基于分形理论的红层软岩崩解性消除方法研究*
2013-07-13刘晓明徐汉飞赵明华
湖南大学学报(自然科学版) 2013年6期
刘晓明,徐汉飞,赵明华
(湖南大学 土木工程学院,湖南 长沙 410082)
生成于白垩系晚期和第三系的红层软岩(公路工程中有时称为“红砂岩”)在中国分布广泛,以其崩解性而为工程界所关注.调研表明,采用红层软岩填料修筑的路基沉降稳定一般少则需要二三年,多则七八年.在交通部“九五”行业联合攻关课题“京珠高速公路湘潭至耒阳段红砂岩地带路基修筑技术研究”[1]的资助下,课题组总结了红层软岩崩解特性,在大量试验研究的基础上提出“预崩解—耙压—压实”的压实工艺[1-2],该工艺可将红层软岩压实到路基要求的力学水平[3],初步解决了红层软岩的筑路问题,成果在湖南、广东、四川等红层(红砂岩)地区得到广泛推广.事实上,由于对路基中填筑的红层软岩崩解性是否完全消除并无把握,工程中一直仅将红层软岩用于距路基顶面1.5m以下的路堤填筑(下路堤,俗称93区)[4].对于靠近路面结构的路基上部(路基顶面以下0~1.5m),由于担心路基中未崩解的岩块继续崩解造成路面损坏而不允许采用红层软岩填筑.随着公路建设的推进,在当前土地资源和建设资金越来越紧张的情况下,若能扩大红层软岩的利用范围,将产生显著的社会和经济效益.
之前的研究[5-6]表明,软岩的崩解是一个多重分形过程,通过引入分形理论分析软岩崩解过程中颗粒的粒度变化,可得到定量描述红层软岩崩解过程的分数维指标.本文在之前研究的基础上,介绍了依托湖……
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