莲株高速全风化花岗岩路基填料改良试验研究

为研究全风化花岗岩及其水泥改良土的工程特性,以莲株高速升级改造工程沿线的全风化花岗岩土样为基础,对掺加0%、4%、6%、8%这4种不同掺量的水泥进行改良,进行了全风化花岗岩改良土的界限含水率、击实、CBR、抗剪强度和刚度试验,分析其工程特性。试验结果表明:未改良的全风化花岗岩仅满足下路堤(93区)填筑的要求;经过水泥改良的全风化花岗岩,不同压实度下的CBR值均获得提升,经过4%水泥处理的改良土满足上路堤(94区)的填筑要求,经过8%水泥处理的改良土可以用于填筑路基的各个部位;改良土的粘聚力、内摩擦角、回弹模量随着水泥用量的增大而不断增大,但内摩擦角增加不明显;随着含水率的提高,改良土的粘聚力逐渐降低,内摩擦角和回弹模量则呈先提高后降低的趋势,且都在最佳含水率附近获得峰值。     

不同无机结合料改良含砂低液限黏土工程特性试验研究

低液限黏土的路用性能差,规范规定不能直接用作路基填料,需要经过改良处理后才能使用。为研究含砂低液限黏土的工程力学特性,评价含砂低液限黏土路用稳定性,在室内通过对不同石灰、水泥剂量稳定的含砂低液限黏土进行击实试验和CBR试验,研究了其击实特性和水稳定性,确定了石灰的合理掺量。结果表明,掺水泥、石灰改良含砂低液限黏土能明显提高其CBR值及水稳定性。当水泥掺量为3%时,泡水后改良土的回弹模量最小值为46 MPa。因此,当水泥掺量大于3%时,水泥改良土可用作路床及路堤填料。     

粉土路堤填料的CBR试验研究

以CBR强度为标准通过室内CBR试验对掺加不同掺和剂后的低液限粉土力学性质的测试,研究石灰、水泥类改良土CBR指标与龄期和配合比的规律,提出经济合理的配比方案,并阐述改良粉土的CBR试验方法和加固机理。     

含赤泥土壤固化剂改良粉质黏土的路用性能研究

对含赤泥土壤固化剂(土凝岩)改良粉质黏土与水泥改良土进行对比,开展击实、标养与浸水养生后无侧限抗压强度试验,并对土凝岩改良土的水稳定性进行分析。结果表明:标准养生后,土凝岩改良土强度较水泥改良大幅度提升,28d时较水泥改良土提高了100%~150%。且随着土凝岩掺量、养生龄期的增加,抗压强度呈上升趋势。浸水养生后,水泥改良土强度较标准养生提高了10%~40%,而土凝岩改良土则下降10%~24%。但同种掺量、养生龄期情况下,土凝岩改良土还是较水泥改良土提高了0.3~1.7 MPa。土凝岩改良土强度水稳定系数随养生龄期的增加先降低后趋于稳定,且掺量越大,稳定值越大。试件吸水量随养生龄期的增长而增加,随土凝岩掺量增大而减少。     

改良红砂土力学性能影响因素试验研究

通过无侧限抗压强度试验、CBR试验系统地研究了固化剂掺量、养护龄期,土的含水率、压实度和崩解程度等因素对改良红砂土力学性能的影响。试验结果表明:4%掺量的石灰改良土3d、7d和28d龄期的强度分别为0.61MPa、0.71MPa和1.09MPa,呈现前期低后期持续增长的趋势;随含水率的提高,改良土CBR值先上升后下降,在最优含水率附近达到峰值117%;随着压实度的提高,改良土强度逐渐变大,且压实度越高,强度变化率越大;红砂岩崩解的越充分,土颗粒粒径越小,改良红砂土的强度则越高,力学性能表现越良好。     

南宁膨胀土化学改良的路用性能试验研究

为研究膨胀土的化学改良效果,以南宁膨胀土为对象,在分析膨胀土基本工程特性的基础上,分别用石灰、水泥及粉煤灰作为改良剂对3种不同路段膨胀土进行改良试验,通过试验分析各种改良材料对本路段内膨胀土的改良效果及适应性。研究表明:掺石灰对膨胀土强度的增长和胀缩性指标的降低效果显著,当掺量为5%、7%时均能满足CBR值大于3%且胀缩总率小于0.7%的规范要求;掺水泥对增长膨胀土强度效果显著,但对降低胀缩性指标效果较差;掺粉煤灰对增大CBR不明显。     

