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隧道花岗岩弃渣在遵秦高速公路中的应用研究
| 论文题名： | 隧道花岗岩弃渣在遵秦高速公路中的应用研究 |
| 关键词： | 隧道花岗岩弃渣;高速公路;沥青混合料;水泥稳定基层;路用性能 |
| 摘要： | 随着我国公路交通建设的快速发展，高速公路建设逐渐向山区迈进，高桥隧比带来了大量隧道弃渣得产生。目前隧道弃渣处理方式为就地掩埋或者直接堆放在弃土场，这种处理方式会产生占用土地、影响生态、浪费自然资源等危害。本文结合北京一秦皇岛高速公路遵化至秦皇岛段高速公路工程的建设实际，开展隧道花岗岩弃渣在遵秦高速公路沥青路面工程中的应用研究，以达到减少环境破坏和保护自然资源、建设绿色公路交通之目的，同时可节约沥青路面建设成本等，其社会效益和环境效益显著。 综上所述，本文对隧道花岗岩弃渣用作水泥稳定基层和沥青混合料面层进行了试验和研究，主要研究内容如下： 论文首先，针对隧道花岗岩弃渣的物理性能和化学性能进行研究，研究结果表明：隧道花岗岩弃渣在吸水率、压碎值、针片状含量及级配组成等物理性能方面，皆符合施工规范要求。隧道花岗岩弃渣从物理性能方面来看，可用于修筑水泥稳定基层和沥青混合料面层；在化学性能方面，其酸碱度呈现酸性，与石油沥青粘附性较差，将其应用于沥青混合料面层中可能导致沥青与集料粘附性较差从而导致水损害等问题。 其次，对隧道花岗岩弃渣水泥稳定基层材料路用性能进行试验研究，用重型击实试验确定水泥稳定基层的最大干密度及最佳含水量。采用7天龄期无侧限抗压试验确定最佳水泥用量。最佳水泥用量、最大干密度及最佳含水量分别为：4%、2.234g/cm3、4.8%。对隧道花岗岩弃渣水泥稳定基层进行干温缩试验、间接抗拉强度试验、冻融劈裂循环试验，其技术性能皆满足规范要求。 最后，对隧道花岗岩弃渣橡胶改性沥青混合料进行研究，采用消石灰、水泥及固体抗剥落剂这三种手段对隧道花岗岩弃渣橡胶改性沥青混合料的水稳定性能进行改善。通过粘附性等级试验、浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验，确定最佳改善方案为：橡胶改性沥青＋0.2%抗剥落剂，细集料采用石灰岩，粗集料采用隧道花岗岩弃渣。改善后沥青与集料粘附性等级达到5级，残留稳定度和冻融劈裂强度比TSR皆满足规范要求。将改善后的隧道花岗岩弃渣橡胶改性沥青混合料与普通玄武岩橡胶改性沥青混合料进行路用性能对比研究得知，改善后的隧道花岗岩弃渣橡胶改性沥青混合料水稳定性略低于玄武岩橡胶改性沥青混合料，但高低温性能方面比玄武岩沥青混合料优异。疲劳性能方面，隧道花岗岩弃渣橡胶改性沥青混合料疲劳寿命略低于玄武岩橡胶改性沥青混合料疲劳寿命，但疲劳寿命对应变水平的敏感程度低于玄武岩的敏感程度。成本上，每吨隧道花岗岩沥青混合料比玄武岩沥青混合料便宜33.62元。 |
| 作者： | 连杰 |
| 专业： | 交通运输工程;道路与铁道工程 |
| 导师： | 凌天清 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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