一种红黏土、石灰联合降低千枚岩土膨胀性的方法技术

本申请涉及一种红黏土、石灰联合降低千枚岩土膨胀性的方法，具体步骤为在质量为m0的全风化千枚岩中加入质量为m1的干红黏土和质量为m2的石灰进行复合改良，记m1/（m0+m1）为红黏土的掺合比λ，记m2/（m0+m1）为石灰掺量η，形成无荷膨胀率低于4%、膨胀力不大于125kPa的混合填料，所述混合填料中红黏土掺合比的范围为40%~60%，石灰掺量的范围为3%~5%。本发明专利技术通过在千枚岩土掺入一定比例的红黏土和石灰，形成复合改良土，大大的降低膨胀力和无荷膨胀率，并能使压实路基土有一定的板结性，使压实路基不易粉化，减小扬尘，通过掺入红黏土来减小石灰的用量，同时消纳红黏土这种特殊土，减小工程弃方。程弃方。程弃方。

【技术实现步骤摘要】
一种红黏土、石灰联合降低千枚岩土膨胀性的方法


[0001]本申请涉及路基填料选用与改良
，具体涉及一种红黏土、石灰联合降低千枚岩土膨胀性的方法。

技术介绍

[0002]江西省北部和分布的千枚岩土，常与红黏土伴生分布。千枚岩土与红黏土分布地形为低矮丘陵，地表以下为1
‑
6m厚的红黏土，下伏十数米的千枚岩土，部分丘陵呈互层状分布。千枚岩土属于自由膨胀率不高，根据《膨胀土地区建筑技术规范》(GB 50112
‑
2013)判定，属于非膨胀土。但实测江西的千枚岩土在压实度95％时，膨胀力达到了700kPa，无荷膨胀率达到了29.15％，已经超过了一些文献中“中膨胀土”的膨胀性。千枚岩土作为路基填料时，可能引起膨胀性问题。例如在沪昆线的江山某段，地基为风化千枚岩，上部某层为了组成一定级配的填料，掺入了一定量的千枚岩土，结果在运营期发现轨道最大隆起量达2.86cm，造成高速铁路降速至40km/h运行，后花费大量的精力和费用处理。另外千枚岩土液限达到了43.6％，根据《铁路路基设计规范》(TB 10001
‑
2016)，液限大于40％的土为高液限D组填料，不宜直接作为路基填料。
[0003]石灰常用于不良土的填筑，是一种传统的改良填料。在用石灰改良千枚岩土时，由于千枚岩土粘聚力低，缺乏板结性，路基压实性不好，在日照作用下容易粉化，运输填料自卸车在上面行走时容易形成松土层，容易形成灰尘，给施工造成很多不便。另外采用石灰改良千枚岩土时，其膨胀力较大，即可以产生较大的向上膨胀力，可以引起轨道上隆，对铁路运营造成严重影响。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于，提供一种红黏土、石灰联合降低千枚岩土膨胀性的方法，通过在千枚岩土掺入一定比例的红黏土和石灰，形成复合改良土，大大的降低膨胀力和无荷膨胀率，并能使压实路基土有一定的板结性，使压实路基不易粉化，减小扬尘，通过掺入红黏土来减小石灰的用量，同时消纳红黏土这种特殊土，减小工程弃方。
[0005]本专利技术采取的技术方案是：一种红黏土、石灰联合降低千枚岩土膨胀性的方法，具体步骤为在质量为m0的全风化千枚岩中加入质量为m1的干红黏土和质量为m2的石灰进行复合改良，记m1/(m0+m1)为红黏土的掺合比λ，记m2/(m0+m1)为石灰掺量η，形成无荷膨胀率低于4％、膨胀力不大于125kPa的混合填料，所述混合填料中红黏土掺合比的范围为40％～60％，石灰掺量的范围为3％～5％。
[0006]进一步地，所述混合填料的膨胀力P
e
、红黏土掺合比λ和石灰掺量η的变化规律满足如下公式：
[0007]η＝3％时，P
e
＝0.077λ2‑
8.9152λ+363.39
[0008]η＝5％时，P
e
＝0.0642λ2‑
7.0231λ+291.52
[0009]红黏土掺合比为40％，石灰掺量为3％时，所述混合填料的无荷膨胀率δ
ep
下降至
3.25％，膨胀力P
e
降低至125kPa；红黏土掺合比为60％，石灰掺量为3％时，所述混合填料的无荷膨胀率δ
ep
下降至2.15％，膨胀力P
e
降低至100kPa。
[0010]进一步地，所述混合填料在养护28天后再对无荷膨胀率和膨胀力进行测量。
[0011]本专利技术的有益效果在于：
