高地下水位地区花岗岩残积土路堤填料改良试验研究.pdf
《高地下水位地区花岗岩残积土路堤填料改良试验研究.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高地下水位地区花岗岩残积土路堤填料改良试验研究.pdf(4页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、以广西南宁-湛江高速公路南宁至博白那卜段工程为依托,考虑到高地下水位地区花岗岩残积土绝大部分须进行改良才能作为路堤填料,通过水泥、石灰、水泥与石灰复掺改良对比试验,分析浸水时间对改良花岗岩残积土路堤填料工程特性的影响,结合试验结果建议:采用 4%水泥与 3%石灰复掺改良花岗岩残积土的方案。关键词:花岗岩残积土;路堤填料;混合改良;浸水试验中图分类号:TU 457 文献标识码:A引言广西地区花岗岩分布广泛且风化严重,孕育了丰富的残积土1,为了减少路基填挖过程中的搬运和堆置等工作,降低工程成本,减少环境破坏,在满足工程要求的前提下,可以合理利用花岗岩风化料。但研究表明大部分花岗岩残积土的结构松散、
2、黏结力小、抗变形稳定性差,水稳定性差,其路用性能不良,难以满足路堤填筑要求。Kolias S 等2认为改良土的改良效果根据土的类型、改良剂的种类、剂量以及其养护龄期的变化而不同,对于黏性土改良后的力学性能都得到了明显的提升。张林华等3提出利用石灰对花岗岩残积土进行改良,得出石灰能够降低土体中的水分,通过降低土体的含水率来提高土体的强度。刘文骏等4使用水泥改良花岗岩残积土,并得到 6%掺量的水泥可有效提高花岗岩残积土抗剪性能和耐崩解性的结论。赵磊军5对南岳地区花岗岩残积土进行纤维、水泥和石灰外掺改良,研究了土体的抗剪强度特性和在干湿循环下的耐崩解特性,发现在石灰改良下其改良效果最佳,最佳掺入量为
3、 6%。刘泽俊等6进行了石灰改良膨胀土浸水不同时间的力学试验,发现前期 7 d 尤其是前 3 d 浸水对试验结果影响较大,浸水 30 d 后各项力学指标趋于稳定状态。段俊彪等7对铁路路基进行了掺入石灰和水泥的改良,经过比较不同浸水龄期的强度变化,发现水泥土强度增长与水泥掺量几乎成正比增长关系,而石灰土在最佳掺量时强度最大。上述研究成果主要是对全风化花岗岩和改良花岗岩残积土力学性能的研究为主,对土样浸水后的研究很少,但是在大部分的工程中,水是引起路基问题的主导因素。在此情况下,在借鉴前人研究的基础上选用室内试验:CBR 承载比试验、直剪试验和无侧限抗压试验来研究南湛高速公路南宁至博白那卜段沿线的
4、花岗岩残积土及其水泥、石灰、水泥与石灰三种改良土浸水之后的力学特性及其强度变化规律,并分析其作为高速公路路堤填料的可行性,旨在为路基设计和施工提供参考。1 改良花岗岩残积土浸水试验1.1 原材料土样取自南宁-湛江公路南宁至博白那卜段高速公路沿线花岗岩残积土,土样取样深度为 1.5 3.0 m,按 JTG 34302020公路土工试验规程测定的颗粒组成如图 1 所示,0.075 mm 的土粒质量50%,液限17,故土样为低液限黏土且土样的比重为 2.65,天然含水率为 24.60%,最佳含水率为 12.44%,最大干密度为 1.961 g cm-3;试验所用石灰为级钙质生石灰;所用水泥为棋梓桥牌
5、 P O 42.5 水泥。图 1 土样颗粒级配曲线1.2 试验方案主要从土体的 CBR 强度、抗剪强度和无侧限抗压强度方面来研究水泥改良土、石灰改良土、水泥与03Research&Application of Building Materials石灰复掺改良土在不同的浸水饱和时间下的力学性能变化。试验方法按照 JTG 34302020公路土工试验规程8与 JTG E512009公路工程无机结合料稳定材料试验规程9等进行。第一步分别进行不同剂量的水泥、石灰、水泥与石灰复掺改良花岗岩残积土的力学性质试验,经过试验数据分析并综合考虑经济因素,选择这三种改良剂的配比分别为6%水泥、6%石灰、4
