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全风化千枚岩复合改良土路用性能 被引量：3
1
作者 赵秀绍 赵林浩 +4 位作者 王梓尧 付智涛 耿大新 饶江龙 陈子溪 《交通运输工程学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第6期147-159,共13页
为了充分利用全风化千枚岩作为路基填料,设计了红黏土掺和比分别为0、20%、40%、60%和100%,水泥掺量分别为0、3%和5%的组合改良方案,开展了改良土的界限含水率、抗剪强度和无侧限抗压强度试验,分析了改良土的路用性能。试验结果表明:当... 为了充分利用全风化千枚岩作为路基填料,设计了红黏土掺和比分别为0、20%、40%、60%和100%,水泥掺量分别为0、3%和5%的组合改良方案,开展了改良土的界限含水率、抗剪强度和无侧限抗压强度试验,分析了改良土的路用性能。试验结果表明:当水泥掺量分别为3%与5%时,复合改良土的液限均低于40%,符合路基设计中液限低于40%的控制要求;改良土的黏聚力随红黏土掺和比与水泥掺量的增大而增大,内摩擦角随红黏土掺和比的增长先增大后减小,随水泥掺量的增大而增大,但两指标在水泥掺量大于3%时增长幅度较小。改良土路基极限承载力计算结果表明:5%水泥改良全风化千枚岩路基极限承载力仅为725.3 kPa,红黏土掺和比为40%改良全风化千枚岩路基极限承载力达到2 198.3 kPa,分别是全风化千枚岩路基承载力的2.34和7.10倍,因此,红黏土改良效果优于水泥;经过比较可得红黏土掺和比为40%,水泥掺量为3%是合理掺和方案,在28 d养护后,路基极限承载力计算值为4 247.7 kPa,液限为32.7%。微观机理分析结果表明:红黏土颗粒小于全风化千枚岩颗粒,当红黏土掺和比大于40%时可以包围千枚岩颗粒的点-点接触,增加了接触点数与接触面积,从而大大提高了改良土路基的极限承载力。无侧限抗压强度试验结果表明:优化方案改良土7 d无侧限抗压强度为487.25 kPa,满足铁路路基设计要求。 展开更多
关键词 路基工程 全风化千枚岩 红黏土 复合改良土 掺和比 黏聚力 液限 内摩擦角 接触面积 极限承载力
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全风化千枚岩复合改良土试验研究及路基沉降数值分析 被引量：5
2
作者 赵秀绍 饶江龙 +4 位作者 陈子溪 王梓尧 赵林浩 程安 付智涛 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期554-564,共11页
为了充分利用江西北部地区广泛分布的千枚岩土和红黏土,设计红黏土掺和比(λ)分别为0,20%,40%,60%和100%,水泥掺量(ζ)分别为0,3%和5%的组合改良方案,开展水泥、红黏土复合改良千枚岩土的固结试验与直剪试验研究,并基于试验数据建立数... 为了充分利用江西北部地区广泛分布的千枚岩土和红黏土,设计红黏土掺和比(λ)分别为0,20%,40%,60%和100%,水泥掺量(ζ)分别为0,3%和5%的组合改良方案,开展水泥、红黏土复合改良千枚岩土的固结试验与直剪试验研究,并基于试验数据建立数值模型,分析压实路基的工后沉降。固结试验表明:复合改良土的压缩模量(Es)随λ的增大近似线性增大,ζ从0增长至3%时Es增长迅速,而ζ从3%增长至5%时Es增长幅度较小;当λ=40%时,水泥掺量范围为0~3%和3%~5%时,Es相对水泥掺量为0时分别增长了116.6%和4.6%,因此水泥建议掺量为3%。直剪试验表明:黏聚力(c)随着λ的增大而大幅增大,内摩擦角(φ)随着λ的增大呈现出先增大后减小的规律;水泥掺量增加对抗剪强度指标均有提高作用,但提高幅度远远小于红黏土的作用。水泥与红黏土改良千枚岩土对比表明:水泥对千枚岩土的Es增长效果优于红黏土,红黏土对千枚岩土抗剪强度指标的提高效果优于水泥。有限元分析表明:路基沉降量随λ的增大而减小,变化规律可以用二次函数表示;路基沉降在水泥掺量0~3%范围内降低显著,在水泥掺量3%~5%范围内降低幅度较小;当λ=60%时,水泥掺量范围为0~3%和3%~5%时,路基沉降量相对水泥掺量为0时分别降低了108.2%和4.8%。根据高速铁路设计规范的沉降控制要求,建议改良方案为红黏土掺和比40%~60%,水泥掺量为3%的组合,此时对应的工后沉降量分别为15.0 mm和13.4 mm。 展开更多
关键词 路基工程 特殊土 复合改良 路基沉降 优化设计
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千枚岩复合改良土单轴压缩力学特性
3
作者 赵秀绍 程安 +3 位作者 赵林浩 邓琪 周志杰 饶江龙 《交通运输工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期171-180,共10页
