黄土路基掺入生石灰的CBR试验分析

随着高等级公路的建设和发展,我国现行规范已将CBR值作为公路路床土最小强度要求的依据。本试验以罗定高速公路定西段黄土为研究对象,分析不同浸水时间、击实次数、掺灰量与CBR值的关系。试验结果表明;在黄土中掺入生石灰可以显著改善黄土的强度和水稳性,能满足规范中路床土最小强度的要求。得出定西地区黄土路基最佳灰剂量为3%,最佳压实度为97%。     

生石灰提高黄土路基CBR值的试验与应用

路基填料的承载比(CBR值)是土体抗局部剪切力的反映,是评价路基土强度和稳定性的主要依据之一.选取罗定高速公路定西段黄土为研究对象,进行不同击实次数、石灰剂量、浸水时间条件下的室内CBR试验.试验结果表明:生石灰的掺入改变了黄土的微观结构特征,使黄土的强度和水稳性显著提高;相同击实次数条件下石灰土的压实度低于黄土的压实度;石灰土击实70次条件下的CBR值最大;试验确定生石灰的最佳掺量为3%,给出掺灰量、压实度及CBR之间的线性回归方程,并在罗定和宝天高速公路6个试验段进行验证与应用.     

石灰改良膨胀土强度试验

以某边坡膨胀土为研究对象,在对石灰改良膨胀土的抗剪强度形成机理进行分析的基础上,用土力学中常用的快剪试验进行抗剪强度试验,研究了养护时间、初始含水率、掺灰率等与石灰改良膨胀土的凝聚力及内摩擦角的关系,根据试验结果,提出了综合考虑初始含水率与掺灰率的抗剪强度计算公式.结果表明:养护时间与抗剪强度参数不是直线关系,1～7 d养护时间的增大值比7～28 d大,初始含水率和龄期对凝聚力的影响比内摩擦角的影响大.此外,引用其他学者的试验数据分析了CBR值与养护时间、初始含水率、掺灰率等的关系,结果显示CBR值随着掺灰率的增大而增大,CBR值与初始含水率的关系与击实曲线类似.结合文中试验结果提出了采用最优含水率+3％为最优施工含水率.     

益娄高速公路膨胀土石灰掺量的试验确定

益娄高速公路从二标至五标、十二标段之间断续分布有厚薄不等、具有弱~中等膨胀性的膨胀土。为了充分利用当地膨胀土,决定采用掺石灰的方法对膨胀土进行改良,本文通过室内外试验确定了最佳的掺灰量。首先根据膨胀土的膨胀性、液塑性、强度指标,通过室内试验初步确定合理掺灰量为5%~6%,再根据加州承载比(California bearing ratio—CBR)、压实度、胀缩总率指标通过室外试验最终确定合理掺灰量为6%。采用"室内外双控掺灰量"可以充分保证掺灰量的准确性,使改良土体达到设计要求,满足路基施工技术规范。     

就地固化土体路用力学参数研究

针对就地固化土路基,将废弃的淤泥土就地固化后用作路基填料,达到了废弃资源的合理利用,对实际工程具有重要意义.通过室内试验对就地固化土的压实特性和路用力学参数进行研究,发现水泥和矿渣微粉可以有效改良河道淤泥土,其中11%的固化剂总配比,满足规范中对上路床的强度要求;使用室内承载板法发现,11%固化剂掺量能够满足沥青路面对土基回弹模量的要求;随着固化剂总配比的增加,试样的CBR值基本呈线性增加,可以用一次多项式较好的拟合;随着击实前闷料时间的增长,击实后固化土的强度增大.     

石灰改良膨胀土的强度特性试验研究

以广西南友公路沿线灰白色膨胀土为研究对象,对其进行了石灰改性的CBR试验、直剪试验、三轴剪切试验和无侧限抗压强度试验,探讨了其强度指标的影响因素及其变化规律.室内试验研究表明,掺灰剂量、密实度和含水量对改良土的CBR值影响较大,掺灰率对直剪试验结果影响规律不明显,三轴剪切试验的C和φ随掺灰率增加而增大,部分无侧限抗压强度试件因为掺灰较少和养护龄期较短而崩解,养护初期无侧限抗压强度与龄期成线性增长关系.     

红黏土CBR值影响因素分析

路基填料的承载比(CBR值)(California Bearing Ratio)是土体局部抗剪切强度(潜在强度)的反映,是评价路基土和路面材料强度特性的主要依据。采用路面材料强度试验系统从试样制备方法、浸水方式、上覆压力和干湿循环等因素对红黏土的CBR值进行了试验。结果表明,三种成型方式(静力压实、重型击实和振动压实),红黏土CBR值在最佳含水率处最大。振动压实效果优于击实,击实效果优于静力压实。侧向浸水条件下红黏土的CBR值比上部浸水的要大,红黏土侧向浸水效果优于上部浸水。无论哪种成型方式,不管是侧向浸水还是上部浸水,红黏土CBR值均不能满足高速公路、一级公路对路床填料CBR值的要求。增大试件上覆压力可提高其CBR值,减小膨胀量。不同干湿循环路径下,红黏土CBR值随循环次数的增加而降低,第一次循环降低幅度较大,其后趋于稳定。建议在红黏土路基路面设计中应充分考虑对土层的防水保湿措施。     