6、%水泥与 3%石灰,其次压实度选取 96%,最后进行这三种改良土的浸水试验。1.2.1 C CB BR R 试试验验 花岗岩残积土烘干后碾碎过 2 mm 筛,将烘干后的残积土平铺于不吸水的盘内。土料拌和时,对于石灰土,加入 6%的石灰并拌和均匀,再加入定量的蒸馏水将土样配合至改良土的最佳含水量并搅拌均匀;倒至黑色塑料袋内浸润闷料 24 h 后方可进行试验。对于水泥改良土,将定量蒸馏水加入残积土中后搅拌均匀后倒入黑色塑料袋中浸润闷料 24 h后,在试验前 1 h 内加入 6%的水泥搅拌均匀后进行试验。对于水泥与石灰复掺改良土,可先将定量蒸馏水与 3%石灰、残积土进行拌和并倒入黑色塑料袋中浸润闷料
7、 24 h 后,在试验前 1 h 内加入 4%的水泥搅拌均匀后进行试验。CBR 试验分三层击实成型试件,每层击实次数为 50 次,对应压实度为 96%。据 JTG 34302020公路土工试验规程要求,CBR 试验要求制样之后浸水 96 h 再进行贯入试验,为了分析浸水时长对CBR 试验结果的影响,现以浸水 96 h 的试样为标准试验试样,对标准试验试样分别进行 1 d、7 d、14 d和 21 d 的浸水养护,再按要求进行贯入试验。1.2.2 直直剪剪试试验验 直剪试验改良土浸润闷料方式同1.2.1 的 CBR试验。试验利用一次性压样法制样,试样的压实度为 96%,含水率为不同改良方式下改良
8、土的最佳含水率。选择内径尺寸为 61.8 mm、高为 20 mm 的环刀制样。制样完毕将环刀置于真空饱和器内进行真空饱和养护,养护时间为 0、12 h 和 24 h。在养护结束后,进行直剪试验的快剪试验,试验使用仪器为应变控制式直剪仪,仪器的垂直压力定为 100 kPa、200 kPa 和 300 kPa。1.2.3 无无侧侧限限抗抗压压试试验验 无侧限抗压强度试验前的改良土浸润闷料方式同 1.2.1 的 CBR 试验。试样采用静力压实法,且试验的压实度选择 96%,含水率为改良土的最佳含水率。试验的试样尺寸为 100 mm100 mm。制样脱模后置于养护箱进行标准养护,在养护 6 d 后进行
9、浸水养护,浸水养护时间分别为 1 d、7 d 和 14 d,浸水养护完毕进行抗压试验。2 试验结果及分析2.1 承载比 CBR 试验根据试件浸水不同时间后的 CBR 值,绘制 CBR值随不同浸水时间变化曲线如图 2 所示。图 2 CBR 值随不同浸水时间变化曲线水泥改良花岗岩残积土、水泥与石灰改良土的CBR 值随浸水饱和时间的增长呈现先升后降并逐渐趋于平稳的趋势,这是因为当花岗岩残积土中掺入的水泥剂量偏高时,土样与水泥的水化产物之间胶结作用增大,结构的整体稳定性加强10。在浸水时间较短时,改良土 CBR 的初期强度变化大于浸水引起的强度损失,但随着浸水时间的增加,土样水化反应环境的变化,水泥改
10、良土、水泥与石灰改良土的CBR 强度值减小。试验中,石灰改良土的 CBR 值随着浸水时间的增加变化幅度不大。在掺量相同且浸水时间一样的条件下,水泥改良土的 CBR 强度值明显大于石灰改良土的 CBR 强度值,水泥与石灰复掺改良方式的 CBR 强度值和水泥改良土单掺的 CBR 强度值相近。由三种改良土的 CBR 强度试验可知,水泥改良效果最好,石灰改良效果最差。总体来看,长期浸水对改良土的 CBR 试验结果影响相对较小,在经过长期的浸水养护后,改良土的CBR 强度值趋于稳定且可维持在较高的强度水平,当浸水 21 d 后,石灰改良土的 CBR 强度值为标准状态的 88.76%,水泥改良土的 CBR
11、 强度值为标准状态的 92%,4%水泥与 3%石灰改良土的 CBR 强度值为标准状态的 97.87%,三种改良土浸水稳定后的 CBR 强度值都符合作为路堤填料的强度要求。2.2 直剪试验室内进行的水泥、石灰、水泥与石灰混合改良花13建材技术与应用 4/2023岗岩残积土直剪试验的抗剪强度指标 C 值、值在浸水饱和不同时间后的变化曲线如图 3 和图 4 所示。图 3 C 值随不同浸水饱和时间的变化曲线图 4 值随不同浸水饱和时间的变化曲线不浸水时,相同掺量的水泥、石灰单掺改良土的黏聚力 C 值大小相近,且远远大于水泥与石灰混合改良土的黏聚力 C 值。随着浸水饱和时间的增加,水泥改良土黏聚力 C
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 地下水位 地区 花岗岩 残积土 路堤 填料 改良 试验 研究
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。