高含水量粘性土路基的凍融強度衰減規(guī)律

陳廣學(xué)

(大慶市林甸交通局農(nóng)村公路管理站，黑龍江 大慶 163000)

高含水量粘性土路基的凍融強度衰減規(guī)律

陳廣學(xué)

(大慶市林甸交通局農(nóng)村公路管理站，黑龍江 大慶 163000)

通過對黑龍江省和陜西省的高含水量粘性土路基的土樣的室內(nèi)凍融試驗，總結(jié)出高含水量粘性土路基的凍融強度衰減規(guī)律。

高含水量；粘性土；凍融

1 凍融循環(huán)下強度衰減與土質(zhì)特性的關(guān)系

針對綏北路1#土樣進行的室內(nèi)凍融循環(huán)試驗，得到養(yǎng)生28 d石灰土的無側(cè)限抗壓強度與凍融循環(huán)次數(shù)的關(guān)系曲線見圖1，其中未凍融循環(huán)的強度值為養(yǎng)生27 d+泡水1 d的試驗值。

圖1 無側(cè)限抗壓強度與凍融循環(huán)次數(shù)的關(guān)系

從圖1中可以看出。

(1)經(jīng)過1次凍融循環(huán)后強度衰減最大，之后逐漸減緩，至凍融循環(huán)4次后強度衰減基本穩(wěn)定在50%。

(2)對于凍融循環(huán)后不泡水試驗顯示，強度衰減明顯小于泡水試驗，兩者強度差距在30%以上，說明春融時路基排水條件對路基強度衰減有較大影響。

針對雞訥路2#土進行的凍融循環(huán)試驗，得到土的回彈模量與石灰劑量、制件壓實度、凍融循環(huán)次數(shù)的關(guān)系圖，見圖2、圖3。

從圖2、3中可以看出。

(1)從回彈模量與石灰摻量關(guān)系看，石灰改良土對于強度提高有十分明顯的作用，如4%摻量的石灰土回彈模量是素土的4倍。

圖2 不同石灰劑量下凍融循環(huán)次數(shù)與回彈模量關(guān)系

圖3 不同壓實度下凍融循環(huán)次數(shù)與回彈模量關(guān)系(雞訥路2#土)

(2)從回彈模量與凍融次數(shù)關(guān)系看，素土與石灰土表現(xiàn)出相似的強度衰減規(guī)律，第一次衰減率最大，之后逐漸趨緩，至6次循環(huán)后基本不變。

(3)從回彈模量與壓實度、凍融次數(shù)關(guān)系看，壓實度的提高對于回彈模量值提高有比較明顯的作用，尤其體現(xiàn)在2%和4%摻量的石灰土，在素土中93%和96%壓實度的土樣回彈模量提高幅度不明顯。

2 凍融循環(huán)下強度衰減與含水率的關(guān)系

針對陜西和黑龍江兩個土樣(土性指標見表1)進行的凍融循環(huán)試驗，得到了不同制件含水率下素土的回彈模量與凍融次數(shù)的關(guān)系。

(1)試件經(jīng)凍融循環(huán)后，其回彈模量下降明顯，下降程度以前3次最為明顯，之后下降程度逐漸降低，到第6次凍融循環(huán)后回彈模量衰減基于趨于平穩(wěn)，達到一個穩(wěn)定的狀態(tài)。以土樣1含水率14%試件為例(圖4a)，在第3次凍融循環(huán)后，土體回彈模量的衰減率達到28.6%。所有試件0～3次凍融循環(huán)后回彈模量的衰減程度均大于3～6次凍融循環(huán)后的衰減程度。

(2)回彈模量值隨制件含水率增大而顯著減小， 但在凍融循環(huán)條件下回彈模量衰減率與制件含水率呈負相關(guān)關(guān)系，即制件含水率越小，回彈模量值凍融衰減率越大。

表1 試驗土樣土性指標

注：土樣1為陜北季凍區(qū)土樣，土樣2為哈爾濱土樣。

試驗表明，高含水量粘性土經(jīng)石灰改良處治后，第一次凍融循環(huán)后土體的強度損失約1/3，之后逐漸趨緩，經(jīng)過4次凍融循環(huán)，其強度衰減量基本穩(wěn)定在50%左右，但融化階段泡水狀態(tài)強度衰減比不泡水狀態(tài)有15%～20%的增加。工程調(diào)研顯示，凍融循環(huán)下路基水分的遷移是路基強度衰減的主要因素，因此保持路基內(nèi)濕度穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)措施、填料控制、排水措施是減少路基強度衰減的關(guān)鍵。

[1] 公路工程技術(shù)標準(JTG B01-2003)[S].

[2] 公路路基設(shè)計規(guī)范(JTG D30-2004)[S].

U416.1

C

1008-3383(2017)10-0081-01

2016-12-22