黄河冲积区域粉砂土的工程性质试验研究

赵轩 胡延涛 郭强 周英 高健

摘要：本文以黄河冲积区域某道路工程为依托，对4个标段典型代表性土样进行物理力学性质试验研究。通过分析各标段典型土样物理力学试验结果，试析该地区将粉砂土作为路基填料的压实特性。结果表明：细粒组含量和黏粒含量与粉砂土的最佳含水率呈正相关;在4种典型土样中，粉砂土中细粒组含量越多，则压实性能就越好;由于个别标段土质黏粒含量较低，致使粉砂土在击实后空隙仍较大，土体的密实度较低。分析结果对该地区路基工程压实施工以及进一步改进填料性质等提供参考依据。

关键词：粉砂土;物理力学试验;击实试验;压实特性

粉砂土的分类介于细砂与粉土之间，其主要矿物成分为石英、长石、云母以及少量其他矿物质。粉砂土广泛分布在河流川道冲积区域表层，其中含有大量的各种粒径的粉粒与砂粒。含水量较小时，其内部毛细水压力较小，达到饱和后，粘聚力消失，塑性较差。因此，道路基础中常见粉砂土类路基出现路堤失稳、路面裂缝等病害。本文以黄河冲积区域某道路工程项目为背景，通过物理力学性质的试验，试分析粉砂土在该地区作为路基填料时的压实性质，为项目顺利建设提供参考依据。

1.粉砂土的工程性质试验研究

本文选取黄河冲积区域以含砂量由低到高分別取A1、A2、A3、A4四种代表性土样，其中A1标段为少量含砂粉土、A2标段为中量含砂粉土、A3标段为大量含砂粉土、A4标段为某道路路基土，通过物理力学性质试验对该地区粉砂土的主要物理性质开展分析。

1.1土样的颗粒组成分析

土的颗粒组成是土体的重要结构特征，也是土分类与描述的主要指标。本文采用筛分法与沉降分析法联合测定其颗粒组分。表1为联合使用筛分法对四种土样的试验结果。根据土的粒径分布曲线，计算粉砂土的两个级配指标。

由表1可以看出A1、A2、A3、A4四个标段典型土样的土颗粒主要集中在0.25mm～2mm之间，四个标段土样的不均匀系数均小于5。根据图1曲线，土样的级配曲线并不连续，表现出不良级配。因此，用此类土作为修筑高等级公路路基的填料，因土体中粉粒与砂粒的空隙中没有足够的黏粒，所以在一定含水量下难以形成板体结构，压实性能较差;往往容易因为压实度不足、基层强度不够导致路基变形甚至失稳。

1.2室内击实试验

在标准击实试验条件下，对于不同含水率的土样通过分组试验得到不同的干密度，以此得出土样的干密度与含水率之间的关系曲线，该曲线中干密度的最大值即为最大干密度，与之相对应的制备土样含水率为最优含水率^[1]。通过标准的击实试验以及相应计算分析，可以得到下表最优含水率、最大干密度、孔隙比及其相对应的黏粒组含量见表2，击实曲线见图1。

从上表可以看出，由于A2、A3标段的砂土黏粒含量相对较多，所以其最优含水率相比较而言也相对较大，黏粒含量与最优含水率的紧密相关，即黏粒含量较多则最优含水率也相应较大。但是最大干密度却相差不大。

1.3界限含水率

本文采用液、塑限联合测定界限含水率，根据液塑限的测定试验结果可以进行相应的液塑性计算。经重复多次试验后得出最终结果见表3。

2.结束语

本文以陕西渭南黄河冲积区域某道路工程为依托，针对4个标段典型土样开展室内试验分析，试析该地区粉砂土的压实特性，结论如下：

（1）细颗粒的含量对黄河冲积区域某道路工程最大干密度影响最大。击实试验结果可见，A2标段的最大干密度最大，土体最为密实，细颗粒的含量也高于其他标段土样，其压实性能优于其他3个标段土样。

（2）该地区粉砂土黏粒含量对压实性能的影响仅次于颗粒组分。当粉砂土土体中细颗粒较小时，黏粒含量在压实性能中将发挥更大的作用。细粒组含量和黏粒含量与粉砂土的最佳含水率呈正相关。

（3）当饱和曲线与击实曲线的横向距离较大时土体并未达到真正的密实。A2土样击实曲线与饱和曲线相距较近，其最大干密度也高于其他3种土样，土体相对较为密实。

【参考文献】

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