针对高速公路沿线存在大量风化花岗岩裸露的问题,通过理论研究并结合工程实践,对花岗岩风化料作进一步的改良,以实现大量挖方工程弃土的再利用,解决花岗岩风化料存在的易崩解、级配不良的缺点.提出水泥、石灰、粉煤灰、花岗岩风化料的质量比分别为2∶4∶16∶78(方案Ⅰ)、2∶6∶14∶78(方案Ⅱ)、2∶8∶12∶78(方案Ⅲ)的3种三灰改良方案,采用击实、强度、干燥收缩和温度收缩等4类试验,对三灰花岗岩风化料作为路面底基层的材料特性与改良效果进行对比评价.试验结果表明,无侧限抗强度随石灰掺量先减小后持平;随粉煤灰含量增加先持平后增大;方案Ⅰ、Ⅱ的最大干密度均较大,为较优的方案;相比方案Ⅰ具有最好的抗压强度与劈裂强度,方案Ⅱ次之,方案Ⅲ最差;方案Ⅰ、Ⅱ的干缩性能较为接近,方案Ⅲ的干缩性能较差.综合试验结果,可以得出方案I为最优的三灰花岗岩风化料配比方案,并适宜于作为路面底基层进行应用.
采用中国矿业大学的20 MN高温高压岩体三轴试验机进行了高温三维应力下大尺寸Φ200 mm×400 mm鲁灰花岗岩蠕变特性的实验研究,温度最高达到了600℃,轴向应力最高达到了175 MPa。通过对实验数据的分析,发现高温三维应力条件下静水应力引发鲁灰花岗岩发生蠕变变形,提出了考虑静水应力作用时稳态蠕变率的本构方程,得到了鲁灰花岗岩蠕变本构方程的参数A1,A2,?Q,m,n。研究还发现静水应力下的蠕变和差应力下的蠕变曲线特征相同,同样可以划分为初始蠕变阶段、稳态蠕变阶段和加速蠕变阶段三个阶段,鲁灰花岗岩的蠕变变形是温度,差应力和静水应力的函数,温度、差应力和静水应力的升高都会加速鲁灰花岗岩的蠕变变形。
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