贛南花崗巖殘積土基本物理特性與路用性能研究
發(fā)布時間:2021-06-27 09:53
為解決贛南山區(qū)花崗巖殘積土填料的合理處治利用問題,依托江西安遠至定南段高速公路建設項目,采用野外調研、統(tǒng)計分析、室內試驗與現(xiàn)場試驗等手段,對沿線花崗巖殘積土的風化成因、粒度特征、結構特征、路用性能、填料處治與路基病害等問題進行研究。結果表明:贛州南部地區(qū)花崗巖殘積土最為發(fā)育,且均含有較多黏土礦物,根據粒徑組成可分為黏性土、砂質黏性土與礫質黏性土;不同類型花崗巖殘積土的宏、微觀結構特征差異明顯;黏性土、砂質黏性土與礫質黏性土的天然含水率依次增大,擊實性能與CBR強度依次降低,且各類填料均具有明顯浸水崩解性;總體而言,贛南各類花崗巖殘積土填料的基本物理性質及路用工程性質差異較大,天然狀態(tài)下礫質黏性土的路用性能較好,而砂質黏性土與黏性土屬于路基過濕土,填筑時需采用無機結合料改良;◢弾r殘積土路基填筑后,常見病害可分為坡面沖刷破壞、路基開裂與淺層滑移破壞及路基不均勻沉降破壞。為減輕和解決填方路基病害問題,填筑時應根據填料性質分別采取處治利用方法,并需結合區(qū)域地質情況、降雨特點及路基病害成因,適時調整路基的填筑與防護方案。
【文章來源】:公路交通科技. 2020,37(09)北大核心CSCD
【文章頁數】:9 頁
【部分圖文】:
贛南花崗巖殘積土的粒徑分布曲線圖
獲取贛南地區(qū)3種類型的花崗巖殘積土的代表性土樣,利用X射線衍射儀對每種試驗樣品進行3組掃描,根據X射線粉晶衍射圖可以得到花崗巖殘積土的主要礦物成分含量,結果如圖2所示。從圖2可以看出,贛南花崗巖殘積土的主要礦物成分為石英以及高嶺石、伊利石等黏土礦物,與閩、粵地區(qū)相比,高嶺石含量稍少,風化程度稍低。黏性土中黏土礦物(高嶺石與伊利石)含量最高,平均含量達到了80%;礫質黏性土中石英礦物含量則相對較高,平均含量約為38.5%。總體來看,各類土樣中的黏土礦物的含量均超過60%,而花崗巖殘積土中的黏土礦物普遍存在浸水膨脹、崩解與失水干縮等特點[2],填料的含水情況將對其路用工程特性造成較大影響。
利用超高分辨掃描透射電子顯微鏡對花崗巖殘積土微觀結構進行掃描,獲得3類贛南花崗巖殘積土的微觀結構,如圖3所示。其中3(a),(c),(e)為放大1 000倍電鏡圖片,3(b),(d),(f)為放大2 000倍電鏡圖片。由SEM試驗結果可知,黏性土的高嶺石疊聚體往往被大量的膠結物質所包裹,其上附著少數微碎屑顆粒,整體表現(xiàn)為凝塊狀結構(圖3(a)),凝塊間以面-面接觸和邊-邊接觸的形式緊密排列在一起,較為致密,僅含少量的孔隙和裂隙,且孔隙貫通性較差,多被膠結物質所填充(圖3(b))。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于微觀層析成像技術的花崗巖殘積土顆粒接觸方式研究(英文)[J]. 孫銀磊,湯連生. Journal of Central South University. 2019(04)
[2]降雨滲流下路基坡面穩(wěn)定性和空心砌塊優(yōu)化[J]. 謝濤,羅強,張良,連繼峰. 公路交通科技. 2019(02)
[3]廈門花崗巖殘積土物理力學指標關聯(lián)性定量表征初探[J]. 郭林坪,孔令偉,徐超,楊愛武. 巖土力學. 2018(S1)
[4]江西花崗巖殘積土分布及路用性能研究[J]. 徐立紅,費倫林,錢勁松. 公路. 2017(03)
[5]湘南紅黏土公路路基壓實度標準研究[J]. 董城,楊獻章,劉文劼,謝立新. 公路交通科技. 2017(02)
[6]結構性花崗巖殘積土的剪切屈服特性試驗研究[J]. 周小文,劉攀,胡黎明,何勇彬,趙仕威. 巖土力學. 2015(S2)
[7]南岳地區(qū)花崗巖殘積土微觀特性研究[J]. 陳秋南,李建新,趙磊軍. 地下空間與工程學報. 2015(S1)
[8]南方多雨地區(qū)路基擇時施工方法的研究[J]. 楊博,張銳,鄭健龍,劉龍武. 公路交通科技. 2014(03)
