高液限红粘土高填方路堤稳定性及变形特性研究

雅杜高速项目沿线地形起伏较大,高填方路堤占比较大,受到路基填料和建设资金限制,高填方路堤采用红土砾料和未经处治的高液限红黏土直接填筑。采用FLAC3D基于强度折减法原理对雅杜高速典型高填方路堤建立数值分析模型,进行路堤稳定性及变形研究,验证高液限红黏土填筑厚度以及压实度标准降低对高填方路堤的稳定性和变形产生的影响。结果表明,高填方路堤拉应力区、塑性区和潜在滑动面主要分布在高液限红黏土填筑区域,影响路堤的稳定性,提高压实度可以增强高液限红黏土颗粒之间的摩擦、咬合和分子引力,从而提高土体的密实度和强度,提高高填方路堤稳定性。高填方路堤初期沉降变形主要来源于高液限红黏土填筑区域,红土砾料初期沉降变形相对较小,适当加大红土砾料填筑厚度可以有减小高填方路堤沉降变形。     

砂砾改良高液限红粘土的试验研究

为合理利用高液限红粘土作路堤填料,针对其易开裂、可压实和水稳定性差等特点,开展了砂砾改良试验研究.对不同掺配比的砂砾一高液限红粘土混合料分别进行了物理力学性质指标测试和开裂模拟试验,分析了不同砂砾掺配率下的改良效果及原因,提出了以收缩开裂宽度、液塑限为指标确定最佳掺配率的方法.通过湖南省道S322线试验段的修筑,检验了砂砾改良方法的施工可行性和实际效果,并提出相应的施工工艺,为高液限红粘土路堤处治提供了具有实用价值的参考.     

海南高液限红黏土直接填筑路堤试验研究

为了探讨海南热带气候条件下高液限红黏土直接填筑路堤的可行性,以海南海屯(海口—屯昌)高速公路高液限红黏土路段为依托,开展室内外试验研究。在试验段采集原状样和扰动样,分别进行了基本物理性质试验、物质组成测试、干湿法击实试验和CBR试验,分析了试样的土质特征和工程特性,评价了其路用性能;提出并实施了高液限红黏土直接用作下路堤填料、边部三维植草加坡脚挡墙的路堤试验段修筑方案,现场开展了填料翻晒和压实试验,并对海口地区年降雨量分布特征进行了分析,提出了海口地区高液限红黏土路堤施工的最佳时间。     

高液限红粘土变形特性研究

为了研究红粘土路基的沉降特性,基于一维室内固结试验,分析了高液限红粘土变形特性。引入压缩变形系数,分析了高液限红粘土的物理指标对变形指标的影响,采用应变法来表达压缩变形曲线结果。引入非线性应力、应变关系的割线模量,研究了高液限红粘土的加荷本构模型和增(减)湿本构模型。结果表明:压缩变形系数随含水量的增大而增加,当含水量大于最佳含水量2%~3%后,压缩变形系数随含水量的增加增长幅度迅速变大;压实度越大,压缩变形系数越小,低压实度高含水量的情况下,压缩变形系数显著增大;压缩系数随含水量的增加而增大,压缩系数随压实度的增大而减小;高液限红粘土的应力-应变关系可以用幂函数的形式来表达。提出了高液限红粘土加荷本构模型和增(减)湿本构模型,该模型具有较高的可靠性,为研究红粘土路基沉降特性提供了有力依据。     

热带气候高液限红黏土直接填筑路基的可行性探讨

为了探讨热带气候条件下高液限红黏土直接填筑路堤的可行性,以喀麦隆雅杜高速公路项目高液限红黏土现场填筑施工情况为依托,开展室内外试验研究,针对高液限红黏土路的物理力学性质及工程特性,鉴于高液限红黏土路基修筑中所面临压实性差、失水收缩开裂、稳定性差等问题,提出了高液限红黏土地区公路路基修筑的可行性。     

碎石改良高液限红粘土的试验研究

为合理利用高液限红粘土作路床填料,针对其易开裂、可压实和水稳定性差等特点,开展了碎石改良室内外试验,提出了碎石改良高液限红粘土的最佳掺配率.通过嘉宁公路试验段的修筑,检验了碎石改良方法的施工可行性和实际效果,并提出相应的施工工艺,为高液限红粘土路床处治提供了具有实用价值的参考.     

