路用炭质页岩地层填料筛选方法与流程

文档序号:33482798发布日期:2023-03-15 13:06阅读:107来源:国知局
路用炭质页岩地层填料筛选方法与流程

1.本发明涉及炭质页岩地层填料路用技术领域,尤其涉及一种路用炭质页岩地层填料筛选方法。


背景技术:

2.随着我国交通基础建设的快速发展,公路、铁路的建设里程不断刷新,为我国经济的高速发展打下牢固的基础,且交通基础设施建设,无论公路铁路,均离不开填筑施工。
3.炭质页岩属于软质岩,具有风化快、强度低、遇水易崩解软化等不良地质特性,其相较于硬质岩具有单轴抗压强度低、水敏感性强、易风化、压缩性高、渗透性低等特点,这使得其不能成为理想的路基填料。炭质页岩按照一般地质填料的施工方法进行填筑,其路基通车运营后,在车辆荷载和自然条件的作用下,会出现较多的病害问题,如路面不均匀沉降、路堤边坡坍塌、路面裂缝等问题,导致路基结构状态恶化,运营维修工程量增加。在前期的铁路公路建设过程中,一般在选线时绕过该类地质,近几年由于我国交通路网的快速发展、施工技术措施水平的提高,以及环境保护的迫切要求,软质岩填料路用性能研究,成为工程技术人员及学术界绕不开的问题。
4.因此,为满足环境保护的迫切要求,并对软质岩填料作为路用填料的技术标准要求进行统一和规范化,亟需一种路用炭质页岩地层填料筛选方法,以筛选出满足使用需求的路用炭质页岩地层填料。


技术实现要素:

5.本发明的主要目的在于:提供一种路用炭质页岩地层填料筛选方法,旨在解决现有技术中为满足环境保护的迫切要求,并对软质岩填料作为路用填料的技术标准要求进行统一和规范化,亟需一种路用炭质页岩地层填料筛选方法,以筛选出满足使用需求的路用炭质页岩地层填料的技术问题。
6.为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
7.本发明提供了一种路用炭质页岩地层填料筛选方法,所述炭质页岩地层包括多个段落的原始炭质页岩填料,所述方法包括:
8.采集各段落的所述原始炭质页岩填料的物理性质;
9.分别将各段落的所述原始炭质页岩填料的所述物理性质和第一预设条件比对,将满足所述第一预设条件的各段落的所述原始炭质页岩填料作为各初筛炭质页岩填料;
10.对各所述初筛炭质页岩填料进行填料粒度分析,获得各填料粒度分析结果;
11.根据各所述填料粒度分析结果,对各所述初筛炭质页岩填料进行分类,获得各二筛炭质页岩填料;
12.对各所述二筛炭质页岩填料进行承载比试验,获得各所述二筛炭质页岩填料的承载比;
13.分别将各所述二筛炭质页岩填料的承载比和第二预设条件比对,将满足所述第二
预设条件的各所述二筛炭质页岩填料作为各三筛炭质页岩填料;
14.对各所述三筛炭质页岩填料进行侧限压缩试验,获得各所述三筛炭质页岩填料的压缩系数;
15.对各所述三筛炭质页岩填料进行三轴固结不排水试验,获得各所述三筛炭质页岩填料的水敏感性;
16.根据各所述三筛炭质页岩填料的压缩系数和各所述三筛炭质页岩填料的水敏感性,获得匹配于相应路基的路用炭质页岩地层填料。
17.可选地,上述路用炭质页岩地层填料筛选方法中,所述采集各段落的所述原始炭质页岩填料的物理性质的步骤包括:
18.采用比重瓶法获得各段落的所述原始炭质页岩填料的土粒比重;
19.采用烘干法获得各段落的所述原始炭质页岩填料的含水率;
20.采用液塑限联合测定法获得各段落的所述原始炭质页岩填料的液塑限及塑性指数;
21.采用重型击实法获得各段落的所述原始炭质页岩填料的最大干密度及最佳含水率。
22.可选地,上述路用炭质页岩地层填料筛选方法中,所述第一预设条件包括限值为50%的液塑限和指数值为26的塑性指数;
23.所述分别将各段落的所述原始炭质页岩填料的所述物理性质和第一预设条件比对,将满足所述第一预设条件的各段落的所述原始炭质页岩填料作为各初筛炭质页岩填料的步骤包括:
