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。     

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。     

膨胀土改进CBR膨胀量的浸水时间效应

CBR膨胀量是新的膨胀土填料分类分级三大指标之一,有关其浸水时间效应还少有研究.为获得浸水时间对CBR膨胀量的影响,将4种制件含水率的百色膨胀土试件分别浸水4 d和7 d,按设定的不同时刻观测其变形量.结果表明:随着制件含水率增大,改进CBR膨胀量减小,试件60%以上的膨胀变形在第1天发生;浸水4 d后,试件并未饱和,...     

基于统计分析的粉土区域变化规律及其物理力学性质研究

为便于确定不同区域粉土的施工碾压工艺,基于统计分析法揭示了北方地区粉土颗粒组成、液塑限值的区域变化规律;通过分析粉粒含量、液限值与最大干密度、最佳含水率、CBR、线膨胀率的相关性,揭示了决定粉土物理力学性质变化的内在决定因素;通过对比光轮+振动碾压工艺、冲击碾压工艺在不同粉土路基中的碾压效果,确定了不同粉土合适的碾压工艺。研究结果表明:当粉土分布区域由西向东变化时,粉粒含量由8.8%增加到96.8%,砂粒含量由87.9%降低到0,粘粒含量稳定在10%以下;液限值由22.4%提高到31.6%,塑限值由15.4%提高到21.6%,而塑性指数基本在10左右波动;粉土颗粒组成、液塑限值受地形地貌影响较大;粉粒含量与最大干密度、最佳含水率、CBR、线膨胀率相关性较高,而塑性指数相关性较差;通过对比不同碾压工艺在不同粉土路段上的施工效果,最终确定含砂低液限粉土、粉土质砂推荐的碾压工艺为光轮+振动碾压,低液限粉土推荐的碾压工艺为冲击碾压+重型压路机静压补强。     

广连高速含砂低液限黏土路基压实控制标准研究

为研究广东湿润多雨地区细粒土路基压实控制标准,对广东广连(广州—连州)高速公路典型天然含水率偏高含砂低液限黏土开展基本物理性质、重型湿法击实、浸水CBR(加州承载比)和固结试验,利用容量瓶法测定土样的吸附结合水含量,分析吸附结合水对含砂低液限黏土击实特性、强度、水稳性和压缩性的影响。结果表明,吸附结合水含量与塑限成正相关关系;含砂低液限黏土中吸附结合水具有类似固体的性质,且在路基运营期始终稳定;初始含水率低于吸附结合水含量时,含砂低液限黏土CBR试件浸水后的膨胀量显著增强;吸附结合水对含砂低液限黏土在高含水率状态下保持一定CBR强度和低压缩性起到积极作用;压实度控制下限值与吸附结合水含量和最佳含水率相关。     

叶新—大叶公路路基土抗剪强度试验研究

为保障叶新—大叶公路改造工程的顺利进行,以压实度和初始含水率作为试验分组依据,对叶新-大叶公路路基粉质粘土开展直接剪切试验。试验结果表明:初始含水率越高,路基土的抗剪强度越差,当初始含水率处于27%～29%时,初始含水率的改变对抗剪强度影响最大;压实度越高,路基土抗剪强度越好,当初始压实度处于90%～94%时,压实度的改变对抗剪强度影响最大。试验结果以及结论可为叶新-大叶公路改造工程的设计和施工提供参考。     