石灰稳定土最大干密度衰减分析

信南高速公路全长185.4公里,分东、西两段。东段为以建成的叶集至信阳段半幅高速公路的扩建工程,长136公里;西段为南阳至信阳段新建全幅高速公路,长49.4公里。路区处于北亚热带向暖温带过度气候,四季分明,雨量较多,路区上部浅层地基土以第四系中更新统粘性土为主,多具弱膨胀性。由于沿线土质差异较大,且大部分土场CBR值不能满足《规范》要求。因此,项目公司决定对不合格土场的土源掺加3%或8%石灰进行改良和加固,路床顶面以下36Y为二层8%石灰土,其余可掺3%石灰改良。经试验改良后CBR值能满足《规范》要求,且现场检测压实度和石灰剂量均合…     

花岗岩残积土路用性能石灰改良试验研究

为了改善云母含量较高、含水率较大的粗细粒含量近似等分花岗岩残积土路用性能,进行石灰改良处置,通过室内试验和现场检测,研究该石灰改良土路用性能变化规律和应用效果.试验结果表明:随着掺灰量增加,塑限上升、液限下降,但塑限变化大于液限;掺灰量与击实指标关系曲线存在平缓段,此时掺灰量适中(3%-5%);CBR(全称California bearing ratio,是美国加利福尼亚州提出的一种评定基层材料承载能力的试验方法)与掺灰量之间存在三次多项式关系,拟合方程参数受含水率控制,为石灰稳定土CBR强度值预估提供参考.同时探究泡水前后石灰改良土CBR强度值变化情况.对比现场试验段检测结果表明粗粒含量相近花岗岩残积土改良掺灰量为5%-6%为宜.     

天然砂砾改良膨胀土力学指标试验及模型分析

以湖北省宜昌市机场路扩建工程沿线的膨胀土为研究对象,通过掺入天然砂砾对其进行物理改良,研究其对膨胀土CBR值、回弹模量、无侧限抗压强度和抗剪强度等力学强度指标的影响,并建立相对应的数学预估拟合模型,然后通过补充室内试验,验证了数学预估拟合模型的准确性及精确度.试验结果表明:膨胀土中掺入天然砂砾后,力学特性显著提高,且满足路基规范的规定值;掺入天然砂砾后,随着掺入量的增加,改良土体的最佳含水率逐渐减小,最大干密度逐渐增大,CBR值和回弹模量都得到有效提高,无侧限抗压强度呈先增大后减小的趋势,并在天然砂砾的掺量为20%时达到最大值,内摩擦角呈增大趋势,而黏聚力呈线性减小趋势;室内试验得到的力学指标数学预估拟合模型,通过补充室内试验验证后,证明其是比较准确且精确度较高的.     

黄土拓宽路基足尺模型试验施工技术研究

目的研究黄土拓宽路基的变形规律及其相关的施工技术,进行黄土拓宽路基足尺模型试验。方法根据产生不协调变形的组成部分,采用新老路基结合面处理、拓宽路基填料压实度控制、新旧路基结合面加筋处理以及拓宽路基检测技术等分析手段,明确施工控制的技术要点和施工方法。结果研究结果表明:1)拓宽路基最佳摊铺层厚度为20cm,碾压遍数为8～10遍,可以达到设计的压实效果;2)路基填料中,灰土的最佳含水量为13.7%,最大干密度为1.87g/cm3;黄土的最佳含水量为12.3%,最大干密度为1.95g/cm3;3)灰土路基的回弹模量明显高于黄土路基,较好地实现了新旧路基材料沉降变形特性的模拟。结论可以通过模型试验施工技术研究成果进一步了解拓宽路基施工的工艺流程和施工方法以及为其它路基拓宽工程中的处理措施的选择、设计和施工提供有益的帮助。     

客运专线黄土路基填料石灰改良试验研究

基于高速铁路对路基强度和工后沉降的严格要求,路基填料改良已成为黄土地区修建客运专线必须解决的关键技术问题。通过大量土工试验及理论分析,研究不同配合比下石灰改良黄土的物理力学性质、击实特性、压缩特性、强度特性及主要影响因素,确定出最佳石灰配合比,为黄土地区客运专线路基填料的选择和应用提供了参考依据。     

高液限土路基填料改良的试验研究

针对高液限土含水率高、水稳定性差等特点,采用生石灰和水泥两种材料进行改良处理,通过一系列的室内试验研究了不同掺量下改良土的物理性质、CBR值、水稳性以及干湿循环强度特性.结果表明,高液限土掺水泥改良后CBR值随掺量线性增长,而生石灰在掺量超过4%后CBR值变化平缓;掺量对高液限改良土的水稳定性有显著的影响,生石灰和水泥的掺量分别低于4%和6%时水稳定性较差.综合考虑CBR值、水稳定性以及干湿循环无侧限抗压强度特征等因素,掺4%生石灰或7%水泥改良后,高液限土可用作高速公路的路基填料.     