24.将液塑限小于或等于50%、塑性指数小于或等于26的各所述原始炭质页岩填料作为各初筛炭质页岩填料。
25.可选地,上述路用炭质页岩地层填料筛选方法中,各所述初筛炭质页岩填料包括不同深度的岩样;
26.所述对各所述初筛炭质页岩填料进行填料粒度分析,获得各填料粒度分析结果的步骤包括:
27.将各所述初筛炭质页岩填料中不同深度的所述岩样混合,获得各所述初筛炭质页岩填料的混合炭质页岩填料;
28.采用四分法对各所述初筛炭质页岩填料的混合炭质页岩填料进行取样;
29.对各所述初筛炭质页岩填料的混合炭质页岩填料进行填料粒度分析,获得各所述填料粒度分析结果。
30.可选地,上述路用炭质页岩地层填料筛选方法中,所述填料粒度分析结果包括不均匀系数和曲率系数,所述不均匀系数的值为cu,所述曲率系数的值为cs;
31.所述根据各所述填料粒度分析结果,对各所述初筛炭质页岩填料进行分类,获得各二筛炭质页岩填料的步骤包括:
32.将cu>5且1<cs<3的各所述初筛炭质页岩填料作为各所述二筛炭质页岩填料。
33.可选地,上述路用炭质页岩地层填料筛选方法中,将路基填料最小承载比要求作为所述第二预设条件,所述最小承载比的值为cbr;
34.所述分别将各所述二筛炭质页岩填料的承载比和第二预设条件比对,将满足所述
第二预设条件的各所述二筛炭质页岩填料作为各三筛炭质页岩填料的步骤包括:
35.将3%≤cbr的所述二筛炭质页岩填料作为三筛炭质页岩填料。
36.可选地,上述路用炭质页岩地层填料筛选方法中,所述对各所述三筛炭质页岩填料进行侧限压缩试验,获得各所述三筛炭质页岩填料的压缩系数的步骤包括:
37.对各所述三筛炭质页岩填料分别进行分级加压;
38.在每一级的加压完成时采集各所述三筛炭质页岩填料的稳定变形量;
39.根据各所述稳定变形量,计算相应的稳定孔隙比;
40.以所述孔隙比为纵坐标,以每一级的加压荷载压力值为横坐标,绘制压缩曲线;
41.根据所述压缩曲线,获得各所述三筛炭质页岩填料的压缩系数。
42.可选地,上述路用炭质页岩地层填料筛选方法中,所述对各所述三筛炭质页岩填料进行三轴固结不排水试验,获得各所述三筛炭质页岩填料的水敏感性的步骤包括:
43.对各所述三筛炭质页岩填料进行制样,获得各所述三筛炭质页岩填料的干燥试样;
44.在不加水的情况下对各所述三筛炭质页岩填料的干燥试样进行剪切试验,获得各所述三筛炭质页岩填料的水敏感性。
45.可选地,上述路用炭质页岩地层填料筛选方法中,所述对各所述三筛炭质页岩填料进行三轴固结不排水试验,获得各所述三筛炭质页岩填料的水敏感性的步骤包括:
46.对各所述三筛炭质页岩填料进行制样,获得各所述三筛炭质页岩填料的干燥试样;
47.浸泡各所述三筛炭质页岩填料的干燥试样,获得各所述三筛炭质页岩填料的浸水试样;
48.对各所述三筛炭质页岩填料的浸水试样进行加压,获得各所述三筛炭质页岩填料的压后浸水试样;
49.对各所述三筛炭质页岩填料的压后浸水试样进行剪切试验,获得各所述三筛炭质页岩填料的水敏感性。
50.可选地,上述路用炭质页岩地层填料筛选方法中,对各所述三筛炭质页岩填料进行三轴固结不排水试验,获得各所述三筛炭质页岩填料的水敏感性的步骤包括:
51.对各所述三筛炭质页岩填料进行制样,获得各所述三筛炭质页岩填料的干燥试样;
52.对各所述三筛炭质页岩填料的干燥试样施加不同的垂直压力,获得所述各三筛炭质页岩填料的压后干燥试样;
53.浸泡各所述三筛炭质页岩填料的压后干燥试样,获得各所述三筛炭质页岩填料的压后浸水试样;
54.对各所述三筛炭质页岩填料的压后浸水试样进行剪切试验,获得各所述三筛炭质页岩填料的水敏感性。
55.本发明提供的上述一个或多个技术方案,可以具有如下优点或至少实现了如下技术效果:
56.本发明提出的一种路用炭质页岩地层填料筛选方法,通过对各段落的原始炭质页岩填料进行多项试验,并根据路用填料的使用需求,以测试并筛选出满足使用需求的路用
炭质页岩地层填料,解决了炭质页岩填料路基易出现各种病害的难题,实现了炭质页岩的施工利用,降低施工成本的同时,保证了路基填筑施工的质量合格,通车后路基的长久稳定,为今后软岩填料的设计及施工积累了宝贵的工程经验,对软质岩填料作为路用填料的技术标准要求进行统一和规范化。
附图说明
57.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的这些附图获得其他的附图。
58.图1为本发明路用炭质页岩地层填料筛选方法的流程示意图;
59.图2为图1中步骤s300的细化流程示意图;
60.图3为图1中步骤s800第一实施例的细化流程示意图;
61.图4为图1中步骤s800第二实施例的细化流程示意图;
62.图5为图1中步骤s800第三实施例的细化流程示意图;
63.图6为本发明涉及的路基填料最小承载比要求参照表;
64.图7为本发明涉及的压缩曲线示意图。
65.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
66.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例只是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
67.需要说明,
68.在本发明实施例中,所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变,则该方向性指示也相应地随之改变。
69.在本发明中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括
……”
限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。另外,全文中出现的“和/或”的含义,包括三个并列的方案,以“a和/或b”为例,包括a方案、或b方案、或a和b同时满足的方案。
70.在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“连接”、“固定”等应做广义理解,例如,“连接”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连;可以是两个元件内部的连通,也可以是两个元件的相互作用关系。
71.在本发明中,若有涉及“第一”、“第二”等的描述,则该“第一”、“第二”等的描述仅
用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
72.在本发明中,使用用于表示元件的诸如“模块”、“组件”、“件”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明,其本身没有特定的意义。因此,“模块”、“部件”或“单元”可以混合地使用。
73.对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。另外,各个实施例的技术方案可以相互结合,但是,是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时,应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
74.下面结合一些具体实施方式进一步阐述本发明的发明构思。
75.本发明提出一种路用炭质页岩地层填料筛选方法。
76.参照图1,图1为本发明路用炭质页岩地层填料筛选方法的流程示意图。