雅安地区过湿土改良技术室内试验研究

通过大量的室内试验,对雅安地区过湿土掺加石灰、水泥和EN-1土壤固化剂后,对其含水量的损失规律和工程力学性质的变化规律进行研究,分析了各种改良土的工程性质与外加剂掺量、素土含水量以及龄期等因素之间的关系,并将各种改良土的技术参数进行了对比,试验结果表明:掺加水泥的改良效果优于石灰,配合新型的EN-1固化剂后的改良作用更显著。     

固废再利用改良膨胀土性能研究及效果评价

依托荆州城北快速路穿越膨胀土发育区工程,通过室内试验和现场试验,分析水泥、石灰和建筑垃圾对膨胀土的改良效果。结果显示：改良土最佳含水率与水泥、石灰的掺量呈正相关,与建筑垃圾掺量呈负相关;水泥、石灰、建筑垃圾均能显著提高改良膨胀土的CBR值、无侧向抗压强度,水泥改良土提升幅度最大;现场试验得出三种改良材料均能显著降低土样膨胀率。基于应用实践效果,确定不同改良措施的松铺系数、摊铺厚度、压实工艺等关键技术参数。     

控制CBR条件下路基化学改良土的动力特性研究

为了研究高速公路软弱路基土经化学改良后的动力特性,该研究收集了湖北省湖区具有代表性的路基土,在控制加州承载比(CBR)为4.0%和3.0%的条件下,配置了多组不同含水率、改良剂类型、改良剂掺量的改良土试样,并利用循环加载试验测试了相应的回弹模量和累积塑性应变。试验结果表明:改良土的回弹模量和累积塑性应变受应力状态、塑性指数(IP)、水/改良剂比例、养护时间的显著影响。在同一CBR条件下,相比高IP土,低IP土改良后的回弹模量值总体上更高,但更容易产生较大的累积塑性应变。对于低IP土,增加水泥掺量或降低水/水泥比例可以有效增加回弹模量、降低累积塑性应变,增加养护时间可明显降低累积塑性应变;对于高IP土,改良剂掺量则不宜过高,其中当采用水泥-石灰作为改良剂时,增加养护时间同时有助于提高回弹模量和降低累积塑性应变。     

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%。     

冻融循环对改良粉土力学特性影响的试验研究

为研究冻融循环作用对西藏地区粉土力学性质的影响,对不同水泥掺量的改良土在同一冻结温度、不同冻融循环次数下进行水稳定性试验、无侧限抗压强度试验、冻胀融沉率试验。以期得到冻融循环后改良土的水稳定性、强度特性及冻胀融沉特性的变化规律。试验结果表明:2%水泥掺量的改良土在季冻区不能满足路基填料要求;季冻区水泥改良土作为路基土的设计中,可以以冻融5次后的强度作为水泥改良土的设计参考强度;4%掺量水泥改良土其冻胀率及融沉率均小于1%,为不冻胀、不融沉土,符合二级公路路基填料对土体冻胀融沉率的要求。     

改良垃圾土强度特性及酸碱性侵蚀试验研究

以水泥为固化剂,粉煤灰、石膏为外掺剂对人工配置的垃圾土进行改良,并对其不同龄期无侧限抗压强度进行了测量;通过电镜-能谱分析试验,分析了改良垃圾土的固化机理;以H2SO4和NaOH溶液模拟酸碱性环境,研究了酸碱性侵蚀对改良垃圾土强度的影响规律。试验结果表明：在垃圾土中加入水泥、粉煤灰和石膏比单独使用水泥加固垃圾土效果好;掺有水泥和粉煤灰的的改良土强度比单掺水泥的改良土强度均有所提高,在碱液中提高的幅度更大。     

石灰改良膨胀土石灰掺量的确定方法研究

针对国内外现有石灰改良膨胀土掺灰剂量确定方法上存在的不足,探讨了路堤膨胀土改良中石灰掺量的确定方法,明确提出确定掺灰剂量应遵循的原则,并据此原则提出以石灰土的加州承载比(CBR)值和CBR膨胀量作为确定最佳掺灰剂量的控制指标,为南友路石灰改良膨胀土提供依据,同时可用作其他地区石灰改良膨胀土路堤施工时的参考。     

