白垩系泥质粉砂岩岩基强度试验研究
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持力层为白垩~古近纪中风化泥质粉砂岩单桩竖向承载力性状研究摘要:白垩~古近纪中风化泥质粉砂岩为半成岩,饱和单轴抗压强度标准值f rk变化范围大,当桩基持力层为该层时,在什么情况下按照嵌岩桩计算才更为经济合理。
现通过一个工程实例,结合自平衡桩基承载力测试结果,经过对比分析,得出如下结论:1)当桩端持力层单轴饱和抗压强度f rk≥4MPa时,来自桩端的阻力占比在25%以上,基桩按嵌岩桩计算更合理些;2)当桩端持力层单轴饱和抗压强度f rk≤4MPa时,来自桩端的阻力占比较小,基桩按摩擦桩计算更合理些。
关键词:中风化泥质粉砂岩;摩擦桩;嵌岩桩;自平衡测试0引言在我国中部地区,桥梁基桩的持力层经常会遇到白垩~古近纪泥质粉砂岩。
该岩层为半成岩,其饱和单轴抗压强度标准值f rk变化范围大,f rk最低取值不足1MPa、最高可以达到7MPa以上。
同一钻孔内,其饱和单轴抗压强度标准值也变化频繁,且无规律可循。
按照《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG 3363—2019),当岩石饱和单轴抗压强度标准值f rk小于2MPa 时按摩擦桩计算[1];但是在实际设计过程中,由于白垩~古近纪泥质粉砂岩饱和单轴抗压强度变化范围大,难以精确取值计算,所以在饱和单轴抗压强度标准值f rk小于5MPa 时均按摩擦桩计算,这就对工程项目造成了一定程度的浪费。
同时也对桥梁桩基设计带来了一定的困扰[2,3,4],在岩石饱和单轴抗压强度标准值f rk为多少时,按照嵌岩桩计算单桩竖向承载力更合适一些?本文以湖北省武汉市双柳长江大桥接线段桥梁桩基作为研究对象,接线段桥梁桩基大部分嵌入白垩~古近纪中风化泥质粉砂岩中。
考虑工程所处场地,采用自平衡技术进行桩基承载力测试[5],分析了该类桩基的荷载传递机理,研究结果对正确估计此类嵌岩桩桩基承载力、优化设计、节约工程造价等都具有实际意义。
1工程地质及试桩情况新港高速公路双柳长江大桥接线工程,正线设计均为桥梁,采用双向6车道高速公路技术标准,全线设计速度120公里/小时,桥面净宽2×15.7m,汽车荷载等级为公路-Ⅰ级。
泥质粉砂岩质石方挖除施工方法探讨作者:陈水平廖婷来源:《西部交通科技》2023年第12期摘要:廣西沿海部分地区地质构造特点表层为粉质黏土、下层为泥质粉砂岩,文章依托实际工程,研究该类型地质构造特点,对挖除泥质粉砂岩的几种施工方法进行对比,并分析泥质粉砂岩挖除施工成本费用,探讨适用于不同岩性的快速、经济的挖除施工工艺。
关键词:泥质粉砂岩;挖除施工;进度分析;成本分析中图分类号:U615.5 A 06 015 30 引言平陆运河工程是西部陆海新通道骨干工程,项目土石方开挖工程量巨大,项目所在地区存在大量泥质粉砂岩。
结合地区地质构造特点,选择不同的施工工艺及机械配置,对石方挖除效率及施工成本有较大的影响。
因此,有必要研究如何选择快速挖除泥质粉砂岩的施工工艺技术及施工机械配置,并分析该地区泥质粉砂岩挖除施工成本费用。
1 泥质粉砂岩基本物理力学性质及特性1.1 泥质粉砂岩基本物理性质泥质粉砂岩是由沙粒通过水的搬运作用,经千百年的沉积堆积,并经地质挤压等物理作用胶结而成的岩石。
构成泥质粉砂岩结构颗粒比较细小,结构透水性能良好,构成主要为粉砂、黏土矿物及胶结物,其中粉砂含量约为70%~50%,黏土矿物及胶结物成分含量约50%~25%。
泥质粉砂岩主要呈灰白色、红褐色、黄褐色等,粒状结构,页理构造或碎屑结构、块状层理。
1.2 泥质粉砂岩力学性质[1]1.2.1 遇水崩解性泥质粉砂岩在未经大气和水作用时具有相对较高的硬度和强度,但裸露在大气环境的干湿循环作用下极易发生崩解碎裂、颗粒软化或泥化,这导致其工程力学性能均迅速降低。
从泥质粉砂岩组成成分来看,其崩解性在很大程度上归因于其内部黏土矿物的吸水膨胀、失水收缩性能。
泥质粉砂岩崩解性强弱主要取决于岩石内黏土矿物含量和胶结物成分等内在因素。
1.2.2 崩解机理岩石浸水后,水分子极易被吸引向岩石孔隙渗透,岩石内部主要发生膨胀和软化变化。
因黏土矿物的比表面积大且亲水性极强,黏土矿物吸水引发岩石内部不均匀膨胀,使岩石颗粒崩解碎裂;胶结物吸水后会软化,岩石浸水后,岩石内部分胶结物被水软化、溶解,岩石因此失去颗粒间的联结而解体。
