不同崩解条件下泥质红砂岩路用性能试验研究

工程实践表明红砂岩在遇水情况下易崩解,且崩解后红砂岩的物理性质变化较大。以湖南长沙某环保科技园工地现场泥质红砂岩为研究对象,通过崩解试验和击实试验对不同条件下红砂岩的崩解情况和红砂岩崩解后的最佳含水量、最大干密度等物理性质进行试验研究,表明不同崩解条件下红砂岩崩解后的差异性,为红砂岩在路基工程中的应用提供参考。     

建筑垃圾在公路路基中的再生应用研究

对建筑垃圾经过加工筛分后,设计了不同掺量及不同砖砼比例的建筑垃圾再生填料配合比,通过标准击实试验及承载比试验,对建筑垃圾作为路基填料的性能开展研究。结果表明:当建筑垃圾掺量一定时,随着建筑垃圾中砖砼比例的降低,再生路基填料的最大干密度不断增大、最佳含水率不断减小、CBR值不断增大;当建筑垃圾的砖砼比例一定时,随着建筑垃圾掺量的增加,再生路基填料的最大干密度先增大后降低、CBR值先增大后减小。当砖砼比例为1∶2,建筑垃圾掺量为40. 5%时;再生路基填料干密度最大;对应的最大干密度为2. 02 g/cm~3;建筑垃圾掺量为29. 6%时再生路基填料CBR值最大,对应的CBR值为45. 5%。当建筑垃圾掺量为30%～40%时,再生路基填料的干密度及CBE值均较大,再生填料密实度高,可以用于公路路基。     

初始状态对膨胀土承载比试验的影响

文章对膨胀土石灰改良膨胀土初始含水量与干密度以及膨胀率对其加州承载比(CBR)值的影响规律,通过室内承载比试验,按照相关的试验规范的步骤进行CBR试验,分析了膨胀土和石灰改良膨胀土的CBR随着压实度变变化的基本规律。发现膨胀土的CBR值随其膨胀潜势等级、含水量、压实度变化的规律,CBR值对应的含水量大于最佳含水量,其差值随压实度的减小而减小.这些特征与膨胀土的固有膨胀特性以及膨胀潜势等级有关.膨胀土用于路堤填筑时,含水量宜按较最佳含水量稍大,并略低于塑限,干密度较最大干密度略低的标准控制,这才有利于路堤的长期稳定。     

改性红粘土的击实特性试验研究

分别通过掺石灰、掺砂以及掺石灰和掺砂联合对郴宁高速公路三个桩号的红粘土进行了击实试验,分析了干密度与含水量的关系、干密度与掺和比的关系、最优含水率与掺和比的关系以及击实的影响因素。结果表明：掺和不同配合比的外添料后,红粘土击实曲线呈现不同的变化规律。掺石灰的红粘土其最佳含水量随着掺石灰比的增大而提高,而干密度则随着掺石灰比的增大而减少。这是由于石灰引起了粘土颗粒的集聚占了大孔隙改变了土颗粒有效的级配影响了压实效果;掺砂红粘土的最优含水量的和最大干密度随着掺砂比的提高刚好与掺石灰红粘土的变化规律相反;联合采用石灰和砂粒进行改性处理时,最大干密度和最优含水量都处于单独掺料的特征之间,基本变化规律与掺砂处置的情况类似,说明砂粒对红粘土的改性处置效果要大于石灰的影响。     

粗粒土路基工程性状试验研究

粗粒土在路基工程应用中优点众多,而目前对其工程性状的研究并不深入,无法有效指导工程施工.通过设计和开展室内试验,研究了粗粒土的击实曲线特征,以及不同粗粒含量情况下粗粒土最大干密度的变化规律,并深入分析其根本机理,在此基础上,提出了相关结论:(1)粗粒土干密度随着含水量的增加呈现双峰状态的变化规律;(2)粗粒土干密度对含水量敏感性低;(3)击实功的增加可以有效增加粗粒土的最大干密度,同时减小最佳含水量;(4)粗粒土最大干密度随着粗粒含量的增加呈现单峰状态的变化规律.同时也提出了施工建议:(1)粗粒土碾压时应控制好含水量,当土很干燥时,可以直接碾压,不用另外加水,否则,应控制土中的含水量接近最佳值;(2)通过适当增加压实功,可以有效地提高密实度;(3)可以通过控制最佳粗粒含量的方法,有效提高粗粒土路基压实质量.     