针对千枚岩土作为路基填料强度不足的问题,提出一种水泥与红黏土联合改良千枚岩土的方法,通过无侧限抗压强度试验,研究了水泥与红黏土复合改良千枚岩土浸水与不浸水试样的应力-应变曲线,分析了无侧限抗压强度与变形模量随红黏土掺和比... 针对千枚岩土作为路基填料强度不足的问题,提出一种水泥与红黏土联合改良千枚岩土的方法,通过无侧限抗压强度试验,研究了水泥与红黏土复合改良千枚岩土浸水与不浸水试样的应力-应变曲线,分析了无侧限抗压强度与变形模量随红黏土掺和比与水泥掺量的变化趋势。试验结果表明:随着红黏土掺和比的增大,当水泥掺量为0时,红黏土改良千枚岩土的应力-应变曲线为典型的弹塑性特征,而当水泥掺量不为0时,复合改良土的应力-应变曲线近似表现为线弹性特征,红黏土改良千枚岩土与复合改良土的无侧限抗压强度与变形模量均增大;在浸水条件下,红黏土改良千枚岩土试样发生崩解导致无侧限抗压强度和变形模量降低至0,复合改良土无侧限抗压强度和变形模量减小,水泥掺量分别为3%与5%时,软化系数分别为0.45~0.62与0.71~0.93,因此,复合改良土水稳性更优;水泥与红黏土复合改良千枚岩土时,无侧限抗压强度增加幅度大于水泥与红黏土单独改良增幅之和,实现了“1+1>2”的改良效果,即协同作用,因此,宜采用复合改良方案改良千枚岩土;水泥掺量为3%与红黏土掺和比为20%可以作为满足规范350 kPa强度要求的经济复合改良方案,为了增强水稳定性、快速填筑和协同作用的充分发挥,可以考虑水泥掺量为5%与红黏土掺和比为40%的复合改良方案。 展开更多
关键词 铁路路基 千枚岩土 力学特性 复合改良 协同改良
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红黏土、石灰复合改良千枚岩土胀缩特性研究
4
作者 赵秀绍 陈子溪 +2 位作者 饶江龙 程安 赵林浩 《重庆交通大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2023年第11期50-56,共7页
为降低千枚岩土的膨胀率和红黏土的收缩率,笔者提出了一种物理-化学联合改良千枚岩土的方法,设计红黏土质量掺和比为0、20%、40%、60%、80%和100%,石灰质量掺量为0、3%、5%和8%共计24种不同组合改良方案。通过全风化千枚岩复合改良土胀... 为降低千枚岩土的膨胀率和红黏土的收缩率,笔者提出了一种物理-化学联合改良千枚岩土的方法,设计红黏土质量掺和比为0、20%、40%、60%、80%和100%,石灰质量掺量为0、3%、5%和8%共计24种不同组合改良方案。通过全风化千枚岩复合改良土胀缩性试验,分析了复合改良土的胀缩特性,并从微观角度解释了红黏土、石灰复合改良千枚岩土胀缩特性的机理。试验发现自由膨胀率演化规律与无荷膨胀率相似,膨胀率随红黏土掺和比的增加而降低,随石灰掺量增加,膨胀率先快速下降后趋于稳定,得出石灰优化掺量为3%。掺入石灰后的膨胀力随红黏土掺和比先降低后增大,红黏土掺和比60%时达到最低。当石灰掺量>3%时,改良效果较石灰掺量3%时提升不显著。土样线缩率随红黏土掺和比的降低、石灰掺量的增加而减小,且石灰掺量>3%时降幅较小。综合收缩试验结果可知:千枚岩土降低红黏土收缩变形效果优于石灰;各石灰掺量下,缩限皆随红黏土掺和比的增加先降低后升高,在红黏土掺和比约40%时达到最低;综合胀缩试验结果,建议优化掺量为红黏土掺和比40%~60%、石灰掺量3%,此时自由膨胀率降低24%~26%,无荷膨胀率降低25.9%~27.0%,膨胀力降低639~593 kPa,线缩率降低0.7%~0.8%。 展开更多
关键词 道路工程 胀缩特性 红黏土 千枚岩土 相互改良
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全风化千枚岩、红黏土及其改良土裂隙演化规律 被引量：4
5
作者 赵秀绍 赵林浩 +3 位作者 陈子溪 饶江龙 耿大新 莫林利 《中国公路学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期323-334,共12页
为了充分利用全风化千枚岩与红黏土作为路基填料,设计了红黏土与全风化千枚岩干质量比分别为0∶5、1∶4、2∶3、3∶2、4∶1、5∶0,石灰掺量分别为0、3%、5%和8%的组合改良方案,开展了环刀试样干湿循环试验;为了定量描述裂隙的发育状况,... 为了充分利用全风化千枚岩与红黏土作为路基填料,设计了红黏土与全风化千枚岩干质量比分别为0∶5、1∶4、2∶3、3∶2、4∶1、5∶0,石灰掺量分别为0、3%、5%和8%的组合改良方案,开展了环刀试样干湿循环试验;为了定量描述裂隙的发育状况,开发了裂隙率计算软件,提出基于AutoCAD裂隙总长度计算方法。试验结果表明:裂隙发育规律有继承性、自愈合性,膨胀裂隙与干缩裂隙并存特性;石灰掺量为0时,高红黏土掺和比(80%、100%)下混合改良土裂隙率随着干湿循环次数的增长而增长,且干湿循环次数大于5时还有增长趋势;中低红黏土掺和比(掺和比不大于60%)时,第2次干湿循环后裂隙率达到最大,然后下降或趋于稳定;石灰改良剂对裂隙发展有很强的抑制作用,当石灰掺量为3%或5%,且红黏土掺和比为40%或60%时,可以完全抑制裂隙的发育,其他红黏土掺和比下相对于纯红黏土裂隙率也有大幅降低;考虑石灰掺量、红黏土掺和比对裂隙率降低幅度的贡献,认为石灰掺量为3%、红黏土掺和比为40%或60%是裂隙控制的优化方案,不仅合理、经济,而且裂隙率为0。 展开更多
关键词 道路工程 裂隙发育规律 干湿循环试验 红黏土 全风化千枚岩 数字图像处理
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