收稿日期 2009-07-28风化泥质板岩物理改良试验和现场填筑检测邱玉航1,但汉成2,舒海明3(1.福建工大岩土工程研究所有限公司,福州 350007;2.中南大学土木建筑学院长沙 410075;3.贵州省交通规划勘测设计研究院,贵阳 550001)摘 要 结合武广客运专线工程实际,对沿线的风化泥质板岩进行了物理改良性质的试验研究,并且分析了风化泥质板岩物理改良后的路用性能,填筑施工工艺及其质量检测指标和改良效果。
试验研究结果表明:掺入中粗砂20%的试验段路基在碾压后其压实检测指标基本能够满足检测标准,但雨后路基松弛效果明显;泥质板岩物理改良土在较好的压实效果下仍有较强的渗透性,影响路基的强度和稳定性,对强风化泥质板岩采用加中沙的物理改良方法效果不好。
关键词 泥质板岩 物理改良 路基松弛效应 现场填筑 质量检测中图分类号:TU 41 文献标识码:A 文章编号:1009-5098(2009)12-0092-04以强风化或全风化为主的第三系至白垩系下统泥质粉砂岩、含砾砂岩及元古界板溪群、冷家溪群泥质板岩和千枚状板岩等软质岩及其风化料,其抗风化能力差,在地表水和地下水的作用下,强度迅速减弱,根据现行路基设计规范,均属C 级和D 级填料[1~3]。
正在建设的武广客运专线途径大量的全风化及强风化泥质板岩、千枚状板岩等软岩地段[4~5]。
改良方法应用在风化软岩中已经证明是一种行之有效的手段。
本文即根据风化泥质板岩的物理改良试验,达到了解其物理性质,给工程应用提供参考的目的。
另外,还对风化泥质板岩物理改良的路用性能,填筑施工工艺及其质量检测指标和效果,给出建议。
1 风化泥质板岩物理改良土室内试验研究破碎泥质板岩,细颗粒含量较多,而且骨架结构的受力性能较差。
为此在试样中加入一定量的中粗砂(粒径范围<2mm ),对软岩填料进行物理改良,主要目的减少细颗粒在改良土中含量的比例,同时,掺加中粗砂性质稳定,能改善软岩填料的受力性能和物理力学性质。
泥质粉砂岩作路基填料性能研究及改良措施单位省市:广东省广州市单位邮编:510000【摘要】文章为了研究泥质粉砂岩作路基填料的可行性,对泥质粉砂岩原状土进行了筛分试验来研究其颗粒状态。
研究表明,泥质粉砂岩在常规下状态颗粒级配与液塑限可以满足要求,但水稳定性很差,且承载力不能满足要求。
因此通过借鉴地基改良方法,提出了几种不同的改良方法,并对该土样进行了改良,通过对试验段进行铺筑验证,各项试验数据均满足要求,证明该改良方法实际应用效果良好。
【关键词】路基填料性能改良泥质粉砂岩试验验证1.泥质粉砂岩性能研究拟建项目位于金华市,大当地泥质粉砂岩具有以下特点:颗粒粒度: 泥质粉砂岩主要由粉状颗粒组成,这些颗粒的粒度范围从粉砂到粘土。
这些颗粒较小,通常小于0.0625毫米。
由于其粒度较小,泥质粉砂岩通常具有相对均匀的质地,表面光滑。
泥质粉砂岩的含水量较高,因为其颗粒之间的间隙较小,水分难以排出。
由于其中包含粘土颗粒,泥质粉砂岩具有较高的可塑性,可以在一定程度上保持形状并承受应力。
1性能研究1.1土工击实试验土的物理性能指标主要包括含水率、密度、颗粒分析等。
通过研究土的物理性能可以分析泥质粉砂岩天然条件下的状态。
现场取代表性样品,取代表性样品先检测天然含水率,剩余样品风干进行重型击实、颗粒分析试验。
1.2颗粒分析试验将烘干后样品分批过2mm筛,将大于2mm试样和2mm筛下试样分别进行筛分试验,得到各筛筛上质量。
由筛分数据计算可知,土的不均匀系数CU=80.43,曲率系数CC=1.60,满足规范CU≥5,CC=1~3的要求,级配良好。
图1颗粒分析试验1.3液塑限试验含水率对于本类黏性土的工程性质有极大的影响。
通过研究土的液塑限我们可以很直观地了解土样的性能。
通过试验计算可知,土的液限ωL=27%,塑限ωP=18%,塑性指数IP=9。
依据规范要求,液限需不大于50%,塑性指数不大于26,因此,该土样液塑限满足要求,有良好的可塑性。
