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。     

高液限红黏土在非洲热带雨林气候区路基填筑中的施工应用

高液限红黏土广泛的分布于非洲热带雨林气候区,由于其材料特性,一般不能直接填筑路基,需要对土体进行掺拌改良等工艺处理后方可用于路基填筑。然而综合考虑非洲地区公路基建行业的对工期以及成本的要求,需要直接用高液限红黏土进行路基填筑,雅杜高速项目所处环境为典型的非洲热带雨林气候区,项目通过对红黏土的施工工艺进行改进,总结出一套高液限红黏土在非洲热带雨林气候区进行路基填筑的施工工艺。     

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。     

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。     

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。     

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.     

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。     

贵州瓮开高速公路红黏土路堤施工参数研究

贵州瓮开高速公路沿线广泛分布着高液限红黏土,具有高天然含水率、高细颗粒含量的特点。沿线红黏土要达到设计、施工规范要求的压实度较为困难。为此结合该公路建设,通过试验研究明确了其路用特性,开展了现场路基碾压试验。试验结果表明,红黏土松铺厚度宜控制在30cm以内,土体的碾压含水率不宜高于最佳含水率8个百分点,采用静压或静压与弱振相结合的方式碾压2～3遍,现场碾压效果较好。     

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。     

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。     

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。     

不良地质下高液限黏土路基改扩建粉喷桩处治数值分析

为研究软土地基上含圆管涵高液限黏土路基改扩建差异沉降,通过室内试验及改良试验,分析高液限黏土作为路基填料的工程特性,确定路基结构,并利用ABAQUS软件建立软土地基上设置涵洞的高液限黏土路基改扩建模型,探究粉喷桩处理后不同填土加载高度下填土应力及路基沉降变化情况。结果表明,40%碎石改良高液限黏土满足路床(96区)填筑要求;随着填土加载高度的增加,周围土体会对涵洞产生应力集中,涵洞对路基有应力分散的作用;新路基的填筑会导致老路基的附加沉降;经过粉喷桩处理后,新老路基差异沉降为2.7 cm,软土地基处置恰当。     

石灰改良高液粘土填筑路基的边坡合理坡率

基于石灰改良高液限黏土强度显著增长,采用条分法极限平衡理论分析,强度折减法数值分析,就低剂量石灰改良高液限黏土路基边坡整体滑动稳定进行了分析。分析表明,收坡后石灰土边坡滑动稳定安全系数高于素土路基边坡,且远远大于规范要求,并提出了石灰改良高液黏土路基边坡合理坡率,即路基高度大于6m,采用1∶1.0;反之,采用1∶0.75,应用于依托工程取得预期效果。     

高液限红黏土回弹模量试验

土基回弹模量是路面结构设计中一个非常重要的参数,直接关系到路面结构的安全性和经济性。采用室内承载板法分析了高液限红黏土回弹模量与压实度、含水率、稠度和压实度、龄期以及最不利条件下回弹模量与压实度关系。结果表明回弹模量与含水率关系可以用幂函数E=Aw-n形式拟合;回弹模量随压实度的增大而增大;回弹模量与压实度和稠度指标具有良好的相关关系,不同地区不同土质其回归关系是不相同的;回弹模量随着龄期的增长有一定提高。同一压实度时,最不利条件下与最佳含水率条件下高液限红黏土回弹模量的相关关系为:E最不利条件=0.461 5E最佳含水率条件+21.041,R2=0.996 1。     

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.     

高液限黏土固化理论及路用性能试验研究

针对不能直接用作路基填料的高液限黏土,在揭示GURS系列固化剂作用机理的基础上,以采用GURS-501固化剂固化处理的天津东丽区高液限黏土为试验对象,开展室内试验研究其路用性能。研究表明,GURS系列固化剂对高液限黏土的固化作用机理可分为搅拌共溶、反应、凝结硬化排斥三个阶段;固化高液限黏土存在最佳搅拌含水量,并随着固化剂掺量的增加而增大;固化高液限黏土的水稳系数在0.9~1.0之间,具有较好的水稳性;当GURS-501固化剂掺量大于5%时,固化高液限黏土在冻融循环后强度损失率小于25%。研究成果可为高液限黏土的固化改良用作路基填料或道路底基层提供指导。     

高液限土路基的改良设计及施工技术研究

西双版纳国际旅游度假区B地块市政配套工程中，地勘显示建设场地的工程地质以高液限粉质黏土为主，原状土的地基承载力很高，但一旦开挖裸露遇水后迅速成泥状，承载力急剧下降，对路基稳定十分不利，本文通过掺水泥改良路基土，可以基本达到对下卧高液限土的隔水作用，满足作为路基填土的要求，同时提出高液限粉质黏土的施工工艺及施工注意事项，为其他类似高液限土路基设计及施工提供了借鉴价值。     

高液限红粘土路堤的沉降变形规律实测研究

高液限土具有高天然含水率、高孔隙比和结构性强的特点,压实度普遍较低。为了明确高液限红粘土路堤的沉降变形规律,本文结合某高速公路建设,现场埋设传感器,对路堤沉降及其随时间变化规律进行了实测。结果表明：高液限红粘土路堤断面沉降分布呈现中间大、侧小的正态分布形状;高液限红粘土路堤填筑完成后,应经历8个月到一年的时间方可进行路面施工。