考虑吸附结合水影响的高液限土路基压实度控制标准

为了确定用高液限土直接填筑高速公路下路堤时压实度控制的下限值,选取海南高液限土,并以长沙黏土质砂为对比样,开展基本物理性质、电镜扫描、重型湿法击实、浸水CBR和非饱和固结试验;利用容量瓶法测定土样的吸附结合水含量;分析吸附结合水对高液限土击实特性、强度、水稳性和压缩性的影响;将吸附结合水视为土中固相的一部分,提出并论证高液限土压实度控制下限值计算式。研究结果表明：海南高液限土含有大量微孔隙和叠片状结构的黏土矿物,吸附结合水的能力远强于黏土质砂;吸附结合水含量与塑限密切相关,约为塑限的85.3%;吸附结合水作用使高液限土相对黏土质砂而言最佳含水率偏高,最大干密度偏低;当初始含水率低于吸附结合水含量时,高液限土CBR试件浸水后的膨胀量显著增大;吸附结合水对高液限土在高含水率状态下仍能保持一定CBR强度和低压缩性起到了积极作用,并可在路基运营期内始终保持稳定;采用高含水率的高液限土填筑下路堤时,其压实度控制下限值并非定值,而是与其吸附结合水含量和最佳含水率相关,前者越大于后者,压实度控制下限值越低。研究成果可为高液限土路基设计与施工及相关技术标准的制修订提供参考。     

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...     

基于GM(1,1)模型的膨胀土填料CBR指标快速确定方法

开挖膨胀土能否直接用作填料需跟踪开展CBR试验,而试件浸水需4 d将妨碍路堤填筑新技术的工程应用,有必要研究快速获取膨胀土CBR指标的方法。对百色膨胀土按改进CBR试验方法进行试验,设定不同时刻测试试件的变形和强度值,分析得到2指标的浸水时间效应及其变化规律;引入灰色理论中带1阶加权平均弱化缓冲算子的GM(1,1)模型,对测试结果做了指标值的预测和分析。结果表明,用浸水1 d试件的膨胀变形实测值可预测其浸水4 d的实际值,精度能满足工程要求且偏安全。据此,总结并提出膨胀土填料的改进CBR指标快速确定方法。     

黏土质砾强度特性与影响因素研究

通过对黏土质砾土样进行室内物理力学试验,研究了黏土质砾抗剪强度和承载强度的主要影响因素。研究表明,细粒土含量、含水率对黏土质砾土样的黏聚力、内摩擦角和加州承载比CBR强度有显著影响。含水率研究范围覆盖最佳含水率和天然含水率。随着细粒土含量增多,黏聚力逐渐增大,而内摩擦角逐渐减小;随含水率增大,黏聚力和内摩擦角均减小,细粒含量增多对黏聚力下降明显,而对内摩擦角影响较小;细粒土含量越多,CBR越小;当含水率超过最大CBR含水率时,击实功效果随含水率增大逐渐减弱,细粒土含量越多,不同击实功之间差异性越小。建立了黏聚力、内摩擦角及CBR同含水率和细粒土含量的关系,提出的经验公式可为现场填料的强度预估提供理论依据。     

镍铁渣-黏土改性土承载特性试验研究

为研究镍铁渣-黏土改性土的承载特性,开展不同镍铁渣掺入比和压实度下镍铁渣-黏土改性土加州承载比(CBR)试验,获得干密度-含水率、单位压力-贯入量关系曲线和浸水膨胀率,分析其承载特性及其影响机理。结果表明,镍铁渣掺配黏土可有效提高压实后填料干密度,镍铁渣-黏土改性土的最大干密度随镍铁渣掺入比的减小先增大后减小,镍铁渣掺入比为65%时最大干密度达到峰值,约为2.18 g/cm³;相同压实度下,镍铁渣掺入比从80%降到65%时镍铁渣-黏土改性土的CBR值平均提高90%,镍铁渣掺入比从65%降到60%时CBR值平均降低12%;随压实度增加,镍铁渣-黏土改性土的CBR值近似呈线性增长,压实度对镍铁渣掺入比为80%改性土的影响较小,且压实度大于90%即可满足CBR大于8%和浸水膨胀率小于2%的要求。     

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。     

花岗岩残积土路基的水泥改良效果试验研究

通过室内基本物理力学特性试验,探究水泥剂量对花岗岩残积土的含水率、界限含水率、击实特性及CBR强度的影响。在此基础上,展开现场试验,修筑水泥改良和未改良的试验段,综合采用灌砂法、PFWD和连续压实技术来检测花岗岩残积土的水泥改良效果。试验结果表明:考虑最佳含水率和天然含水率下试件的CBR强度变化规律,推荐花岗岩残积土改良的最佳水泥剂量为5%;水泥改良试验段的压实度、动态回弹模量以及连续压实CMV值均高于天然土试验段,花岗岩残积土路基经水泥改良后的路用性能得到明显提升。     