基于路用性能的石灰-钢渣稳定土试验分析

基于路用性能设计正交试验,研究了影响石灰-钢渣稳定土抗压强度的4种因素.结果表明,对于石灰-钢渣稳定土初期抗压强度,石灰含量影响最大,钢渣影响较小;但对于其后期抗压强度,钢渣掺量的影响明显增强,且钢渣粒径大小对后期强度增长速率的影响较大.试验结果对比发现,石灰-钢渣稳定土具有较高的无侧限抗压强度和加州承载比,满足《公路路基设计规范》(JTG D30-2015)和《公路路面基层施工技术细则》(JTG/T F20-2015)的要求,表明可以使用钢渣代替部分石灰或水泥应用于高速公路路床填料.     

黄土地区公路排水沟渠出口破坏机理及工程防治

通过大量调查和工程经验,研究发现在黄土地区公路建设中,公路排水沟渠出口破坏不仅影响路基边坡的稳定性和正常使用功能,而且给公路后期养护带来极大的困难,增加公路养护成本。结合工程力学和流体力学知识,分析了黄土地区公路排水沟渠出口破坏的形式以冲刷坑、湿陷坑为主;原因是黄土具湿陷性、抗蚀性差,出口水力条件不利。针对黄土地区特点提出了相应的工程防治措施,包括消能减冲、防止湿陷、防止结构失稳三方面工程措施,可应用于黄土地区公路排水系统设计及其病害治理。     

湘南高液限粘土路用填料改良研究

为了对湘南高液限粘土进行路用填料改良研究,分别对其进行了石灰、粉煤灰、水泥、石灰加粉煤灰以及砂砾的改良试验.试验结果表明,高液限粘土采用4%、5%的石灰改良后,CBR值分别提高了12.5,14.3,14.7和16.1,15.6,16.0倍;经粉煤灰改良后的高液限粘土CBR强度改善不明显;采用3%、4%的水泥改良后,高液限粘土CBR值分别提高了9.0,9.0,9.2和12.3,12.8,13.8倍;石灰和粉煤灰联合改良后,高液限粘土CBR值分别提高了6.5,7.1,8.1和15.0,15.8,16.8倍;采用砂砾改良后,高液限粘土CBR值分别提高了4.4,4.4,4.7和6.0,6.0,8.4倍,同时,还可改善其开裂特性.表6,参8.     

兰州黄土掺合无机结合料的力学特性试验研究

用国道312线兰州柳忠高速公路段黄土分别掺合一定比例的水泥、石灰、煤煤灰后、对其力学性能进行试验。通过对不同掺合料力学特性的对比试验研究。为选择较好的掺合料修筑路堤提供了试验依据,得到了一些规律性的结论。     

水泥/石灰对滨海盐渍路基土性能的影响

以江苏海门地区典型的滨海盐渍土为研究对象,通过击实试验、无侧限抗压强度试验、室内承载比(CBR)试验,以及水稳定性试验,研究了水泥和石灰两种改良剂对该类滨海盐渍土性能的影响。结果表明:当水泥添加量12%～14%或石灰添加量10%～14%时,改良土的饱水无侧限抗压强度达到《公路路面基层施工技术规范》规定的二级公路底基层指标; 石灰改良土最佳石灰掺入量为12%; 水泥对CBR的提升和对盐渍土膨胀的抑制作用比石灰更显著; 两种改良剂添加量为6%～14%时,改良土水稳定系数在65%～80%之间; 施工中需采取隔断、排水等措施降低水对盐渍土路基的影响。     

改性黄土垂直方向毛细水上升作用研究

黄土中极易发生毛细水上升的现象,毛细水的上升作用会影响黄土的含水率、强度和土体的结构,造成土体稳定性下降,弱化黄土地基。石灰和水泥作为常用的改性材料被广泛应用于黄土改良。试验研究了黄土以及石灰、水泥不同配比下的改性黄土在毛细水上升作用50 d过程中的含水率变化,推算出毛细水在黄土和改性黄土中上升高度和速率,以及50 d后密度、干密度及无侧限抗压强度等参数的变化规律。评估了3%石灰改性土、5%石灰改性土和3%水泥改性土改善黄土中毛细水上升作用的可行性;并对三者的改性作用进行比较。试验结果表明:三种改性土都可以有效地减缓毛细水上升高度和速度(从黄土的160 cm最低降低到60 cm左右),提高强度(水泥土50 d后土水接触面处试件无侧限抗压强度为0.86 MPa,为同高度处黄土强度值的3倍)和密度。试验最后得出,石灰能够有效降低土体内的含水率,且随着含量的增加,吸水作用越明显,而水泥对于土体内部结构的改性作用更大,提升土体强度和遇水稳定性,阻碍毛细水上升作用显著。