不同外掺材料下泡沫轻质土力学性能试验研究

本文分别采用纯水泥,40%、50%、60%烧结法赤泥与25%、33%、40%粉质黏土制备泡沫轻质土,开展了无侧限抗压试验、劈裂抗拉试验、回弹模量试验以及软化系数试验。试验发现,泡沫轻质土抗压强度、劈裂抗压强度以及回弹模量均随水泥掺量减小而降低,且三者具有良好的线性关系;由于烧结法赤泥具有一定的胶凝活性,相同替代量下烧结法赤泥泡沫轻质土力学性能和软化系数均明显优于粉质黏土泡沫轻质土;40%~60%烧结法赤泥基泡沫轻质土的28 d抗压强度、劈裂抗压强度以及回弹模量分别为1.2~0.81 MPa、0.24~0.17 MPa和377~258 MPa;25%~40%粉质黏土基泡沫轻质土28 d抗压强度、劈裂抗压强度分别为2.43~1.02 MPa和0.44~0.2 MPa;不同类型泡沫轻质土软化系数均大于0.7。基于现有规范要求,提出以泡沫轻质土作为路床区填料,土替代量不高于33%,赤泥替代量不高于40%,以泡沫轻质土作为路堤区填料,土替代量不高于40%,赤泥替代量不高于50%。

泡沫轻质土处治拓宽路基差异沉降分析

针对高速公路路基拓宽差异沉降控制问题,本文依托于某实体拓宽工程,建立了拓宽路基有限元分析模型。首先,评价了常规密度填料下的拓宽路基差异沉降,结果表明新老路基的差异沉降量和横坡度均不能满足要求。然后,开展了轻质化泡沫轻质土拓宽路基分析,并基于横坡度和差异沉降控制指标,确定了泡沫轻质土浇筑的最佳湿密度为0.8 g/cm3,最佳弹性模量为470 MPa,以及泡沫轻质土处治拓宽路基时容许高度为6 m。最后,对比分析了泡沫轻质土和常规填土下的路基工后沉降,发现泡沫轻质土可有效降低路基和地基的沉降、水平位移及路基横坡度。