湘南红黏土公路路基压实度标准研究

为了探究湘南红黏土公路路基压实标准降低的依据和具体幅度,对红黏土开展了一系列室内土工试验,分析了压实度、含水率对红黏土物理力学特性的影响,获取了渗透率、压实系数、CBR等指标与压实度的关系曲线,最终根据上述指标随压实度的变化规律给出了压实度降低的建议值。研究表明:压实度对红黏土收缩性和膨胀性的影响较小,随着压实度的提高,红黏土的渗透系数和压缩系数均明显降低,而内摩擦角和黏聚力则逐渐增加,但黏聚力在压实度由93%增加到96%过程中没有明显变化,当初始含水率控制在30%左右,压实度大于93%时,红黏土的CBR值均符合规范要求。综合各指标的变化规律,建议湘南地区红黏土路基的压实度可总体降低至93%,且填筑时的含水率应略大于最优含水率。     

碾压膨胀土波速变化规律及声波技术应用探讨

针对百色地区膨胀土,利用TH204非金属超声波测试系统,对以最佳含水率和塑限含水率为控制含水率下的碾压膨胀土进行声波测试,得到了等幅度干湿循环作用后的纵波速度的变化规律。试验研究结果表明,随着循环次数的增加,不同控制含水率下碾压膨胀土试件的平均纵波速度呈非线性衰减,其0～1次循环,衰减程度最大。循环幅度对膨胀土的波速衰减有较大的影响,循环幅度越大,纵波速度衰减越大。结合声波技术在岩体材料中的应用,探讨了声波技术在路基膨胀土中的应用问题。     

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。     

贵州六盘水至威宁山区某高速路基膨胀土路用特性试验研究

依托贵州六盘水至威宁地区的国家高速公路工程,针对沿线不同类型的膨胀土,系统开展了室内与现场试验研究,结果表明:1)沿线膨胀土主要为中压缩性土,黏聚力为20 k Pa～40 k Pa,内摩擦角为5°～10°; 2)当含水率低于25%时,击实功可明显提高膨胀土的密实度和水稳性,反之则影响较小; 3)最佳含水率附近,在较小的含水率范围内CBR值变化较大,当击实功增加到一定程度,击实功继续增加,反而降低其CBR强度; 4)当路基含水率约36%、松铺厚度约30 cm时,若采用碾压膨胀土路基,碾压遍数控制在2～3遍时,路基压实度不低于85%; 5)若采用800 k N·m的夯击能单击2遍,夯沉量基本上趋于稳定,路基的压实度可达94. 8%。研究结果可为贵州高原地区的高速公路膨胀土的合理利用提供一定的参考。     

高含水率黏土质砾路基填料路用特性试验研究

以贵州湿热地区都安高速公路沿线的高含水率黏土质砾为研究对象,为揭示其作为路基填料的典型路用特性,对其天然含水率、液塑限、颗粒级配、最大干密度、最佳含水率、加州承载比进行了系统的室内试验。结果表明,黏土质砾具有高天然含水率、高液限、高塑限、高塑性、较高强度和较低压实度的特点;试验方法对击实试验、CBR试验结果影响小;CBR值与含水率呈线性负相关;最佳含水率下的CBR值与击实功呈线性正相关;当含水率高于35%时,击实功对CBR值影响较小。黏土质砾可直接用作高速公路下路堤填料。     

淤泥质土-砂混合土的击实试验研究

结合井睦高速公路工程中的淤泥质土-砂混合土,通过控制含砂量与含水率双因素对重塑混合土做了一系列轻型击实试验,试验结果揭示了含砂量与含水率对该混合土压实特性的影响规律。研究表明:击实土-砂混合土的密度和干密度均随含砂量与含水率的增大呈峰值变化规律;最佳含水率随着含砂量的增大而减小;密度和干密度与含砂量和含水率之间存在着显著的非线性相关性,含砂量小于70%时,含水率影响显著,含砂量大于70%时,含砂量影响显著。