赣南花岗岩残积土基本物理特性与路用性能研究

发布时间：2021-06-27 09:53

　　为解决赣南山区花岗岩残积土填料的合理处治利用问题,依托江西安远至定南段高速公路建设项目,采用野外调研、统计分析、室内试验与现场试验等手段,对沿线花岗岩残积土的风化成因、粒度特征、结构特征、路用性能、填料处治与路基病害等问题进行研究。结果表明:赣州南部地区花岗岩残积土最为发育,且均含有较多黏土矿物,根据粒径组成可分为黏性土、砂质黏性土与砾质黏性土;不同类型花岗岩残积土的宏、微观结构特征差异明显;黏性土、砂质黏性土与砾质黏性土的天然含水率依次增大,击实性能与CBR强度依次降低,且各类填料均具有明显浸水崩解性;总体而言,赣南各类花岗岩残积土填料的基本物理性质及路用工程性质差异较大,天然状态下砾质黏性土的路用性能较好,而砂质黏性土与黏性土属于路基过湿土,填筑时需采用无机结合料改良。花岗岩残积土路基填筑后,常见病害可分为坡面冲刷破坏、路基开裂与浅层滑移破坏及路基不均匀沉降破坏。为减轻和解决填方路基病害问题,填筑时应根据填料性质分别采取处治利用方法,并需结合区域地质情况、降雨特点及路基病害成因,适时调整路基的填筑与防护方案。 

【文章来源】：公路交通科技. 2020,37(09)北大核心CSCD

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

赣南花岗岩残积土的粒径分布曲线图

获取赣南地区3种类型的花岗岩残积土的代表性土样,利用X射线衍射仪对每种试验样品进行3组扫描,根据X射线粉晶衍射图可以得到花岗岩残积土的主要矿物成分含量,结果如图2所示。从图2可以看出,赣南花岗岩残积土的主要矿物成分为石英以及高岭石、伊利石等黏土矿物,与闽、粤地区相比,高岭石含量稍少,风化程度稍低。黏性土中黏土矿物(高岭石与伊利石)含量最高,平均含量达到了80%;砾质黏性土中石英矿物含量则相对较高,平均含量约为38.5%。总体来看,各类土样中的黏土矿物的含量均超过60%,而花岗岩残积土中的黏土矿物普遍存在浸水膨胀、崩解与失水干缩等特点[2],填料的含水情况将对其路用工程特性造成较大影响。

利用超高分辨扫描透射电子显微镜对花岗岩残积土微观结构进行扫描,获得3类赣南花岗岩残积土的微观结构,如图3所示。其中3(a),(c),(e)为放大1 000倍电镜图片,3(b),(d),(f)为放大2 000倍电镜图片。由SEM试验结果可知,黏性土的高岭石叠聚体往往被大量的胶结物质所包裹,其上附着少数微碎屑颗粒,整体表现为凝块状结构(图3(a)),凝块间以面-面接触和边-边接触的形式紧密排列在一起,较为致密,仅含少量的孔隙和裂隙,且孔隙贯通性较差,多被胶结物质所填充(图3(b))。

【参考文献】：
期刊论文
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[8]南方多雨地区路基择时施工方法的研究[J]. 杨博,张锐,郑健龙,刘龙武.  公路交通科技. 2014(03)
[9]花岗岩残积土的地区差异及对其工程特性的研究[J]. 戴继,高广运,王铁宏.  港工技术. 2009(01)
[10]花岗岩残积土的分类研究[J]. 吴能森.  岩土力学. 2006(12)

博士论文
[1]结构性花岗岩残积土的特性及工程问题研究[D]. 吴能森.南京林业大学 2005

硕士论文
[1]花岗岩残积土的结构性及应力应变关系试验研究[D]. 肖晶晶.华南理工大学 2012
[2]广州地区花岗岩残积土崩解特性研究[D]. 张抒.中国地质大学 2009



本文编号：3252627