聚丙烯纤维加筋土路用性能试验研究

在土中掺加聚丙烯纤维可以有效的改善土体的力学性能,为了解掺加聚丙烯纤维对土体路用性能的影响,采用了击实试验、CBR试验和回弹模量试验,研究了掺加纤维、击实功对各指标的影响。试验结果表明,掺加聚丙烯纤维降低了土体的最佳含水量和最大干密度,尤其是对最佳含水量的影响比较显著;掺加聚丙烯纤维可以显著的提高土体的CBR值和回弹模量,并且随着纤维掺量的增加(纤维与干土的质量比:0%~0.6%),纤维加筋土的CBR值和回弹模量也随之增加,加筋土的CBR值受到试验击实功的影响比较显著,提高击实功有利于纤维加筋作用的发挥,因此,在土中掺加聚丙烯纤维可以改善土体的路用性能。     

土石混合料大型击实试验研究

采用自行研制的大型击实仪,对土石混合料进行了击实试验。试验结果表明:粗颗粒含量对土石混合料的最大干密度影响较大,其中粗颗粒含量为70%是土石混合料最大干密度变化的分界点;最大粒径对土石混合料的最大干密度和最佳含水量影响较小。土石混合料的最佳含水量随粗颗粒含量增加而减小,当粗颗粒含量大于70%时,土石混合料中细粒土的含水量急剧增加。     

基于微观分析的石灰改良粉质粘土击实特性

为了研究石灰改良粉质粘土的击实特性规律,通过重型击实试验分析得到最佳含水率及最大干密度在不同石灰掺量下的变化规律,并进行扫描电镜分析研究石灰改良粉质粘土的微观结构。通过对试验数据的分析,得到随石灰掺量的增加,土的最佳含水量增加、最大干密度减小的规律。通过对扫描电镜照片的分析,得到掺入石灰后,大孔隙减小且孔隙数目增多,土体颗粒粒径减小,团聚体数目增多的结论。这些微观结构的改变,使得击实过程中土体的含水量、有效击实功、土体性质、粒径大小和级配发生变化,进而影响土体击实效果。     

HSC301化淤泥填筑路基性能研究

为进一步推广HSC301固化剂处置淤泥技术,调差分析了HSC301固化剂固化土壤机理及特性,通过对不同掺量的HSC301固化淤泥进行击实试验、CBR试验和无侧限抗压强度试验,系统分析了HSC301掺量对固化淤泥最佳含水量、最大干密度以及力学性能的影响规律,可为固化淤泥施工提供一定的借鉴.     

风化砂改良膨胀土无荷膨胀率及强度特性试验研究

在保持含水率和干密度不变的条件下,将风化砂以不同比例掺入膨胀土中,通过击实试验、无荷膨胀试验和三轴试验,研究风化砂改良膨胀土的效果。研究结果表明:最优含水率随掺砂量增加而减小,但最大干密度先增大后减小;随着风化砂掺量增多,膨胀率相应降低;当掺砂量达到40%时,膨胀率降低了6.64%,风化砂能明显抑制膨胀土的膨胀性;膨胀土的主应力峰值随掺砂量的增加先增大后减小,当掺砂量为16%时抗剪强度最大,而黏聚力随掺砂量的增加逐渐减小,内摩擦角先增大后减小,因此确定最佳掺砂量为16%。     

改良滨海盐渍土路基填料试验研究与工程应用

针对罗伯茨国际机场盐渍土路基溶陷、盐胀、腐蚀等病害,开展不同石灰、粉煤灰掺量下盐渍土的击实、CBR及无侧限抗压强度试验研究。结果表明:石灰掺量一定时,改良盐渍土的最佳含水率随粉煤灰掺量的增加而升高,最大干密度随粉煤灰掺量的增加而减小;改良盐渍土无龄期下CBR均在31%以上,7 d龄期下CBR均高于45%,石灰掺量大于6%时,盐渍土的CBR值不升反降;盐渍土的无侧限抗压强度随龄期不断增长,粉煤灰会抑制盐渍土的早期强度,而提升盐渍土的最终强度;经工程应用验证,采用石灰、粉煤灰改良盐渍土路基切实可行。     

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%。     

黄土压实影响因素分析

针对黄土路基沉陷变形是黄土地区公路的主要病害的现象,通过激光粒度试验、能谱试验、扫描电镜试验、图像处理系统、振动压实试验和标准重型击实试验,从内部因素(黄土的物质组成、显微结构)和外部因素(压实方法、压实功)全面系统地分析了黄土压实的影响因素.研究结果表明,压实黄土的干密度与粒度成分的关系较复杂.具体应用时,要考虑黄土的工程地质分区、黄土的时代等多种因素加以确定;压实并不改变黄土的化学成分;随着压实度的提高,黄土由原来天然状态的粒状、架空、接触结构,逐渐改变为粒状、镶嵌、接触-胶结结构;在推荐参数条件下,黄土振动压实的最佳含水量和最大干密度都略小于室内击实方法确定的最佳含水量和最大干密度;随着压实功能的增加,黄土的最佳含水量减少,最大干容重增加,达到一定程度后,即使继续增加压实功也不会明显降低最佳含水量和增加最大干容重.     

