石灰變質(zhì)軟巖填筑高速公路路基的壓實(shí)技術(shù)研究.pdf

1、山嶺重丘區(qū)修筑公路沿線常使用不同風(fēng)化程度、不同巖質(zhì)類(lèi)型的軟質(zhì)巖石。分析軟質(zhì)巖石的路用性能、揭示軟質(zhì)巖石的壓實(shí)機(jī)理以判斷用作路基填料的工程穩(wěn)定性及可壓實(shí)性能;研究確定軟質(zhì)巖石的施工工藝、技術(shù)與施工質(zhì)量控制指標(biāo)以指導(dǎo)軟質(zhì)巖石填筑路基的施工。這些皆是山嶺重丘區(qū)路基修建需要研究與解決的重要理論與工程課題。
　　在總結(jié)分析相關(guān)研究成果的基礎(chǔ)上,該課題通過(guò)室內(nèi)試驗(yàn)研究了石灰變質(zhì)軟巖填料的物理、力學(xué)特性:通過(guò)自行研制的大型擊實(shí)儀研究了該類(lèi)軟巖填

2、料的壓實(shí)特性,揭示軟質(zhì)巖石的壓實(shí)機(jī)理,以此分析與評(píng)價(jià)石灰變質(zhì)軟巖填料的路用性能、工程特性,提出工程應(yīng)用的相應(yīng)應(yīng)對(duì)技術(shù)措施。
　　通過(guò)鋪筑現(xiàn)場(chǎng)沖擊碾壓、振動(dòng)碾壓試驗(yàn)段,研究沖擊碾壓、振動(dòng)碾壓條件下石灰變質(zhì)軟巖路基的碾壓技術(shù)工藝,對(duì)比分析不同工況下試驗(yàn)段的壓實(shí)效果,確定不同壓實(shí)技術(shù)條件下適宜的松鋪厚度、碾壓遍數(shù)等施工參數(shù)。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)路各項(xiàng)指標(biāo)的檢測(cè),分析壓實(shí)度、孔隙率、沉降差、回彈模量之間的相關(guān)關(guān)系,提出適用于石灰變質(zhì)軟巖高速公路路

3、基施工的質(zhì)量控制指標(biāo)。
　　通過(guò)巖石的結(jié)構(gòu)、X射線衍射礦物成分分析及飽和單軸抗壓強(qiáng)度,定義該類(lèi)巖石為石灰變質(zhì)千枚軟巖。由該類(lèi)軟巖的自由吸水率3.53%、飽水系數(shù)0.9、軟化系數(shù)0.37以及泡水后回彈模量與CBR值分別下降40%～50%、37%～49%,可知石灰變質(zhì)軟巖容易軟化,水穩(wěn)定性差。8次干濕循環(huán)后抗壓強(qiáng)度衰減10.26%,15次凍融循環(huán)后抗壓強(qiáng)度衰減58.62%,且凍融系數(shù)為0.41,該類(lèi)軟巖的水、溫穩(wěn)定性差,干濕循環(huán)、浸水

4、和凍融作用對(duì)路基強(qiáng)度具有顯著的影響。
　　由不同擊實(shí)筒徑與擊實(shí)功試驗(yàn)可知:石灰變質(zhì)軟巖填料的壓實(shí)過(guò)程是破碎、填充、嵌擠的動(dòng)態(tài)過(guò)程;擊實(shí)筒筒徑是影響軟巖填料最大干密度的關(guān)鍵因素,常規(guī)擊實(shí)試驗(yàn)方法難以滿足石灰變質(zhì)軟巖現(xiàn)場(chǎng)施工質(zhì)量控制的要求;單位體積擊實(shí)能達(dá)到3762kJ／m3時(shí)最大干密度趨近緩慢增長(zhǎng)的臨界狀態(tài)。
　　該類(lèi)軟巖填料在壓實(shí)度為93%、94%和96%時(shí)的CBR.值均滿足高速公路路基填料的強(qiáng)度要求;壓實(shí)度從94%提高到1

5、00%時(shí),回彈模量與CBR值分別提高了70%、50%,壓實(shí)度對(duì)該類(lèi)軟巖填料的強(qiáng)度與抗變形能力影響較大。
　　現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)可知:振動(dòng)碾壓施工時(shí),宜選用工作質(zhì)量大(22t左右),振動(dòng)頻率合適(28Hz～30Hz),高振幅(1.8mm以上)的機(jī)型,松鋪厚度可取70cm,碾壓遍數(shù)為5遍,沉降差控制標(biāo)準(zhǔn)為2mm。沖擊碾壓施工時(shí),建議采用標(biāo)準(zhǔn)勢(shì)能為25kJ的沖擊式壓路機(jī),松鋪厚度可取1.1m,碾壓遍數(shù)以14遍為宜。
　　本課題的研究成果能夠