天然砂礫改良重黏土試驗研究及工程應(yīng)用.pdf

1、“十二五”期間，交通運輸體系進(jìn)入新的發(fā)展時期，全國公路網(wǎng)逐漸完善。隨著公路建設(shè)的迅猛發(fā)展，在修筑公路時不可避免的要穿越重黏土地區(qū)，由于重黏土為路基不良填土，必須進(jìn)行換填或者改良。
　　本文以宜昌市機(jī)場路改建工程中出現(xiàn)的大面積重黏土為研究對象，提出利用天然砂礫進(jìn)行改良的方案，并進(jìn)行了一系列的室內(nèi)試驗。研究了天然砂礫摻量對改良重黏土的基本物理特性、脹縮特性以及強(qiáng)度特性的影響，并依據(jù)這些影響規(guī)律，確定了最佳天然砂礫摻量，并通過試驗路段鋪

2、筑，確定了填筑最佳含水率、施工機(jī)械組合、松鋪厚度、碾壓遍數(shù)等相關(guān)路基填筑工藝參數(shù)，研究表明：
　　天然砂礫能夠減小重黏土的液塑限及塑性指數(shù)，增強(qiáng)重黏土的滲透系數(shù)，減小毛細(xì)現(xiàn)象，改善原狀重黏土的擊實特性。同時天然砂礫能夠減小重黏土的壓縮系數(shù)，較好地解決了重黏土填筑路基時出現(xiàn)沉降量較大的問題。
　　天然砂礫能夠較好地弱化重黏土的膨脹及收縮特性，對重黏土的自由膨脹率、無荷膨脹率、有荷膨脹率及膨脹力均有不同程度的降低，其中對自由膨脹

3、率及膨脹力的弱化作用最為明顯，當(dāng)天然砂礫摻量為50％時，改良重黏土的自由膨脹率及膨脹力減小到了原狀重黏土的一半。改良重黏土的線縮率、體縮率、收縮系數(shù)及脹縮總率均隨天然砂礫摻量的遞增而遞減，僅縮限隨著天然砂礫摻量的遞增呈現(xiàn)遞增的趨勢，當(dāng)天然砂礫摻量達(dá)到10%后，脹縮總率小于0.7%，改良效果較好。
　　天然砂礫能夠有效地提高重黏土的回彈模量及CBR值，但對抗剪強(qiáng)度及無側(cè)限抗壓強(qiáng)度的影響因砂礫摻量的不同而存在不一致性。天然砂礫能夠快速

4、的提升重黏土的回彈模量，減小膨脹量，增強(qiáng)水穩(wěn)定性。天然砂礫能夠提高重黏土的摩擦角，卻削弱粘聚力，對抗剪強(qiáng)度及無側(cè)限抗壓強(qiáng)度的影響均存在峰值。當(dāng)上覆荷載為200~400kPa時，隨著砂礫摻量的遞增，土體抗剪強(qiáng)度先增后減，在摻量為30%時出現(xiàn)峰值。改良重黏土的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度隨著天然砂礫摻量的遞增先增大后減小，在砂礫摻量為20%時出現(xiàn)峰值。
　　綜合考慮機(jī)場路改建工程相關(guān)需求，確定天然砂礫的最佳摻量為30%。通過對K1+780~K1+9