隧道弃渣填筑路基关键技术研究

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西部大开发战略的提出是西部山区高速公路迅速崛起。而在修建高速公路时,为响应可持续发展战略,绿色工程等方针政策,大边坡开挖等破坏自然环境的方式将逐渐被桥隧结构代替,因此隧道挖掘产生的弃渣越来越多。而大多数处理方法就是简单堆砌。同时,在填筑路基时又需要从采石场等地方运输筑路材料。如果能够将隧道弃渣运用于路基填筑材料,这不仅保护自然环境同时还维持生态平衡。也能就地取材提高工程效率。当采用隧道的弃渣作为路基的填料,那么在压实度这一检测环节是非常重要的,因为压实度是控制施工质量和验收标准的基础。本文以隧道弃渣为着入点,通过试验研究其工程上的性质以及路用性能是否满足要求,然后通过对压实度的概述探讨压实度的主要影响因素,针对现有的压实度检测手段。并在国内外研究基础之上提出“振动机-路基”模型压实度的检测方法。通过现场施工技术的研究发现压实度的连续检测是能够实现的并得到了很好的效果。通过压实度研究得到了以下结论:(1)通过对碎石土的性质以及颗粒结构之间的作用原理的分析,发现碎石土具有很好的承载能力和稳定性,当采用碎石填筑路基时,路基抗剪强度比填土路基高,孔隙大,透水性好。通过室内试验方法对填料制成的试件做无侧限抗压强度试验发现,对试件进行浸水和不浸水的抗压强度进行测试,稳定性K趋于一个定值;并且还通过承载比试验(CBR)发现其压实度与填料深度存在正比关系。这一结论将使得我们在进行路基受力模拟时提供关键信息。(2)归纳了主要影响压实度质量的有四个因素:松铺厚度、碾压遍数、碾压速度以及压路机的参数。同时对现有的压实度检测方法进行了阐述。通过对目前压实度检测方法对比发现,沉降率法是目前在施工中比较常用的、高效且实用的方法。但唯一不足是不能够连续检测压实度这一施工控制质量。因此针对该点的不足提出连续压实度检测的理论。(3)通过对压实过程和机理的探索,对这过程进行模拟,发现压实度与振动加速度成正相关关系。因此,立足此点建立“振动机-路基”压实仿真模拟,并对压实度进行研究。(4)通过设计模拟并根据工程环境具体实施施工方案,针对压实度进行合理处理,利用现场试验的方法进行严格控制施工质量,并依据现有的规范要求,针对规范中控制施工质量的相关设计指标。利用隧道弃渣填筑路基工程上具体实施,其最后结果为:将隧道弃渣破碎处理至粒径在低于15cm填筑最佳,并且分层摊铺路基材料,每层松铺厚度设计40cm,碾压遍数在6遍以上便可将压实度控制在94%~98%。
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