泥质粉砂岩改良土路基填料适宜性试验分析陈湘亮;王永和;王灿辉【摘要】为研究弱-强风化泥质粉砂岩用作高速铁路路堤填料的适宜性,对泥质粉砂岩进行室内试验,对软岩改良土填料的动力稳定性、强度、压缩特性等指标进行研究,对经过改良的软岩土路基的刚度、水稳定性、变形等指标进行现场测试,并建立连续型直接数据GM(1,1)模型对路基的工后沉降进行预测.研究结果表明:泥质粉砂岩不宜直接用作路基填料,必须进行改良处理:软岩改良土路基的动力稳定性、强度、刚度、变形等能够满足高速铁路路堤填料要求,但不宜用于浸水路堤:连续型直接数据GM(1,1)模型可以要求自变量不一定为等时空距,经与等时空距GM(1,1)模型、泊松曲线模型相比,该模型的预测精度较高.【期刊名称】《中南大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2013(044)010【总页数】7页(P4287-4293)【关键词】泥质粉砂岩;物理改良土;适宜性;灰色模型【作者】陈湘亮;王永和;王灿辉【作者单位】中南大学土木工程学院,湖南长沙,410075;湖南城市学院土木工程学院,益阳,413000;中南大学土木工程学院,湖南长沙,410075;湖南城市学院土木工程学院,益阳,413000【正文语种】中文【中图分类】U213.1软岩的化学成分和矿物随地点、位置、环境等变化而变化,其强度低、遇水易软化,人们对其能否直接用于路基填料和是否需要改良进行了研究,如:赵明华等[1]认为完全崩解后的红岩层材料性质稳定,压实度达到 95%可满足公路路基填料的要求;王智猛等[2]对红层泥岩路基进行了循环加载试验,发现红层泥岩可以作为客运专线基床底层及路堤本体填料;周援衡等[3]采用循环加载系统对全风化花岗岩改良土路基进行现场循环加载试验,并对其作为路基填料的适宜性进行了研究;卿启湘等[4]对软岩岩块作为高速铁路路堤的室内模型进行了试验研究;聂志红等[5]对全风化砂砾岩路基填料特性进行了研究;胡萍等[6−10]对软岩改良土进行了室内试验研究,认为改良后的物理力学性能明显改善,可以满足客运专线路基填料的要求。
94水科学与工程技术2021年第2期白垩系泥岩抗剪强度指标的确定冯建国(河北省水利水电勘测设计研究院,天津300250)摘 要:中生界白垩系沉积岩在华北地区分布较为普遍,岩性为紫红色、灰绿色泥岩#泥岩的主要矿物成分为黏土和高岭土,遇水易软化,强度低#为了获得可靠的泥岩抗剪强度指标,选择某广场工程施工开挖的基坑作为试验场地,原位进行了岩体直剪试验,通过对试验资料的分析整理,提出了泥岩的抗剪强度指标#关键词:泥岩;原位岩体直剪试验;岩体内摩擦系数;岩体黏聚力中图分类号:I412 文献标识码:B 文章编号:1672-9900(2021)02-0094-03D01:10.19733/ki.1672-9900.2021.02.26Determination of shear strength index of cretaceous mudstoneFENG Jianguo(Hebei Research Ins titute of Investigation & Design of Water Conservancy & Hydropower , Tianjin 300250, China )Abstract :The Mesozoic Cretaceous sedimentary rocks are widely distributed in north China ,and the lithology is purple-redand gray -green mudstone. In order to determine the resistance of mudstone to direct shear failure , the internal friction coefficient (tg !) and cohesion (c ) of mudstone are determined ,the direct shear strength parameters are provided for the stability analysis of foundation (dam ) , underground structure and slope , and the field large-scale shear test of rock mass is a direct method to obtain the shear strength Index of rock mass.Key words :mudstone ;field large-scale shear (fracture ) test ;internal friction coefficient of rock mass ;cohesion剪试验的较佳场地。