77.在本发明一实施例中,如图1所示,所述炭质页岩地层包括多个段落的原始炭质页岩填料,所述一种路用炭质页岩地层填料筛选方法包括:
78.s100:采集各段落的所述原始炭质页岩填料的物理性质,对各段落的所述原始炭质页岩填料的基本物理性质进行试验:
79.(1)土粒比重,采用比重瓶法测试;
80.(2)含水率采用烘干法测试;
81.(3)液塑限及塑性指数,采用液塑限联合测定法测试;
82.(4)最大干密度及最佳含水率采用重型击实法试验测试。
83.通过上述四组试验,测试出各段落的炭质页岩填料的基本物理特性,用于辨别其路用性或作为后期施工质量标准。
84.s200:分别将各段落的所述原始炭质页岩填料的所述物理性质和第一预设条件比对,将满足所述第一预设条件的各段落的所述原始炭质页岩填料作为各初筛炭质页岩填料,即通过液塑限及塑性指数,筛选出不得直接用于路堤填筑的所述原始炭质页岩填料,将剩余的各所述原始炭质页岩填料作为各初筛炭质页岩填料;
85.s300:对各所述初筛炭质页岩填料进行填料粒度分析,获得各填料粒度分析结果;
86.s400:根据各所述填料粒度分析结果,对各所述初筛炭质页岩填料进行分类,获得各二筛炭质页岩填料,填料的颗粒组成特征,是影响填料工程性质的一个主要因素。根据填料的粒径级配组成,对填料进行分类,并作为评价填料工程性质的重要依据,常采用不均匀系数(cu)、曲率系数(cs),两个指标判定填料的粒径级配情况,根据不均匀系数(cu)、曲率系数(cs)对初筛炭质页岩填料进行筛分,获得二筛炭质页岩填料;
87.s500:对各所述二筛炭质页岩填料进行承载比试验,获得各所述二筛炭质页岩填料的承载比,此处的承载比为最小承载比(cbr值),是指标准试件在贯入量为2.5mm时,所施加的荷载与标准碎石材料,在相同贯入量时所施加的荷载的比值,以百分数表示;
88.s600:分别将各所述二筛炭质页岩填料的承载比和第二预设条件比对,各二筛炭质页岩填料的cbr值可以反映填料的局部抗剪强度和水稳定性,是保证路基长期浸泡在水里而填料土结构不被破坏的技术依据,是公路路基填料选择的重要依据,炭质页岩能否作为公路路堤的填料,必须对其开展承载比试验研究,确定其cbr值能否满足路用要求,将满
足所述第二预设条件的各所述二筛炭质页岩填料作为各三筛炭质页岩填料;
89.s700:对各所述三筛炭质页岩填料进行侧限压缩试验,获得各所述三筛炭质页岩填料的压缩系数,其中,室内压缩试验是研究填料的压缩性的最基本方法,因在压缩过程中只能发生垂直压缩变形,不能发生侧向变形,故又称做侧限压缩试验;
90.s800:对各所述三筛炭质页岩填料进行三轴固结不排水试验,获得各所述三筛炭质页岩填料的水敏感性,其中,三轴固结不排水试验,具有可以高度模拟现场状况,完整反映试验受力变形直至破坏的优点,既可以作强度试验,也可以做应力应变关系试验,是土工基本试验之一,采用三轴固结不排水试验对现场填料分别进行检测出其粘聚力和摩擦角;
91.s900:粘聚力和摩擦角是填料抗剪强度的两个指标,填料在不同的干密度下,对应的粘聚力和内摩擦角不同,干密度对粘聚力和内摩擦角的影响具有如下的规律:随着干密度的增加,即压实度的逐渐升高,粘聚力和内摩擦角都逐渐升高,即填料的抗剪强度在逐渐升高;在干密度较小时,随着干密度的逐渐升高,粘聚力和摩擦角增长幅度较慢,当干密度增加到一定值后,随干密度的继续升高,粘聚力和摩擦角增长速度加快;当干密度继续增加到一个范围值后,粘聚力和摩擦角的增长幅度,随着干密度的增加,逐渐减小,因此,根据各所述三筛炭质页岩填料的压缩系数和各所述三筛炭质页岩填料的水敏感性,获得匹配于相应路基的路用炭质页岩地层填料。