纤维改良高液限土室内土工试验研究

为了利用大潮高速公路沿线高液限土,创新性地采用掺稻草纤维改良方法,对现场高液限土均匀掺入0.5%、1%稻草纤维后进行一系列室内土工试验。通过控制土样的含水率与击实功,采用含水率15%、20%、25%、30%,击数98击进行击实试验、CBR试验,探究了改良土对含水率的敏感性,并对试验数据进行拟合,得到此改良高液限土的干密度、CBR值、膨胀量与含水率和掺量之间的关系,进而分析了掺0.5%、1%稻草纤维高液限土的路用性能。试验研究发现:掺稻草纤维对高液限土的干密度影响不大,稻草纤维在路基中仅起到加筋作用,没有改变土的性质;掺稻草纤维改良高液限土CBR强度明显提高,在20%含水率条件下最为明显;掺稻草纤维高液限土膨胀量很小,基本不需要考虑膨胀对路基变形的影响。     

木质素改良低液限粉土相关性能试验研究

对济南地区黄河冲积低液限粉土进行改良试验,研究以木质素作为固化剂对该地区粉土的改良效果。结果表明:木质素的掺入能减小土体空隙,与素土相比,木质素改良土的最大干密度增大,而最优含水率减小。木质素掺量和养护龄期对改良土的无侧限抗压强度UCS影响明显,木质素掺量在0%～16%时,UCS值随木质素掺量的增加而增大;UCS值随养护龄期的增加而增大,前7天的强度增长明显。将不同掺量的木质素改良土进行水稳性试验,发现木质素掺量为12%的改良土水稳性能最佳。     

雅安改良过湿土承载性状模型试验研究

根据模型相似理论中几何相似、荷载相似、边界条件相似,制作出与实际相似的模型进行试验,来对比研究雅安过湿土和处治后的改良土的差异。试验结果表明:改良过湿土承载力得到提高,沉降量明显小于过湿土,水稳定性得到提高,达到了过湿土改良的目的,说明采用掺灰法处治过湿土是一种切实可行的办法。     

电石灰改良盐渍土路用性能试验研究

如何利用滨海地区盐渍土筑路是滨海地区高速公路建设中的关键问题。对不同配比、不同压实度的电石灰改良盐渍土进行液塑限试验、重型击实试验、CBR试验、回弹模量试验、固结试验和抗冻融循环试验,研究了电石灰掺量、压实度对电石灰改良盐渍土工程性能的影响。结果表明:随着电石灰掺量的增加,电石灰改良盐渍土的工程性能显著改善,8%的电石灰掺量是最佳掺量;8%电石灰掺量的改良土的CBR值、回弹模量、抗冻融性能均满足路基填料的要求,同时改良土的压缩模量大,因此8%电石灰改良盐渍土可以用于盐渍土区路基填筑。     

压实度对磷尾矿改良黏土力学性质的影响研究

为了提高磷尾矿利用率，采用磷尾矿改良黏土制备路基填料。以CBR强度为衡量指标优选配比，测试优选配比在不同压实度下的CBR值、回弹模量及水稳定性，并从材料的颗粒级配、磷尾矿微观结构分析改良黏土的强度机理。随着磷尾矿掺量增加、黏土掺量减少，改良土CBR强度先增加后降低，峰值对应的磷尾矿掺量为50%,选择其为优选配比。随着压实度的降低，优选配比的CBR强度、回弹模量及水稳定性系数均随之降低，但CBR强度和回弹模量均远高于规范要求。磷尾矿与黏土颗粒大小互补，可形成稳定的骨架密实结构。以50%掺量磷尾矿改良黏土，磷尾矿利用率高、改良土强度高，适宜作为路基填料。     

废旧混凝土再生粉料改良高液限黏土试验研究

针对直接采用高液限黏土填筑路基可能会因强度和稳定性不足而出现不同程度的病害,以洞庭湖区分布的高液限黏土为研究对象,通过掺加试验室制备的废旧混凝土再生粉料,开展高液限黏土改良试验研究。掺加量分别设定为5%、10%、15%,养生周期分别为7d、14d、28d、90d,研究了液塑限、CBR承载比以及无侧限抗压强度等指标的变化情况,并与3%水泥改良土进行对比分析。试验结果表明：以10%掺加量再生粉料改良高液限土,养生周期14d,具有显著的强度提升效果。     

风化软岩路堤填筑与填料改良试验研究

针对南钦铁路沿线风化软岩填料（C组）进行现场路堤填筑试验,对强风化粉砂岩、粉砂质泥岩填料进行水泥改良土试验,并对两种填筑方案进行投资分析。结果表明:南钦铁路沿线强风化软质岩细粒土不满足速度目标值250 km/h路堤填料要求;强风化粉砂岩、粉砂质泥岩填料掺4 ％水泥改良后,能满足南钦铁路路堤本体填料的要求,比远运合格填料方案更为合理。