千枚岩填料水泥固化特性的力学研究

【摘要】用水泥对千枚岩填料固化后，可用作路面基层或底基层材料，也可做成砌块，用作防护工程材料，这对于山区缺少常用建筑材料的山区高速，既可以解决材料不足，又节约资金，是值得进一步推广的技术。

【关键词】千枚岩；水泥；固化；技术

一、研究意义

广甘高速G6合同段骑马停车区高填方路堤，最大填高24.8米，对于在山区修筑高速公路来说，开挖废弃的千枚岩料还需要在保证环境情况下进行极为艰难的处理。而在路堤填方段又缺少合适填料来源的情况下，G6合同段采用银子坝隧道和挖方中的绢云母千枚岩进行路基填筑。2010年“8.19”洪灾前，本段路基已施工完成，并准备用作预制场，洪灾后，水进入路基内部，导致绢云母千枚岩遇水发生软化，路基产生不均匀沉降，路基表面局部形成波浪形变形。经过现场踏勘研究，千枚岩开挖弃料用作路堤填方料设计时，首要的工作根据其颗粒大小与级配判断它的土类。因填土路堤与填石路堤设计控制指标是不同的，按设计规范要求，填土路堤主要控制的指标是CBR强度与压实度（与击实试验有关），而填石路堤主要控制指标是岩石抗压强度、压实干重度（与击实试验无关）和孔隙率。研究认为，可以将回填模量作为检测填石路基施工质量的标准。实测千枚岩抗压强度因千枚岩种类、风化程度的不同而不同，其值差别很大，其中，绢云母千枚岩的各项指标性能最差。因为，研究千枚岩填料水泥固化性的力学性能，对于判断千枚岩填料能否能作为合格的填料进行填筑具有重大意义。

二、千枚岩填料水泥固化特性研究

（一）试件选取。根据广甘高速公路G6合同段工地试验室对部分填料现场实测的结果，千枚岩填料现场实测的平均干密度约为2.17g/cm3。并结合击实试验得出的最大干密度和最佳含水率的结论选取制作三组千枚岩弃料试件。第一组选用粒径0.1-20mm之间的千枚岩弃料，未添加水泥，最大干密度2.17g/cm3，最佳含水率8.0%；第二组选用粒径0.1-20mm之间的千枚岩弃料，添加4%水泥，最大干密度2.21g/cm3，最佳含水率8.5%；第一组选用粒径0.1-20mm之间的千枚岩弃料，添加6%水泥，最大干密度2.25g/cm3，最佳含水率8.9%；三组不同的千枚岩弃料试件制作后养护28d；

（二）试验仪器。试验仪器采用微机控制电子式万能压力机进行，仪器最大量程100KN，百分比最大量程10mm，刻度分值0.01mm。

（三）试验方法。常规压缩试验：从0KN开始一直加载直至试件出现明显裂缝荷载加载不上去为止，即可认为试件已经被破坏。

（四）试验结果与分析

随着水泥剂量的增加，千枚岩弃料的抗变形能力明显提高，参照《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）并根据上表可知，添加4%水泥改良的千枚岩弃料的抗压强度已经满足了高速公路关于路面底基层抗压强度的要求；而添加6%水泥改良的千枚岩弃料的抗压强度达到了高速公路關于路面基层抗压强度的要求标准。

参考文献

[1]杨烨，阎宗岭.汶马公路千枚岩路基填筑技术[J].公路交通技术，2009，6.

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[5]广甘高速公司.广甘高速公路项目建设执行报告[R].2013

[6]刘保健，翁效林，赵丽娅.土工试验检测报告[R].西安长大公路（检）字，2010.

作者简介

朱虹宇（1981.12.31），男，汉族，重庆市万州区人，工程师，工学硕士，单位：四川广甘高速公路有限责任公司，研究方向：地基与基础工程。