潮湿地区红粘土路用性能与填筑控制研究

论文摘要

在湖南省的高速公路建设中,经常会遇到以红粘土为代表的路基填料。这些根据《公路路基施工技术规范》划分为不能直接用于路基填料的土质。已建工程中部分经过处治后的路基填料因采用的技术措施不当而引起路基不均匀沉降、路面开裂、路堤塌滑等病害的情况时有发生,对高速公路行车安全构成严重威胁。鉴于此通过整合已有成果和补充研究,提出推广应用的原则及方法,可以显著节约建设投资,切实保护环境,有效确保工程质量的目的,并有望在湖南省成功推广应用基础上,进一步扩大推广应用的范围。因此,红粘土路基填料的推广应用是一项值得深入研究的课题。本文通过对洞新高速和郴宁高速公路典型的红粘土进行室内的路用性能研究,和对洞新高速WK16段红粘土路基的现场碾压工艺实验研究,总结和探讨了红粘土的填筑标准。为红粘土地区公路设计和施工控制提供理论依据和技术支持。总的来说得到了一些有益的工程指导建议：(1)探讨了在潮湿地区环境下红粘土作为路基填料时的CBR强度特性、击实特性、渗透性及改良特性等,加深了对其路用性能的认识,并提出潮湿环境下红粘土路基的压实控制建议。(2)对洞新高速WK16路段,即红粘土作为土质路基时进行了现场施工压实方法研究,通过讨论有可能影响最终压实效果的诸多因素,参考红粘土的路用性能试验,得出现场适宜的碾压工艺并提出合理的红粘土路基施工指南。(3)同时对比了中外路基填筑标准和探讨了现行规范框架内红粘土路基降低压实标准的可行性,并提出了使用空气体积率来作为压实标准和相应的具体数值标准。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第1章 绪论
• 1.1 研究的目的和意义
• 1.1.1 研究对象
• 1.1.2 压实的分类
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 本文的主要研究内容
• 第2章 红粘土的路用性能研究
• 2.1 引言
• 2.2 红粘土的基本物性指标
• 2.3 红粘土的击实特性
• 2.4 红粘土的强度（CBR）特征
• 2.4.1 WK16+020桩号红粘土实验结果
• 2.4.2 K8桩号红粘土实验结果
• 2.4.3 K27桩号红粘土实验结果
• 2.5 渗透试验
• 2.5.1 试验的原理与方法
• 2.5.2 试验结果
• 2.6 固结试验
• 2.6.1 试验的原理与方法
• 2.6.2 试验结果与分析
• 2.7 土水特征曲线
• 2.7.1 试验方法
• 2.7.2 试验数据分析
• 2.8 改性试验
• 2.8.1 掺灰击实试验结果
• 2.8.2 掺砂击实试验结果
• 2.8.3 掺砂和灰击实试验结果
• 2.8.4 改性试验结果分析
• 2.9 本章小结
• 第3章 现场试验
• 3.1 引言
• 3.2 影响路基现场压实因素分析
• 3.2.1 土质类型
• 3.2.2 含水量
• 3.2.3 颗粒级配
• 3.2.4 松铺厚度
• 3.2.5 碾压遍数
• 3.2.6 机械行进速度
• 3.2.7 碾压机械
• 3.2.8 地基或下承层强度
• 3.2.9 压路机的振动频率和振幅
• 3.3 现场试验
• 3.3.1 工况组合
• 3.3.2 碾压机械组合
• 3.3.3 碾压含水量
• 3.3.4 压实度沿深度变化规律
• 3.3.5 现场试验结论
• 3.4 红粘土路基施工技术指南
• 3.4.1 施工取土要求
• 3.4.2 路基施工控制
• 3.4.3 路基的填筑流程
• 3.5 本章总结
• 第4章 红粘土填筑标准探讨
• 4.1 引言
• 4.2 中外填筑标准对比
• 4.2.1 中国现行的土质路基压实控制指标及标准
• 4.2.2 中外路基压实控制方法的比较
• 4.3 中国现有规范红粘土降低压实度指标的探讨
• 4.3.1 压实度标准如何降低
• 4.3.2 红粘土施工含适宜水量
• 4.4 空气体积率控制指标及标准
• 4.4.1 空气体积率表达式的推导
• 4.4.2 空气体积率标准的合理性
• 4.4.3 WK16空气体积率与压实度的关系
• 4.5 本章总结
• 结论与展望
• 参考文献
• 致谢