92.虽然,炭质页岩具有风化快、强度低、遇水易崩解等不良地质特性,这使得其难以成为理想的路基填料,如果弃之不用,不仅会增加工程造价,而且还要占用大量的土地,污染环境。又由于炭质页岩中植物的不可生长性,将会使得炭质页岩的弃土场成为不毛之地,这不仅在土地极为缺少的山区占用了大量土地,而且填筑较高的炭质页岩弃土场会由于岩石的长期风化崩解和雨水的不断冲刷作用,而最终淤塞溪流、河道,同时在暴雨季节还可能会发生泥石流和崩塌等地质灾害,威胁人民群众的生命财产安全,不利于节约土地资源保护环境,违背了我国经济“又好又快”发展的策略。
93.但是,本方法的运用推广,可以解决或者减少以上问题的发生,为环境保护政策的推进,起到积极的作用。
94.本发明技术方案通过对各段落的原始炭质页岩填料进行多项试验,并根据路用填料的使用需求,以测试并筛选出满足使用需求的路用炭质页岩地层填料,解决了炭质页岩填料路基易出现各种病害的难题,实现了炭质页岩的施工利用,降低施工成本的同时,保证了路基填筑施工的质量合格,通车后路基的长久稳定,为今后软岩填料的设计及施工积累了宝贵的工程经验,对软质岩填料作为路用填料的技术标准要求进行统一和规范化。
95.在一实施例中,所述采集各段落的所述原始炭质页岩填料的物理性质的步骤包括:
96.s110:采用比重瓶法获得各段落的所述原始炭质页岩填料的土粒比重;
97.s120:采用烘干法获得各段落的所述原始炭质页岩填料的含水率;
98.s130:采用液塑限联合测定法获得各段落的所述原始炭质页岩填料的液塑限及塑性指数;
99.s140:采用重型击实法获得各段落的所述原始炭质页岩填料的最大干密度及最佳含水率,以通过s110至s140的步骤获得原始炭质页岩填料的各项物理性质,并将获得的各项物理性质作为原始炭质页岩填料的筛选标准,以获得满足使用需求的初筛炭质页岩填
料。
100.在一实施例中,所述第一预设条件包括限值为50%的液塑限和指数值为26的塑性指数;
101.所述分别将各段落的所述原始炭质页岩填料的所述物理性质和第一预设条件比对,将满足所述第一预设条件的各段落的所述原始炭质页岩填料作为各初筛炭质页岩填料的步骤包括:
102.s210:将液塑限小于或等于50%、塑性指数小于或等于26的各所述原始炭质页岩填料作为各初筛炭质页岩填料。
103.继续参照图1,并参照图2,图2为图1中步骤s300的细化流程示意图。
104.在本发明一实施例中,如图1和图2所示,在复杂地层中,受取样位置、样料埋深、风化程度、产状、开采方法、母岩性质和类别、及填料开挖出后受到的大气环境不同等条件影响,确切掌握代表性试样的指标特征基本不可能。考虑到现场炭质页岩不同深度、不同风化程度的粒径相差大,对土粒指标影响严重,故在做试验前,先将各个段落的填料,分别混合在一起,再采用四分法进行取样,最后采用该种样料进行颗粒大小分析试验。
105.具体而言,各所述初筛炭质页岩填料包括不同深度的岩样,所述对各所述初筛炭质页岩填料进行填料粒度分析,获得各填料粒度分析结果的步骤包括:
106.s310:将各所述初筛炭质页岩填料中不同深度的所述岩样混合,获得各所述初筛炭质页岩填料的混合炭质页岩填料;
107.s320:采用四分法对各所述初筛炭质页岩填料的混合炭质页岩填料进行取样;
108.s330:对各所述初筛炭质页岩填料的混合炭质页岩填料进行填料粒度分析,获得各所述填料粒度分析结果。
109.在一实施例中,所述填料粒度分析结果包括不均匀系数和曲率系数,所述不均匀系数的值为cu,所述曲率系数的值为cs;
110.填料的颗粒组成特征,是影响填料工程性质的一个主要因素,良好的填料级配需要同时满足:不均匀系数cu>5,曲率系数1<cs<3。
111.因此,所述根据各所述填料粒度分析结果,对各所述初筛炭质页岩填料进行分类,获得各二筛炭质页岩填料的步骤包括:
112.s510:将cu>5且1<cs<3的各所述初筛炭质页岩填料作为各所述二筛炭质页岩填料。