[0012](1)通过在千枚岩土掺入一定比例的红黏土和石灰，形成复合改良土，大大的降低膨胀力和无荷膨胀率；相比于单独加入石灰进行改良，红黏土可提供初始粘聚力，使改良土具有较好的板结性，利于压实累加，使压实路基不易粉化，减小扬尘；同时通过掺入红黏土来减小石灰的用量，消纳红黏土这种特殊土，可减小工程弃方；
[0013](2)采用红黏土40％+石灰3％的改良方案时，无荷膨胀率降低至3.25％，无荷膨胀率降幅为25.9％，降幅是千枚岩土无荷膨胀率的88.8％；膨胀力降低至125kPa，膨胀力相对千枚岩土的降幅为575kPa，降幅是千枚岩土膨胀力的82.1％；采用红黏土60％+石灰3％的改良方案，无荷膨胀率降低至2.15％，无荷膨胀率降幅为27％，降幅是千枚岩土无荷膨胀率的92.6％；膨胀力降低至100kPa，膨胀力降幅为600kPa，降幅是千枚岩土膨胀力的85.7％；采用复合改良时可以把无荷膨胀率降低至4％以下，可以满足膨胀性填料的控制要求；
[0014](3)采用本专利技术所述的降低千枚岩土膨胀性的方法，可以充分利用江西北部互层状分布的红黏土和千枚岩土，减小弃方数量和水土流失，有重要的经济与社会效益；由于红黏土的掺入，相对纯石灰改良至少可以节约5％的石灰掺量，从而降低了碳排放。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0016]图1为本专利技术实施例的方法流程图；
[0017]图2为本专利技术实施例无荷膨胀率δ
ep
随红黏土掺和比λ的变化规律；
[0018]图3为本专利技术实施例无荷膨胀率δ
ep
随石灰掺和比η的变化规律；
[0019]图4为本专利技术实施例膨胀力P
e
随红黏土掺和比λ的变化规律；
[0020]图5为本专利技术实施例膨胀力P
e
随石灰掺和比η的变化规律。
具体实施方式
[0021]为了能够更清楚地理解本专利技术的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进行进一步的详细描述。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是，本专利技术还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本专利技术并不限于下面公开的具体实施例的限制。
[0022]除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所述领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连
接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也相应地改变。
[0023]如图1所示，一种红黏土、石灰联合降低千枚岩土膨胀性的方法，具体步骤为：
[0024]S1：在质量为m0的全风化千枚岩中加入质量为m1的干红黏土和质量为m2的石灰进行复合改良，记m1/(m0+m1)为红黏土的掺合比λ，记m2/(m0+m1)为石灰掺量η本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种红黏土、石灰联合降低千枚岩土膨胀性的方法，其特征在于，在质量为m0的全风化千枚岩中加入质量为m1的干红黏土和质量为m2的石灰进行复合改良，记m1/(m0+m1)为红黏土的掺合比λ，记m2/(m0+m1)为石灰掺量η，形成无荷膨胀率低于4％、膨胀力不大于125kPa的混合填料，所述混合填料中红黏土掺合比的范围为40％～60％，石灰掺量的范围为3％～5％。2.根据权利要求1所述的一种红黏土、石灰联合降低千枚岩土膨胀性的方法，其特征在于，所述混合填料的膨胀力P
e
、红黏土掺合比λ和石灰掺量η的变化规律满足如下公式：η＝3％时，P
e
＝0.077λ2‑
8.9...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵秀绍，陈子溪，赵林浩，王梓尧，莫林利，耿大新，
申请(专利权)人：华东交通大学，
类型：发明
国别省市：