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西昌(黄联关)至攀枝花高速公路是交通部规划的八条西部大通道之一的甘肃兰州至云南磨憨口岸公路的重要组成部分,是四川省规划的贯通南北重要经济干线和高速公路网的主体干线之一,也是四川通往云南省际间的主要通道。公路沿线广泛分布有昔格达地层,昔格达地层能否用作高速公路路基填料,国内没有先例,本论文就是结合导师的科研项目,在非典期间,现场长达5个月的工作,完成了从试验、现场施工工艺到路堤分层沉降监测等工作,是面对生产实际,认识昔格达地层的性质和其作为地基、路基和填料应用中面临的问题进行的研究。主要的研究内容有: ①对攀西地区地层岩性、构造等地质环境和昔格达地层的沉积历史过程作了系统的分析,研究表明西攀高速公路主要受安宁河断裂和昔格达断裂影响,通过地区地震活动频繁,差异沉降较大,对公路建设、安全运行和沿线构筑物设计有较大影响; ②由于昔格达地层在有些路段作为地基、有些作为路基,对其基本性质进行了研究:包括天然密度、含水量、塑液限、颗粒级配等指标的试验研究。研究成果表明:昔格达地层为湖相沉积,主要为砂岩和泥岩,它以细粒组为主,同时粘粒的存在,使其具有一定粘性。砂岩和泥岩的含水量差别很大,其它性质很接近。昔格达地层总体上没有膨胀性,只有些粘土岩,具有低至偏中等的膨胀; ③昔格达填料基本性质的研究:包括物质组成、最大标准干密度、最佳含水量等指标的试验研究。研究表明,昔格达填料是可以作为路基填料,且为级配良好填料,它本质上是混合填料,受泥岩和砂岩含量影响,由于泥岩和砂岩含量变化较大,压实指标应实行动态取值; ④昔格达填料用作高速公路路基工艺的研究:主要内容有合适的松铺厚度、碾压遍数、碾压方式、压实功能机械的施工工艺等研究。研究表明:昔格达松铺厚度为30~35cm,碾压遍数为5~6遍,应选择先强振后弱振的碾压方式; ⑤影响昔格达填料压实工艺因素的指标分析。研究表明:昔格达填料的最佳含水量与塑液限有关,昔格达填料的最佳含水量约为液限的0.4倍,约为塑限的0.69倍。对于昔格达填料,它的振动力不能太大,吨位较小的压路机压实效果要比吨位较大的压路机要大。采用装载机摊平,昔格达填料的松铺系数为1.22; ⑥昔格达填料路堤沉降观测分析。预测昔格达填料工后沉降为5.5cm,总沉降为11.4cm,满足沉降要求; ⑦昔格达路堤水稳定性和边坡稳定性分析,分析表明昔格达填料路堤是稳定的。论文取得的创新成果如下: 1 提出了昔格达地层的形成和西南季风的产生有关。 2 昔格达填料本质上是一种混合填料,泥岩和砂岩这两种物质含量不同和含水状态不同对昔格达填料的压实指标影响很大,同时由于沿线性质的变化,对于昔格达填料的压实指标应实行动态取值。 3 提出了主压实和次压实的概念,这两种压实的存在,决定了其压实方式,通过试验确定 J”昔格达填料的主要碾压工工艺为先强振后弱振动,这是与规范不相同的。 仁述成果解决J一工程急需的问题,沿线近百力方的昔格达挖方可直接应用于西攀高速公路建设,同时也可以填补著名的易滑地层—昔格达地层用于高速公路路堤的空白,它可以节省投资,少占农业用地,加快工程建设,对于西攀高速公路的早日建成具有重要意义。取得的成果对于攀西地区在昔格达地层上的建设具有借鉴作用,理论成果对于类似工程具有指导作用。取得的成果已应用于西攀高速公路的建设,研究成果直接面对生产实践,取得了较好的经济和社会效益。