[9]花崗巖殘積土的地區(qū)差異及對其工程特性的研究[J]. 戴繼,高廣運,王鐵宏. 港工技術. 2009(01)
[10]花崗巖殘積土的分類研究[J]. 吳能森. 巖土力學. 2006(12)
博士論文
[1]結構性花崗巖殘積土的特性及工程問題研究[D]. 吳能森.南京林業(yè)大學 2005
碩士論文
[1]花崗巖殘積土的結構性及應力應變關系試驗研究[D]. 肖晶晶.華南理工大學 2012
[2]廣州地區(qū)花崗巖殘積土崩解特性研究[D]. 張抒.中國地質大學 2009
本文編號:3252627
【文章來源】:公路交通科技. 2020,37(09)北大核心CSCD
【文章頁數】:9 頁
【部分圖文】:
贛南花崗巖殘積土的粒徑分布曲線圖
獲取贛南地區(qū)3種類型的花崗巖殘積土的代表性土樣,利用X射線衍射儀對每種試驗樣品進行3組掃描,根據X射線粉晶衍射圖可以得到花崗巖殘積土的主要礦物成分含量,結果如圖2所示。從圖2可以看出,贛南花崗巖殘積土的主要礦物成分為石英以及高嶺石、伊利石等黏土礦物,與閩、粵地區(qū)相比,高嶺石含量稍少,風化程度稍低。黏性土中黏土礦物(高嶺石與伊利石)含量最高,平均含量達到了80%;礫質黏性土中石英礦物含量則相對較高,平均含量約為38.5%。總體來看,各類土樣中的黏土礦物的含量均超過60%,而花崗巖殘積土中的黏土礦物普遍存在浸水膨脹、崩解與失水干縮等特點[2],填料的含水情況將對其路用工程特性造成較大影響。
利用超高分辨掃描透射電子顯微鏡對花崗巖殘積土微觀結構進行掃描,獲得3類贛南花崗巖殘積土的微觀結構,如圖3所示。其中3(a),(c),(e)為放大1 000倍電鏡圖片,3(b),(d),(f)為放大2 000倍電鏡圖片。由SEM試驗結果可知,黏性土的高嶺石疊聚體往往被大量的膠結物質所包裹,其上附著少數微碎屑顆粒,整體表現(xiàn)為凝塊狀結構(圖3(a)),凝塊間以面-面接觸和邊-邊接觸的形式緊密排列在一起,較為致密,僅含少量的孔隙和裂隙,且孔隙貫通性較差,多被膠結物質所填充(圖3(b))。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于微觀層析成像技術的花崗巖殘積土顆粒接觸方式研究(英文)[J]. 孫銀磊,湯連生. Journal of Central South University. 2019(04)
[2]降雨滲流下路基坡面穩(wěn)定性和空心砌塊優(yōu)化[J]. 謝濤,羅強,張良,連繼峰. 公路交通科技. 2019(02)
[3]廈門花崗巖殘積土物理力學指標關聯(lián)性定量表征初探[J]. 郭林坪,孔令偉,徐超,楊愛武. 巖土力學. 2018(S1)
[4]江西花崗巖殘積土分布及路用性能研究[J]. 徐立紅,費倫林,錢勁松. 公路. 2017(03)
[5]湘南紅黏土公路路基壓實度標準研究[J]. 董城,楊獻章,劉文劼,謝立新. 公路交通科技. 2017(02)
[6]結構性花崗巖殘積土的剪切屈服特性試驗研究[J]. 周小文,劉攀,胡黎明,何勇彬,趙仕威. 巖土力學. 2015(S2)
[7]南岳地區(qū)花崗巖殘積土微觀特性研究[J]. 陳秋南,李建新,趙磊軍. 地下空間與工程學報. 2015(S1)
[8]南方多雨地區(qū)路基擇時施工方法的研究[J]. 楊博,張銳,鄭健龍,劉龍武. 公路交通科技. 2014(03)
[9]花崗巖殘積土的地區(qū)差異及對其工程特性的研究[J]. 戴繼,高廣運,王鐵宏. 港工技術. 2009(01)
[10]花崗巖殘積土的分類研究[J]. 吳能森. 巖土力學. 2006(12)
博士論文
[1]結構性花崗巖殘積土的特性及工程問題研究[D]. 吳能森.南京林業(yè)大學 2005
碩士論文
[1]花崗巖殘積土的結構性及應力應變關系試驗研究[D]. 肖晶晶.華南理工大學 2012
[2]廣州地區(qū)花崗巖殘積土崩解特性研究[D]. 張抒.中國地質大學 2009
本文編號:3252627
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