[發明專利]確定膨脹土路堤填筑壓實參數的勘察濕化擊實試驗方法

有效

• 申請號: 201210004237.8
• 申請日: 2012-01-09
• 公開（公告）號: CN102539659A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 劉龍武
• 申請（專利權）人: 長沙理工大學
• 主分類號: G01N33/42
• 分類號: G01N33/42
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所 43114
• 代理人: 鄧建輝

技術領域

本發明涉及一種公路膨脹土路堤的填筑壓實方法，特別是涉及一種確定膨脹土路堤填筑壓實參數的勘察濕化擊實試驗方法。?

背景技術

膨脹土是一種含有蒙脫石礦物且具有吸水膨脹、失水收縮不良工程特性的特殊土，往往具有高天然含水量、高液限和高塑限的特征，不經處治一般不能直接用作高速公路的路堤填筑。但當路堤高度不大時(低于10m)采用包邊措施，中、弱膨脹土可直接用于下路堤的填筑。由于膨脹土一般具有較高的天然含水量，如按由傳統的擊實實驗方法確定的最優含水量和最大干密度參數進行壓實施工，往往存在兩個問題，一是很難將膨脹土從高天然含水量降至最優含水量，二是即使降到了最優含水量，膨脹土也很難壓實達到下路堤的壓實度要求。我國現行的公路路基施工技術規范(JTG-2006)指出，可按當地土質試驗結果采用比一般土路堤的壓實度標準降低1％～5％進行膨脹土路堤的填筑壓實施工。實踐表明，即使按規范降低壓實度標準1％～5％，由于膨脹土在最優含水量時往往處于十分堅硬的狀態，依然很難壓實達到要求。因此，膨脹土常被廢棄而采用換填土填筑，或采用化學改良方法(如摻石灰、水泥等外摻劑)進行處治，這就加重了公路建設區對自然環境的破壞。這也說明，常規擊實試驗方法確定的最優含水量和最大干密度參數是不大適于膨脹土路堤填筑壓實的。?

發明內容

用包邊法進行膨脹土路堤填筑時存在從高天然含水量降至最優含水量的困難和按最優含水量填筑時的壓實困難，為解決這兩個技術問題，本發明依據地質比擬方法，提出了一種先采用勘察手段獲取膨脹土自然斜坡中在氣候長期作用下自然土體具有的最大干密度及其對應的天然含水量，再配合室內擊實試驗和標準貫入原位試驗結果來綜合確定膨脹土路堤填筑壓實參數的方法，可稱為確定膨脹土路堤填筑壓實參數的勘察濕化擊實試驗方法，其具體步驟如下：?

(1)、通過鉆孔勘察求取膨脹土的單孔天然最優含水量；?

(2)、通過計算求取天然最優含水量：用每個孔中同一層天然膨脹土的所述單孔最大干密度和所述單孔最優含水量制作干密度和天然含水量的曲線圖，取其中具有干密度最大值所對應的天然含水量為?天然最優含水量；?

(3)、通過標準重型擊實試驗方法求最大干密度：分別取與最優天然含水量對應的三組土樣按標準重型擊實試驗方法進行擊實試驗，取干密度平均值為最大干密度；?

(4)、采用含水比和標準貫入擊數判別填料的路用性質：在具有最大天然干密度土樣的鉆孔部位1m范圍內的地表面，再布置一個鉆孔進行連續標準貫入試驗，通過標準貫入擊數判斷該含水量狀態膨脹土的填筑路堤強度，當土的含水比即天然含水量與液限之比小于0.5，標準貫入擊數大于10，可用該方法按步驟(3)確定中弱膨脹土填料的填筑壓實參數，并用于在路堤高度小于10m時下路堤的包邊填筑，否則，需采用摻石灰、水泥或其它外摻劑進行土質化學改良處理；?

(5)、壓實參數選擇：以最優天然含水量±2％為中弱膨脹土填料路堤填筑壓實的壓實控制含水量并以步驟(3)確定的最大干密度計算壓實度作為壓實控制干密度的依據。?

上述步驟(1)中所述的鉆孔勘察求取膨脹土的單孔天然最優含水量是指：在同一路段的中、弱天然膨脹土斜坡分別選取兩個以上典型剖面，在每個剖面的坡頂、坡腰和坡腳分別布置一個鉆孔，孔深在6米以上；在每個鉆孔中每隔0.4～0.6米深采取一個土樣，在室內通過土工試驗測定土樣的天然含水量、天然密度、液限、塑限、自由膨脹率和標準吸含水率，計算每個鉆孔中同一層天然膨脹土中各天然土樣的干密度，選取其中與最大的干密度即單孔最大干密度對應的天然含水量作為該鉆孔的單孔最優含水量。?

根據天然膨脹土斜坡深部土體具有較高的強度和較低的壓縮性的力學特性，并且由于其濕度和密度受到當地氣候的長期作用，當同一層天然膨脹土中土體干密度最大時，說明其對應的土體含水量與氣候干濕循環作用最為適應(脹縮變形最小)，可稱之為最優天然含水量。本發明依據地質比擬方法以天然膨脹土斜坡中具有的最大干密度土體對應的天然含水量作為膨脹土路堤填筑壓實的最優含水量，并采取與之對應的天然土體進行標準擊實試驗，取擊實試驗得到的干密度為膨脹土路堤填筑壓實的最大干密度。因此，本發明具有如下優點和積極效果：?