土石混和料大型击实试验研究

采用自行研制的大型击实仪对土石混合料进行击实试验,不同击实功、击实方法及超粒径处理方法情况下击实试验结果表明:土石混和料的最大干密度和最佳含水量随粗颗粒含量不同而不同,其中粗颗粒含量较少时,击实功的变化对土石混合料干密度的影响较大;对于土石混合料,不同击实方法得到的最佳含水量和最大干密度均相差较大,其中大型击实法得到的最大干密度值最大;对于土石混合料中超粒径部分,采用等重量替换法处理时中型击实试验得到的最大干密度与大型击实试验结果接近.     

水泥稳定废砖再生集料的路用性能研究

设计水泥稳定废砖再生集料(CSDB),并测试击实特性、抗压强度、劈裂强度、抗压回弹模量和收缩性能,以研究CSDB的路用性能变化规律及其在路面基层中的适用性。结果表明:随着废弃砖再生集料(DBA)掺量的增加,CSDB的最佳含水量增加、最大干密度下降;当水泥剂量相同时,各龄期CSDB的无侧限抗压强度、劈裂强度和回弹模量均随着DBA含量的增加而降低;DBA的掺入使得CSDB的干缩性能提高、温缩性能降低;在水泥剂量为5%的条件下,为满足沥青路面基层和底基层的使用要求,建议DBA掺量分别不超过50.7%和63.0%。     

公路基层聚丙烯纤维水泥稳定土力学性能试验研究

在水泥稳定土中掺入不同长度、不同掺量的聚丙烯纤维,制备了聚丙烯纤维水泥稳定土(PFCS),通过击实试验确定最佳含水量及最大干密度,采用抗压强度试验及抗劈裂性能试验,分别研究了聚丙烯纤维的掺入对水泥稳定土的抗压强度及抗劈裂性能的影响。结果表明:掺入5%水泥的PFCS最佳含水率与干密度分别为17.3%、1.749g/cm~3;当水泥与聚丙烯纤维掺量相同时,PFCS的无侧限抗压强度随养护龄期的增加而提高,且纤维长度越长对水泥稳定土基体的裂缝抑制作用越明显;随着纤维掺量及长度的增加,水泥稳定土7d无侧限抗压强度随之增大,抗裂性能显著增强。     

土石混和料大型击实试验研究

采用自行研制的大型击实仪对土石混合料进行击实试验，不同击实功、击实方法及超粒径处理方法情况下击实试验结果表明：土石混和料的最大干密度和最佳含水量随粗颗粒含量不同而不同，其中粗颗粒含量较少时，击实功的变化对土石混合料干密度的影响较大；对于土石混合料，不同击实方法得到的最佳含水量和最大干密度均相差较大，其中大型击实法得到的最大干密度值最大；对于土石混合料中超粒径部分，采用等重量替换法处理时中型击实试验得到的最大干密度与大型击实试验结果接近。     

半刚性基层(底基层)压实功与压实设备的选择

通过变化击实次数和增减击实锤重量的方法,研究了改变击实功对半刚性材料的最佳含水量、最大干密度、压实曲线的形状等参数的影响。试验结果表明,击实功大,最大干密度提高,最佳含水量降低;通过改变击实锤重改变击实功,不仅最佳含水量降低,最大干密度增加,而且曲线变得平缓,干密度对含水量的敏感度降低。表现为不敏感系数η增大,施工难度降低。根据试验分析结论提出了在半刚性基层、底基层施工时控制压实质量的参数选择与控制方法。     

建筑垃圾垫层的路用性能研究

根据相似级配原理,采用振动击实法对建筑垃圾的最佳含水率、最大干密度、CBR值、无侧限抗压强度、水稳定性能和冻稳定性能进行研究,结果表明:建筑垃圾的最佳含水率和最大干密度分别为13.2%和1.781g/cm3;CBR值为104%;无侧限抗压强度为1.2 MPa;而且具有良好的水稳定性能和冻稳定性能。     

膨胀土路基压实和承载强度研究

依托广西崇左~上思二级公路建设项目,在室内试验和现场修建试验路段相结合进行大量数据采集的基础上,较深入地分析弱膨胀土路基填筑中压实度、压实功、含水量、CBR等的特点及其关系。同一种膨胀土,击实功越大,最大干密度越大,最佳含水量越小。不同种类的膨胀土,在相同击实功下,膨胀性越小CBR越大。同一种膨胀土,击实功越大,CBR越大,但最大CBR所对应的含水量都大致相等。项目所在地,干旱季节大部分弱膨胀土的天然含水量大致都在15%~18%之间,这正好与该地区弱膨胀土CBR达到最大值时的含水量相对应。而且,这个含水量区间虽比标准击实时的最佳含水量要大4%~7%,但只要不超出这个区间的上限,在现场路基施工时就可通过增加压实功很易使其达到压实度要求。