高液限红粘土在路基施工中的应用

通过邵永(邵阳-永州)高速公路第三施工段高液限土试验及处治方案比选,对高液限红粘土在公路路基施工中因含水量过高、塑性指数大、施工成型困难和难以达到压实度要求等问题提出了改良措施,保证了高液限红粘土用作高速公路路基的质量.     

桂武高速碳酸盐高液限红粘土压实特性研究

分析了桂武高速碳酸盐红粘土高液限、高含水量、重粘性等基本工程特性,探讨了高液限红粘土压实中存在影响压实度因素最大空气体积率及最大含水量等问题。通过室内及现场试验研究了高液限红粘土压实度、压实功与CBR值之间的关系,提出了本路段高液限路基压实指标应以最佳含水量、最佳压实功及稠度控制参数,才能更有利于现场施工。     

高液限红粘土填方路基强夯处治试验研究

采用强夯处治宜章—凤头岭高速公路大面积高液限红粘土填方路基,并开展了现场试验研究。试验结果表明:强夯法处治高液限红粘土填方路基效果良好,夯后填土的物理力学性质及抗剪强度有明显改善和提高,可提高路基工程质量。     

独联体国家的过湿粘土路堤

独联体国家的道路工作者从８０年代初开始对过湿粘土路堤进行研究，采当地过湿粘土修筑公路路堤，甚至高路堤，文中对过湿粘土路堤的固结方法、路堤徐变考虑、粘土高堤沉降预测等作了论述。     

干缩开裂红粘土路基的现场渗透试验研究

高液限红粘土具有显著的干缩开裂特性,作为路基填料的高液限红粘土经碾压密实后暴露于大气中,其表层会形成大量宽度不一的裂缝。为了研究路基开裂的裂缝对路基渗透系数的影响,克服现有室内试验方法的不足,采用自制现场渗透试验装置,进行了单环、双环渗透试验。试验结果表明:裂缝的产生对红粘土路基渗透系数具有重要的影响,且不同宽度的裂缝所造成的影响差异显著,例如小裂缝使红粘土路基渗透系数增加10倍以上,而大裂缝则使红粘土路基渗透系数增加100倍以上。     

高液限红粘土的改良试验研究

通过对高液限红粘土掺加不同比例的砂砾、石灰、粉煤灰、二灰、水泥及“康耐”改良剂等进行液限、塑限、CBR等试验,研究红粘土的路用性能改良效果,认为本工程红粘土惰性较强,提出掺加30%的砂砾是最有效、最经济的改良措施。     

石灰岩风化料改良高液限粘土路用性能试验研究

为合理利用高液限粘土作为路堤填料,降低其收缩开裂性能,采用在高液限粘土中掺加不同剂量的石灰岩风化料,探讨石灰岩风化料掺量对高液限粘土路用性能的影响。试验表明,掺拌石灰岩风化料的高液限粘土,液限塑性指数降低,密实度增加,具有良好的路用性能,能满足设计规范对路堤填料的要求,并以掺量为30%时效果最佳。     

湖南宁道高速公路红黏土路基填筑

湖南宁道高速公路沿线高液限红黏土广泛分布,文章通过对其路用特性试验研究,以确保高液限红黏土路基的强度与稳定为目标,提出了高液限红黏土路基填筑的适用范围、施工工艺和质量控制方法,为合理利用高液限红黏土积累了工程经验。     

不同剂量石灰处治高液限红粘土物理力学及工程性质

针对高液限红粘土工程性质较差的特点,研究经不同剂量石灰处理以后土体的CBR值、无侧限抗压强度、弹性模量、毛细水上升高度、渗透性能和膨胀性.得出高液限红粘土中随着石灰用量的增加,土的CBR值不断增加,无侧限抗压强度和模量也有很大提高,吸水量减小,抗渗性能增加.当石灰用量达到10％以后土体模量增加幅度变缓,吸水量基本不再发生变化.膨胀率随石灰剂量的增加而降低,石灰剂量为4％ ～ 8％时膨胀率趋于稳定,石灰剂量的最佳配比应在大于4％小于8％的范围内.     

