强~弱风化泥质板岩板岩改良土填筑施工工艺试验研究

强~弱风化泥质板岩改良土填筑施工工艺试验研究摘要：强~弱风化泥质板岩因岩石强度低、水稳定性比较差，破碎后其细颗粒的含量比较多，尤其白云母等不稳定性矿物含量比较高，掺加20~30%的稳定材料（中粗砂）物理改良后虽然填料的压实、强度和刚度性质得到了一定程度的改善强风化和弱风化的区别，但是其水稳定性没有得到根本性的改变。通过调研、室内试验对软岩全~强风化物采用化学改良和强~弱风化物采用物理改良进行研究，通过对泥质板岩的室内试验，现场施工从破碎，摊铺，碾压及含水量测试等方面进行试验，其目的主要为：解决软岩改良土填筑客运专线路基的施工工艺与质量控制技术；研究软岩改良土填筑路基的变形特性。武广客运专线全线地质复杂多变，其湖南境内大部分分布为泥质板岩。强~弱风化泥质板岩因岩石强度低、水稳定性比较差，破碎后其细颗粒的含量比较多，尤其白云母等不稳定性矿物含量比较高，掺加20~30%的稳定材料（中粗砂）物理改良后虽然填料的压实、强度和刚度性质得到了一定程度的改善，但是其水稳定性没有得到根本性的改变，因此认为泥质板岩物理改良土填筑客运专线路基存在一定风险，所以工艺试验现场只进行了两层填筑进行工艺试验，这里将介绍这两层泥质板岩强~弱风化物物理改良土填筑施工工艺试验的研究成果，作为同类型填料施工参考。

若研究可行将可以在全线推广泥质板岩填料的使用，为其工程成本将节约一大部分。试验段填筑的强～弱风化泥质板岩风化料来自路堑工点，该路堑高5～15m，表层残积土和全风化层厚度为1~2m，强风化层厚3～5m，强~弱风化岩呈灰黄色～灰色，层面夹有薄层铁锈，岩石节理发育强风化和弱风化的区别，需爆破开挖，开挖后以0.3～0.5m块状岩块为主，少量大于1m的2.1黏土矿物成分含量高，其中白云母的含量达到50~66%，而石英矿物成分含量只有20~35%。2.2过0.5mm筛细颗粒的基本物理力学指标，属于低膨胀性低液限粉2.3经过试难岩石单轴抗压强度各项指标，属于极软岩，极易发生软化，经过露天风化作用强度衰减很快。2.4岩石具有一定的耐崩解能力，只具有轻微的膨胀性。2.5击实试验按照《铁路工程土工试验规程》z3击实标准进行，试验结果掺加中粗砂对ρdmax的影响比较小。与粗粒土性的性质相似，含水量对干密度影响小。3.1施工流程强~弱风化泥质板岩物理改良土现场工艺试验施工流程分为“三区段、九流程”分层填筑。与硬质岩ab组填料相比基本一致，主要是增加了拌和的施工流程。3.2施工主要机械设备配置工艺试验所需的主要机械设备鄂式破碎设备1套最大产量600t/h,自卸汽车5台装载量25t，yz26e压路机1台自重26t，pc220-8挖掘机2台，zl40装载机2台，推土机1台，平地机1台，工艺试验采用挖掘机和装载机拌和。 #

现场工艺试验分别进行了两种破碎工艺试验，一种是直接利用推土机、压路机等机械碾压破碎，一种是与硬质岩相似的鄂式破碎机破碎。3.3.1碾压破碎强~弱风化泥质板岩强度最低，可用推土机、压路机等机械对其碾压破碎，推土机摊铺-压路机碾压-推土机耙-压路机碾压-筛分检测（如不合格继续耙翻）-摊铺填筑，破碎前大块岩块首先人工破碎或挖掘机敲碎，而摊铺厚度40~50cm。3.3.2破碎机破碎破碎设备包括1台颚式破碎机、1台震动给料机、1台筛分机以及附属设施组成，破碎机最大进料粒度为500mm，排料口调整范围为65~100mm。由于软岩强度低，在含水量较低的情况下其破碎工效要优于硬质岩，经过一次破碎大部分颗粒均小于60mm，大于60mm颗粒一般小于15%，二次破碎的工作量比较少。经过破碎机的压碎后级配曲线一般比较圆顺，但级配仍然不良。软岩物理改良主要是通过添加中粗砂等稳定材料改良填料级配和增加填料的稳定性，属于级配改良的性质，一般物理级配改良土拌和方法分为厂拌法和路拌法两种。泥质板岩破碎后最大颗粒粒径为60mm，且 #