土体的含水量,并对路基土体回弹模量的影响因素进行试验分析,探讨了不同路基含水量下的路面结构力学响应情况。结果表明:冻融循环明显降低土体的强度,但到第6次冻融循环后,土体的强度基本趋于平稳;随着含水量的增加,土体强度减小的趋势逐渐变缓,因此,冻融循环作用对较为干燥状态土体的影响是较大的;路表弯沉、半刚性基层层底拉应力和土基顶压应变与路基含水量及轴载呈正相关关系,其中与轴载近似呈线性关系。沥青层层底拉应变远远低于疲劳极限,因此发生疲劳损伤的概率很小;随着轴载的增加,半刚性基层疲劳寿命逐渐减小,趋势逐渐变缓,含水量增加时半刚性基层疲劳寿命有类似的变化规律,因此为降低半刚性基层发生疲劳破坏的概率,需严格控制土基的含水量及行车荷载。     

低液限粉土工程特性与路基填筑施工技术

通过试验研究,分析了济南机场高速公路低液限粉土的颗粒组成、结构特性和压实特性,探讨了压实度和含水量对土体强度和变形特性的影响。现场试验路段研究表明,在路基土料保持最佳含水量状态下,选用合理的机械组合和压实遍数,可达到提高压实度的目的。     

南京河西地区软土快速固化剂的研制

软土地基的快速处理是缩短道路施工工期,确保施工质量的有效措施。该研究结合南京河西地区长江漫滩软土,研制一种高效经济的软土固化剂。选择主固化材料水泥与辅助固化材料电石渣、石膏、三乙醇胺、氢氧化钠和聚丙烯纤维,通过配比设计对南京河西地区软土分别进行固化试验。通过无侧限抗压强度试验,确定固化土的强度特性,最终得出快速固化剂的最终配比为:9%水泥,4%电石渣,2%石膏,2%氢氧化钠。     

土质对路基回弹模量的影响研究

公路路基的强度和稳定性很大程度取决于路基填料的性质、压实时的含水量及其压实的程度。路基压实是一个人们较为熟悉、却又是非常复杂的实际工程难题,特别是对于细粒土,在我国现行路基规范中,压实质量的评定标准存在一些不足之处。目前,我国公路早期病害严重,除施工原因外,现行路基压实标准不当也是重要原因之一。影响路基工程性质的土体本身具有不均匀性和各向异性的特点,加之在投入使用过程中受环境条件变化的影响,因此为掌握压实路基的工程性能和保证长期稳定,需要对压实机理更深入地研究,需要研究在施工过程中如何采用合理的压实(包括室内试验和现场检测)以保证路基在使用过程中具有良好的强度与稳定性。本文以不同特性的几种代表性土样为主要研究对象,进行了比较系统的室内试验:研究了细粒土的特征参数与其对应的强度(回弹模量)之间的关系.     

电石渣改良土的无侧限抗压强度预测方法

电石渣作为工业废渣难以自然降解,露天堆放又会导致土地钙化。现将其用于路基土质(低液限黏土)改良,并对电石渣改良土的无侧限抗压强度(UCS)预测方法进行研究。鉴于电石渣和生石灰化学成分十分接近,在强度预测过程中不考虑两种改良剂的影响,同时为了简化预测模型的建立过程,忽略改良剂掺量的影响。通过在已知28d龄期UCS的情况下,对其他龄期UCS进行拟合分析,得到了不同龄期、不同压实度下基于28d龄期UCS的其他龄期UCS的预测方法,且预测结果与实测结果拟合度较高。     

冻融循环作用下压实粉土的剪切强度性能试验研究

为了探究冻融及含水率对压实粉土抗剪性能的影响,以郑州粉土为研究对象,在不同制样含水率下,对不同冻融循环次数作用下的路基压实粉土进行直接剪切试验。试验结果表明:随着冻融循环次数的增加,抗剪强度及黏聚力呈先降低后趋于稳定态势,其中以首次冻融循环的降幅最为明显;土的内摩擦角随着冻融循环次数的增加出现小幅下降。冻融循环过程中,随着含水率的增大,土的抗剪强度及黏聚力劣化幅度增加,内摩擦角的衰减幅度受含水率的影响不明显。工程建设中,应合理设置路基防排水设施,减少冻融循环作用对土体力学性能的影响。