113.在一实施例中,将路基填料最小承载比要求作为所述第二预设条件,所述最小承载比的值为cbr;
114.s610:所述分别将各所述二筛炭质页岩填料的承载比和第二预设条件比对,将满足所述第二预设条件的各所述二筛炭质页岩填料作为各三筛炭质页岩填料的步骤包括:
115.s620:将3%≤cbr的所述二筛炭质页岩填料作为三筛炭质页岩填料。
116.具体而言,填料的cbr值可以反映填料的局部抗剪强度和水稳定性,是保证路基长期浸泡在水里而填料土结构不被破坏的技术依据,是公路路基填料选择的重要依据。炭质页岩能否作为公路路堤的填料,必须对其开展承载比试验研究,确定其cbr值能否满足路用要求。
117.参照图6,图6为本发明涉及的路基填料最小承载比要求参照表,根据如图6所示的
路基填料最小承载比要求参照表,获得匹配于填料应用部位(路面底面以下深度)即相应路基的三筛炭质页岩填料。
118.在一实施例中,所述对各所述三筛炭质页岩填料进行侧限压缩试验,获得各所述三筛炭质页岩填料的压缩系数的步骤包括:
119.s710:对各所述三筛炭质页岩填料分别进行分级加压;
120.s720:试验时通过加载装置将压力逐渐均匀地施加到试样上,每加一级荷载,要等试验压缩稳定后,再施加下一级荷载,试样的压缩量通过位移传感器测量,在每一级的加压完成时采集各所述三筛炭质页岩填料的稳定变形量;
121.s730:根据各所述稳定变形量,计算相应的稳定孔隙比;
122.s740:以所述孔隙比为纵坐标,以每一级的加压荷载压力值为横坐标,根据压缩试验绘制出孔隙比与压力关系曲线,即绘制压缩曲线;
123.s750:根据所述压缩曲线,获得各所述三筛炭质页岩填料的压缩系数。
124.具体而言,压缩曲线的形状与试样的成分、结构、状态及应力历时有关。压缩曲线越陡,说明压力增加时孔隙比减少越多,试样土越容易变形,压缩性越高;否则试样不易变形,试样土的压缩性相对低。压缩曲线的斜率可以形象地说明土的压缩性高低。
125.如图7所示,图7为本发明涉及的压缩曲线示意图,设土压力由p1增加至p2,相应的孔隙比由e1减少到e2,当压力变化范围不大时,可将m1m2这一小段曲线用割线来代替,用割线m1m2的斜率来表示试样在这一段压力范围的压缩性,即:α=tanα=(e
1-e2)/(p
1-p2)=

e/

p;该式是土的力学性质的基本定律之一,压缩定律。α称为压缩系数,它是表征土的压缩性大小的重要指标,其值愈大,表明土的压缩性愈高。压缩系数α与土所受荷载大小有关。一般采用压力间隔p1=100kpa值p2=200kpa时,对应的压缩系数α
1-2
来评价土的压缩性:当α
1-2
<0.1mpa-1
时,属于低压缩性土;当0.1mpa-1
≤α
1-2
<0.5mpa-1
时,属于中压缩性土;当α
1-2
≥0.5mpa-1
时,属于高压缩性土。
126.现场取样填料,室内试验检测结果,本项目的炭质页岩填料压缩系数为:α
1-2
在0.1mpa-1
至0.5mpa-1
之间,属于中压缩性填料。
127.继续参照图1,并参照图3,图3为图1中步骤s800第一实施例的细化流程示意图。
128.在本发明一实施例中,如图1和图3所示,所述对各所述三筛炭质页岩填料进行三轴固结不排水试验,获得各所述三筛炭质页岩填料的水敏感性的步骤包括:
129.s810a:对各所述三筛炭质页岩填料进行制样,获得各所述三筛炭质页岩填料的干燥试样;
130.s820a:在不加水的情况下对各所述三筛炭质页岩填料的干燥试样进行剪切试验,获得各所述三筛炭质页岩填料的水敏感性。
131.考虑到水对炭质页岩填料的影响,在不加水的情况下对所述三筛炭质页岩填料的干燥试样进行剪切试验,以获得干试样固结不排水抗剪强度情况,从而判断三筛炭质页岩填料在干燥情况下能否作为路用填料。
