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千枚岩在路基结构中的应用技术研究
| 论文题名： | 千枚岩在路基结构中的应用技术研究 |
| 关键词： | 高速公路;风化千枚岩;路基填料;压实特性;水稳定性;水泥改良;施工工艺;质量控制 |
| 摘要： | 安康至平利高速公路（以下简称安平高速）在隧道和路基开挖过程中，产生大量的风化千枚岩弃料。本文依托安平高速公路，将物理力学性质低下的千枚岩弃料用作路基填料，解决了千枚岩路基稳定性差的难题，对于降低施工成本，节省投资，节约耕地，减少对生态环境的破坏等，均具有重要现实意义。 本文首先分析了安平高速沿线三种代表性的千枚岩的相关物理力学特性，以千枚岩的表观特征、饱和单轴抗压强度、点荷载强度、耐崩解性指数及软化系数为依据对千枚岩的风化程度进行了分类，作为工程应用的依据。 其次，研究了千枚岩路基填料的压实特性，分析不同压实工艺下路基所能达到的最大压实度，比较了重型击实与振动压实方法的效果。研究结果表明：在现有压实机械和工艺条件下，较为经济的压实方式为：常规碾压10遍，或落锤式强夯夯击3次，或智能连续强夯夯击6次。振动压实效果优于重型击实。垂直振动仪的最佳工艺参数为：静面压力164.8kPa、振动频率40Hz、偏心块夹角为0o。 再次，研究了泡水方式、泡水时间及上覆压力等条件对千枚岩CBR值的影响，以及千枚岩路基压实度与路基填料强度和水稳定性的关系。研究发现：侧面泡水能够更好地反映千枚岩的真实强度值。随泡水时间增加及上覆压力减小，风化千枚岩的CBR值均逐渐减小。当用于填筑路床、上路堤及下路堤时，建议采用的上覆压力分别为10kPa、20kPa和30kPa。综合考虑千枚岩路基强度与水稳定性，在规范压实度下，弱风化千枚岩的CBR值只能够满足规范对路堤和下路床的要求，中风化千枚岩的CBR只能满足路堤的要求，而强风化千枚岩的CBR值不能满足规范要求。 接着，根据弹性层状体系理论及不同风化程度千枚岩路基的性能特征，以水泥对千枚岩进行了改良。结果表明，水泥改良后千枚岩的力学强度与水稳定性虽均得到了大幅度提高,渗透系数急剧减小，崩解速度减缓，但若采用水泥改良千枚岩填筑路基，其压实度均需有所提高，方能满足规范的性能要求。 最后，提出了千枚岩路基的施工工艺及质量控制要点，为安平高速的施工建设提供了技术支持，并为相关规范和规程的修订提供了理论依据。 |
| 作者： | 李忠泉 |
| 专业： | 环境工程 |
| 导师： | 刘开平 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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