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大空隙砾石层对膨胀土胀缩特性与承载比的影响研究
| 论文题名： | 大空隙砾石层对膨胀土胀缩特性与承载比的影响研究 |
| 关键词： | 路基填料;膨胀土;胀缩特性;承载能力 |
| 摘要： | 掺砂石改良膨胀土现场施工时，由于黏性土与砂石拌合很难达到试验室均匀拌合的效果，导致路基的处置效果不稳定，影响施工效率。本文借鉴碎石夹层处置黏土路基的思想，首次提出铺设大空隙砾石层来处置膨胀土作路基填料。本文以广西百东新区的膨胀土为研究对象，对铺设不同粒径、空隙率、层厚砾石层的膨胀土进行胀缩特性试验与CBR承载比试验，研究砾石层参数对膨胀土胀缩特性与承载能力的影响，对铺设大空隙砾石层改良膨胀土的砾石层进行级配优化设计。主要结论如下： 1.击实纯膨胀土吸水膨胀过程中，本文将允许发生一定的微变形称为释放膨胀，膨胀土释放膨胀量与完全膨胀量的百分比定义为膨胀释放率。随着膨胀释放率的增加，膨胀力呈现指数曲线型大幅度下降；膨胀土遇水后易软化，当存在上覆荷载时，软化后的击实膨胀土能挤入砾石颗粒间的空隙。 2.铺设单一粒径区间砾石层的膨胀土，砾石层空隙率在37%时对胀缩性的抑制最优；随着铺设砾石层的空隙率与砾石层厚的增加，含砾石层膨胀土的膨胀性降低，但收缩性的变化很小，铺砂石层膨胀土试样线缩率仅与砂石层层厚有关。当铺设单一粒径区间的砾石粒径大于11mm，且铺设厚度需达到4cm以上时，含砾石层膨胀土的胀缩总率才低于0.7%，满足路基对处置膨胀土填土的要求。 3.铺设单一粒径区间砾石层的膨胀土，随着砾石粒径的增大，CBR承载比先增大后减小；随着砾石层的空隙率的增加，CBR承载比逐渐减小；随着砾石层厚度的增大；CBR承载比逐渐增大；层厚3cm以上的含砾石层膨胀土，CBR值均大于8%，可以满足路基填料要求。当砾石层层厚大于最大粒径2倍后，CBR值较高。 4.铺设级配砾石层的膨胀土，砾石层中较粗的砾石含量越多，试样CBR承载比越大；当砾石层厚度确定时，随着砾石层的空隙率的增加，膨胀性降低。 5.断级配砾石是在OGFC开级配碎砾石的基础上筛除4.75mm以下细颗粒砾石，是铺设3cm砾石层处置膨胀土的最优级配方案。铺断级配砾石层处置后，膨胀土的CBR达到19%，胀缩总率达0.3%，满足高等级公路对处置膨胀土填料的要求。 |
| 作者： | 董柏林 |
| 专业： | 岩土工程 |
| 导师： | 许英姿 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 广西大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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