132.具体而言,本方案中的水敏性是指当淡水进入炭质页岩填料中时,炭质页岩填料会发生膨胀,造成渗透率降低的现象。
133.继续参照图1,并参照图4,图4为图1中步骤s800第二实施例的细化流程示意图。
134.在本发明一实施例中,如图1和图4所示,所述对各所述三筛炭质页岩填料进行三
轴固结不排水试验,获得各所述三筛炭质页岩填料的水敏感性的步骤包括:
135.s810b:对各所述三筛炭质页岩填料进行制样,获得各所述三筛炭质页岩填料的干燥试样;
136.s820b:浸泡各所述三筛炭质页岩填料的干燥试样,获得各所述三筛炭质页岩填料的浸水试样;
137.s830b:对各所述三筛炭质页岩填料的浸水试样进行加压,获得各所述三筛炭质页岩填料的压后浸水试样;
138.s840b:对各所述三筛炭质页岩填料的压后浸水试样进行剪切试验,获得各所述三筛炭质页岩填料的水敏感性。
139.考虑到水对炭质页岩填料的影响,对所述三筛炭质页岩填料的压后浸水试样进行剪切试验,以获得三筛炭质页岩填料的压后浸水试样的固结不排水抗剪强度情况,从而判断三筛炭质页岩填料的压后浸水试样能否作为路用填料。
140.继续参照图1,并参照图5,图5为图1中步骤s800第三实施例的细化流程示意图。
141.在本发明一实施例中,如图1和图5所示,对各所述三筛炭质页岩填料进行三轴固结不排水试验,获得各所述三筛炭质页岩填料的水敏感性的步骤包括:
142.s810c:对各所述三筛炭质页岩填料进行制样,获得各所述三筛炭质页岩填料的干燥试样;
143.s820c:对各所述三筛炭质页岩填料的干燥试样施加不同的垂直压力,获得所述各三筛炭质页岩填料的压后干燥试样;
144.s830c:浸泡各所述三筛炭质页岩填料的压后干燥试样,获得各所述三筛炭质页岩填料的压后浸水试样;
145.s840c:对各所述三筛炭质页岩填料的压后浸水试样进行剪切试验,获得各所述三筛炭质页岩填料的水敏感性。
146.由于炭质页岩填料的水敏感性强,遇水后抗剪强度会迅速降低。上述三种对各所述三筛炭质页岩填料进行三轴固结不排水试验,获得各所述三筛炭质页岩填料的水敏感性的实施例,是为了筛选出处于三种土样状态下,同一段落土样的不同浸水状态,主要用于获得炭质页岩填料的水敏感性,根据匹配路基的需求选用满足目标水敏感性的各炭质页岩填料。
147.为便于理解,此处示出一具体实施方式:
148.在某项目中,由上述s800的步骤试验得出:k75+630处填料压实度为96%时,其固结不排水抗剪强度指标ccu为32.4kpa,ψcu为30.48
°
;k78+230处填料压实度为96%时,其固结不排水抗剪强度指标ccu为28.9kpa,ψcu为32.5
°
;k80+980处填料压实度为96%时,其固结不排水抗剪强度指标ccu为25.59kpa,ψcu为27.6
°
;k82+220处填料压实度为96%时,其固结不排水抗剪强度指标ccu为22.36kpa,ψcu为26.93
°

149.试验结果显示,干试样固结不排水抗剪强度较大,而浸水的试样,粘聚力和内摩擦角有很大的削弱,说明炭质页岩填料的强度对水较敏感,因此,在路堤施工过程中更加注意加强地下排水以免路基浸水,同时防止路面开裂造成地表水入渗从而减少路基沉降。
150.需要说明,上述本发明实施例序号仅为了描述,不代表实施例的优劣。以上实施例仅为本发明的可选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是在本发明的发明构思下,
利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均包括在本发明的专利保护范围内。
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