红砂岩用于高速公路路床填筑技术研究

发布时间：2020-11-22 05:33

　　 全国存在大量软岩地区,但软岩的工程性质较差,一般不宜直接用于工程填筑。将软岩进行改良后使其可用于工程填筑,可以节省大量投入资金,同时避免产生大量弃方,符合绿色环保的主题。因此,本文依托怀芷高速公路项目,对怀芷高速所穿越的红砂岩软岩地区的红砂岩填料进行了试验研究,通过大量室内与现场试验,对红砂岩用于路床填筑的适用性及水泥改良红砂岩的效果,以及红砂岩用于路床填筑的施工技术进行了系统地研究,主要形成以下结论:(1)对红砂岩的岩性试验研究表明,根据红砂岩的风化程度不同,其崩解性能不同,但在水的作用下,强度会大幅下降。对比红砂岩风化土表面振动压实试验与击实试验,发现其压实参数最大干密度与试验方法关系不大,因此可以用击实试验代替表面振动压实法进行压实参数确定。(2)对比石灰和水泥改良红砂岩填料的改良效果,水泥能大幅提高填料的承载能力及水稳性,而石灰对该填料的改良效果不佳,因此,确定采用水泥作为掺加剂改良红砂岩填料。(3)红砂岩改良土采用无侧限抗压强度值作为设计指标,能较好地评价填料的水稳性。试验研究发现,当水泥掺量为4%以上时,无侧限抗压强度干湿循环试验结果满足强度要求,确定红砂岩改良的水泥掺量为5%。(4)便携式落锤弯沉仪PFWD检测使用的冲击荷载应力范围与路床实际所受动应力比较符合,将其直接用于路床质量检测是可行的。PFWD检测值与压实度以及贝克曼梁所测弯沉值有良好的相关性,因此,PFWD可代替两者进行路床质量检测。检测试验表明,Evd值≥54.6MPa时,路床压实度及弯沉值满足路床验收要求,因此,提出红砂岩路床的检测控制指标应满足Evd≥55MPa。(5)根据试验段施工,提出了红砂岩改良土用于路床填筑的施工流程和施工工艺,总结了岩石破碎、水泥拌和均匀性等施工关键技术要点。
【学位单位】：中南林业科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：U416.4
【部分图文】：

岩石在宏观和微观结构上的千变万化。即使是成分与含量相差不大的岩块，也会因其??所处环境，表现出不同的物理力学性质。对岩石样品进行Ｘ射线衍射试验，结果见??下图２．２、表２．３。??｛?—■—■１—???—?—?■???????????＊〇ｔｘ?－ｊ?５??ｖｊ〇ｒｉ??ｋｔ．??ｃ?￣￣￣；—??Ｌ－ｌｉｉＬ．ｉｉＬ．１?．?Ｉ＿Ｊ＿ｊ??３?？?Ｖｓ?３Ｃ?＾５?？！?ｔｆ｝?－＞９??２－?ｌｌｉｃｔａ?－?Ｓｃａｌｅ??：２０＇－Ａｋｓ－：：＊＊．？?Ｓｕｒｆ?？?．：，?？ｎａ?＇?？？？－＞?Ｍｏ?＇７：＊．?＇ｔＶｉ?２｝?＜?．Ｂｏｏｎ！－?！＊ｔ＊ｔ?＾?Ｉ？ｋ？?ｉ？＜ｒ?ｔＶｔａ?＇?？？＊．＞?＊?Ｃｌｕ?ＨＶ＊＊?？？＞??？?ｖ？：?Ｊａｎ－ｗｉ?？？？＜＊＞？？?Ｉ??图２．２红砂岩矿物成分Ｘ衍射图谱??Ｆｉｇ．２．２?Ｘ?ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ?ｐａｔｔｅｒｎ?ｏｆ?ｒｅｄ?ｓａｎｄｓｔｏｎｅ?ｍｉｎｅｒａｌ?ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ??表２．３红砂岩矿物成分含量表??Ｔａｂ．２．３?Ｔａｂ．ｌｅ?ｏｆ?ｒｅｄ?ｓａｎｄｓｔｏｎｅ?ｍｉｎｅｒａｌ?ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ??成分?石英?长石?方解石?蒙脱石??含量（％）?６６．５?２１．７９?５．２８?６．３４??从表２．３可以看出怀芷高速红砂岩的主要化学成分以Ｓｉ０２的含量占主要部分。通??过岩石矿物组成分析，该红砂岩以石英与长石为主，分别占６６．５％和２１．７９％，还含??有少量方解石与蒙脱石

（ｄ）?４号试块??（ｄ）?Ｎｏ．?４?ｂｌｏｃｋ??图２．３第１次与第５次崩解试验结果??Ｆｉｇ．２．３?Ｒｅｓｕｌｔｓ?ｏｆ?ｔｈｅ?１ｓｔ?ａｎｄ?５ｔｈ?ｄｉｓｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ?ｔｅｓｔｓ??１５〇－?—??？?—？?—？?？??ｉ１００＿?—一＾??ｓ?■?＼??ｉ?－?＼??ｍ?？?＼??０－?Ｘ．?????？????Ｉ?■?Ｉ?■?Ｉ?■?Ｉ??０?２?４?６??，?崩角军固期（次）?ｉ??Ｆ＾＝

ＳｉＪＲ．??（ｃ）筛分试验??（ｃ）?Ｓｃｒｅｅｎｉｎｇ?ｔｅｓｔ??图２．５筛分现场取样及试验??Ｆｉｇ．２．５?Ｓｃｒｅｅｎｉｎｇ?ｆｉｅｌｄ?ｓａｍｐｌｉｎｇ?ａｎｄ?ｔｅｓｔｉｎｇ??表２．６红砂岩现场筛分结果??Ｔａｂ．２．６?Ｒｅｄ?ｓａｎｄｓｔｏｎｅ?ｓｉｅｖｉｎｇ?ｒｅｓｕｌｔｓ??粒径（ｍｍ）?６０?４０?２０?１０?５?２?１?０．５?０．２５?０．０７５??碾压??１００．０?８９．５?７８．２?７１．６?６５．６?５９．９?５６．３?４６．１?２７．６?３．１５??通过?前??率??碾压??（％）?１００．０?１００．０?１００．０?９５．６?８８．４?７８．６?７４．４?６０．６?４５．１?６．３３??后??１００－１?＇??????＼?｜—＊—碾压１Ｆ１?卜＊—碾压周??＼?１００＊??ｂ?６０－?＾??５０－?＼??ｉ?４０＇?＼?ｍ?．?＼??２０．?＼?〇－?＼??０?■?Ｉ??ｌ?■??ｉ／ｌｊ??．?ｊ?．?１??１?１?？?■?＇??ｖｊ？１?■１??１００?１０?１?０．?１?１００?１０?１?０．?１??筛孔（ｍｍ）?筛孔（ｍｒｒ〇??图２．６填料碾压前后粒径对比??Ｆｉｇ．２．６?Ｐａｎｉｃｌｅ?ｓｉｚｅ?ｃｏｎｔｒａｓｔ?ｂｅｆｏｒｅ?ａｎｄ?ａｆｔｅｒ?ｃｒｕｓｈｉｎｇ??根据粒径分布曲线图可知，现场碾压前填料的不均匀系数Ｃｕ＝１６．３，曲率系数??Ｃｃ＝０．３＜ｌ
【参考文献】

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本文编号：2894206