天然级配砂砾是一种天然土石混合料,属于粗粒土类(粒径大于0.075mm的颗粒含量一般在40%~70%),在山岭重丘区随处可见,在平原微丘地区的古湖泊、古河道沉积层中含有大量的砂砾土。天然级配砂砾用作路堤材料,可以就地取材、缩短运距,减少工程投资。
1 工艺特点
(1)天然级配砂砾原材料丰富,水稳性好,力学性能优良,承载力大,沉降量小,可压缩性低,是路基填筑的良好材料。
(2)施工工艺简单,容易压实。
(3)进度快,成本低,质量能得到充分保证。
2 适用范围
(1)适用公路、普通铁路路基填筑。
(2)桥涵台背及锥体填筑。
(3)浆砌片石防护工程的垫层和反滤层。
3 工艺原理及设计要求
3.1 天然级配砂砾的工程特性
3.1.1 抗剪强度高
当粗粒含量介于40%~70%,抗剪强度就会随粗粒含量增加而显著增大;由于压实干密度较大,因此颗粒间的嵌挤锁结力也较大,使颗粒间的空隙少,并使颗粒接触紧密,摩擦力增大,从而提高抗剪强度;由于含水量一般小于6%,使细料与粗颗粒表面不能形成水膜,使两者间的粘聚力增大,造成粗颗粒间的摩擦力增大,从而提高抗剪强度。
3.1.2 压缩特性
由于空隙比、单位沉降量小,因此压缩模量大。
3.1.3 渗透性
渗透系数大于8.14×10-3cm/s。
3.1.4 压实特性
属于低压缩性填料。
3.2 天然级配砂砾的击实试验
由于土、石含量的变化就需要作不同含石量的击实试验,并绘出最大干密度与最佳含水量的关系曲线。粗颗粒含量对于干密度影响最大,随粗颗粒含量增加而增加,但当粗颗粒含量达到某一值后,干密度又会随粗颗粒增加而减少。粗粒含量在65%左右,干密度可达到最大值。当粗粒含量超过70%时,则干密度随之降低。