炭质页岩路基填料的路用性能研究

摘要

炭质页岩用于路基填筑不仅能缓解炭质页岩分布区路基填料的供应难题，也符合中国基础设施建设“资源集约、节约”和“绿色化”的战略要求。然而，此类岩石性质软弱、易风化崩解、遇水强度衰减显著，充分利用须建立在深入认知其性质的基础上。该文研究炭质页岩原岩的基本性质；设计填料级配；进行填料的击实特性及击实后颗粒破碎特征研究、干湿循环条件下的R_CBR（加州承载比）变化特征研究、干燥及浸水状态下填料的压缩性能及压缩后颗粒破碎特征研究以及浸水过程中路基回弹模量的现场测试。研究发现：随风化程度增加，原岩趋于黏土化，微观结构变得疏松。填料颗粒越粗，击实过程中越难调整自身位置来寻求稳定密实状态，颗粒破碎越显著。遇水后填料表现出较强的软化、崩解特性：初始R_CBR为54%，随干湿循环呈现先快后慢的减小趋势，最终稳定在26%左右；压缩试验中，填料浸水后的湿化附加变形极为显著，颗粒破碎率大幅增加，最佳含水率状态下未发生破碎的粒组在浸水饱和后也发生了破碎；未浸水路基的回弹模量为140.4 MPa，浸水6 h后衰减至82.1 MPa，之后随浸水时间延长回弹模量衰减不再明显。实际应用时建议优化填料级配、控制最大粒径，采用能有效防水、控湿的路基结构，并避免将炭质页岩填料用于地表水、地下水发育部位。

关键词

炭质页岩 / 路基填料 / 路用性能 / 浸水 / 干湿循环 / 颗粒破碎