高液限黏土改扩建路基安全性能数值模拟分析

高液限黏土路基改扩建工程中,新老路基差异沉降是影响路基强度及稳定性的主要因素。文中结合液塑性试验及室内击实试验,利用GeoStudio软件对高液限黏土改扩建路基进行数值模拟,分析高液限黏土路基的强度及稳定性。结果表明,分层填筑时,地基最大沉降发生在新路堤形心处,且高液限黏土路基沉降比一般路基的大;不同高度路堤施工完成后,地基最大沉降始终发生在新路堤形心处,填土高度越高,路基的安全系数越小,且高液限黏土路基上边坡的安全系数比一般路基的小。     

乌干达高液限红黏土路用性能研究

采用中国标准对应用在乌干达KE高速公路路基填筑的高液限红黏土的物理特性和路用性能进行研究。研究包括对其天然含水率、液限、塑性指数、比重和颗粒的分析,并对其进行了加州承载比(CBR)试验、直接剪切试验和固结试验以进一步探究高液限红黏土的路用性能。研究表明,乌干达地区的高液限红黏土各项性能可以满足路基工程应用的需要。     

非洲高液限红黏土物理性质与路用性能特征研究

喀麦隆雅杜高速项目位于非洲中西部地区,属于热带雨林气候,高速沿线土质主要为高液限红黏土。受到雅杜高速项目投资的控制,对高液限红黏土的改良处理难以实现。本文通过土工试验研究高液限红黏土物理性质和路用性能特征,探讨高液限红黏土直接用于路基填筑的可行性,不仅可以解决雅杜高速路基填料的使用问题,还可以为非洲其他地区高液限红黏土工程应用提供参考。结果表明,雅杜高速沿线高液限红黏土试样的天然含水率在33. 4%左右,液限较高达60%,颗粒成分中以小于0. 075mm的细颗粒为主,红黏土中的含量较多的游离氧化铁及其胶结集合体是造成高液限、天然含水率、高强度和压实性较差的主要原因;现场采样红黏土虽然CBR值较高,属于中压缩性土,但其天然含水量和最佳含水量相差10%以上,是导致现场施工压实困难的主要原因。     

高填方路堤工后沉降监测试验研究

为探讨高填方路堤在自重应力和汽车荷载作用下的工后沉降,在兰永一级公路某高填方路堤进行了工后沉降现场监测,分别在行车道和路肩位置布置单点沉降计,监测了工后沉降变化情况,分析了高填方路堤沉降随时间和空间的变化规律。以填方路基工后沉降原位监测结果为基础,探讨了高填方路基工后沉降预测回归模型。研究结果表明:路肩位置沉降大于行车道位置沉降;路基沉降随时间增加而增大,高填方路堤填筑结束1 a后沉降趋于稳定;汽车荷载作用下路堤沉降不会出现较大的增长趋势;对数模型能较真实地反映高填方路基的工后沉降规律。     

基于超限学习机的黄土高路堤预拱超填研究

黄土山区公路建设存在大量V形冲沟,使路基产生过大工后沉降,为解决工后超标准沉降问题,减小工后沉降处治成本,需设计路基预抛高（预留沉降量）,使公路交工验收时高程符合设计要求。现行规范对如何布设预抛高没有明确说明,因此有必要研究黄土高路堤沉降分布规律,提出其预拱超填方法,针对此类问题依托渭武高速公路工程,通过对试验路历时2年多的沉降观测,得到路基施工期、路面施工期及公路通车1年后的路基沉降数据,提出黄土高路堤沉降随时间和空间的分布规律,得到路堤沿时间及纵、横断面的沉降分布特征,为黄土高路堤填筑末期预抛高的布设形式奠定了基础;基于超限学习机算法,建立黄土高路堤工后沉降预测模型,利用实际沉降观测数据与模型预估结果进行对比,采用平均绝对百分误差对预测结果精度进行评定;最后,通过定量分析填土高度、施工速率、路面重力、路基路面验收时间及交通量修正对路堤工后沉降的影响,提出基于可靠度的黄土高路堤预抛高预测模型及公式,据此给出基于超填平衡的试验路纵、横断面预抛高设置方法,并通过工程实例,验证预抛高模型及公式的准确性。研究结果表明：该沉降预测模型精度良好;研究结果可为黄土地区高填方路基填筑末期预抛高的详细布设提供参考。