资源描述：
《南友公路石灰改良中等膨胀土路堤的试验研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、南友公路石灰改良中等膨胀土路堤的试验研究?52?路基工程2009年第4期(总第145期)南友公路石灰改良中等膨胀土路堤的试验研究陈爱军杨和平(湖南工程学院湖南湘潭411104)(长沙理工大学公路工程学院湖南长沙410076)摘要结合广西南友公路石灰改良膨胀土试验路的修筑,室内试验研究表明宁明盆地的灰白色膨胀土具有中等膨胀潜势,经石灰改良可作为路堤填料,并通过室内试验确定了最优掺灰率;针对普遍利用熟石灰改良膨胀土的"二次掺灰"法,提出了掺加生石灰的"一次掺灰"的施工要点,为类似膨胀土路提的修建提供借鉴.关键词生石灰中膨胀土一次掺灰压实控制0引言广西南友公路全长约220km,路
2、线穿越宁明盆地,路堑开挖的膨胀岩土厚度为0～12m,开挖量达200多万m,且主要集中在第10标段,11标段.由于膨胀岩土是成片连续分布,如路堤填料全部从远处借土必然导致造价较高,且废弃的膨胀土将占用大量的土地和带来一定的负面生态影响,因此有必要开展膨胀土改性试验研究,为膨胀土的处治利用提供依据.1基本物理力学性质及胀缩等级的判别本文以南友公路K135+530～+580试验路段为研究依托,进行石灰改良膨胀土的土性试验和施工技术研究.试验膨胀土样取自南友公路K134+400,取土深3m,为灰白色,软塑状态,夹有少量铁锰结核.室内试验包括土的物理性质,胀缩性和强度指标试验,CBR
3、和击实试验采用湿土法,其它制样采用风干土,试验结果见表1,表2和表3.表1灰白色膨胀土物性指标表比液限塑限塑性缩限<21xm胶最大干密度最佳含重/%/%指数/%粒含量/%/(g?cm.)水量/%2.6765.533.53218.1541.8314.6表2压实灰白色膨胀土胀缩性指标表表3膨胀土强度试验结果表CBR试验三轴剪切试验(饱和)直剪试验(饱和快剪)CBR值/%膨胀量/%c/kPa/(.)c/kPa(.)1.4l4.532.91461.712分析膨胀土的试验结果可知,灰白色膨胀土塑性指数高达32%,胶粒含量54%,说明比表面积大,膨胀土的活性大,对水的敏感性强;虽
4、然灰白色膨胀土的自由膨胀率只有56%,但其CBR浸水膨胀量高达14.5%,无荷膨胀量和50kPa下的膨胀量分别为27.5%和4.9%,线缩率和体缩率分别为5.7%和8.5%,说明重塑土样的膨胀性和收缩性都较大;同时,灰白色膨胀土的CBR值只有1.4%,三轴剪切交通部西部交通科技项目(2002318000).陈爱军,男,讲师,硕士.试验和直剪试验的c和都较小,表明重塑土样的强度较普通粘土小得多.将宁明膨胀土分别按国内常用的自由膨胀率法,塑性图判别法和国际流行的Wil—liams判别法判别其膨胀势,发现只有自由膨胀率法判别结果为弱膨胀土,其他两种判别法定其膨胀势都为中膨胀土.自
5、由膨胀率判别法虽然简便,但因受试验方法的影响比较大,国内外关于其能否作为判别指标的意见并不统一,不少学者认为其判别膨胀潜势偏低.鉴于南友公路宁明县境内膨胀土路基破环比较严重,判别它为具有中等膨胀潜势的膨胀土是合理的.2改良土最优掺灰率的确定为了探讨中等膨胀土石灰改性效果和工程特性,并确定石灰改良土的最佳掺灰率,本研究进行了石灰改良膨胀土的物理性质,胀缩性质和强度性质等试验,生石灰掺入的质量百分比为3%,5%,7%和9%.室内改性试验方法参考试验规程拟定,具体备料方法是:①将风干膨胀土碾碎过2mm筛;②测定风干含水率,计算配置一定含水率的土样所需的加水量;③用喷雾器喷洒预计的
6、含水量,然后将搅拌的土样装入塑料袋,扎紧袋口后放置于保湿缸内静置24小时以上,以确保土样水分均匀;④第二天将含水量较均匀的膨胀土与生石灰拌合,为了较好地控制改良土的含水量,仍然将拌和的改良土样装人塑料袋,扎紧袋口后放置于保湿缸内静置24小时.最后进行改良土的各项物理力学性质试验,各项试验结果见图1～图3.分析图1～图3发现,改良土的各项试验指标较天然膨胀土均有明显改善,特别当掺灰率为5%时,液限为48%,低于50%;塑性指数为19.4,低于26.0;CBR值为47.9%,远远大于规范对CBR值的要求.同时,改良土的膨胀性大大降低,自由膨胀率降至10%,低于40%,CBR膨胀
7、量降至2.9%,无荷膨胀量降至0.58%,50kPa有荷膨胀量降至一0.1%,已与普通粘土接近.而且,改良土的抗剪强度指标也有较大提高,特别是内摩擦角值提高了2～4倍.但是,当掺灰率超过5%后,改良土的物理力学指标并没有明显改善.因此,石灰改良中膨胀土完全可作为路堤填料,同时,确定试验路段掺灰率为5%是比较合理的.陈爱军等:南友公路石灰改良中等膨胀土路堤的试验研究?53?赵憩翌霉翅靼当蛰掺灰率图1不同掺灰率的土性指标图掺灰率,%图2不同掺灰率的膨胀性指标图胶粒含量/%液限,%塑限/%塑性指数缩限/%45678910
