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湛江地区全风化花岗岩路用特性与地理信息系统应用研究

马宏剑  
【摘要】: 本文以渝湛高速公路(粤境段)穿越不良土处置技术研究项目为依托,以K0+000~K33+100区间沿线发育的全风化花岗岩为研究对象。主要从渝湛高速公路(粤境段)沿线区域工程地质条件、全风化花岗岩室内基本路用物理力学性质试验、路用工程改性试验研究以及建立沿线全风化花岗岩查询数据库系统等几个主要方面开展了研究工作: (1)通过对湛江地区工程地质分区、区域地质构造、气候条件、花岗岩母岩的特点、形成演化条件等工程地质情况的分析总结,探讨了研究区间沿线花岗岩的建造与改造规律,这对于帮助理解全风化花岗岩的工程性质具有重要的作用。全风化花岗岩的形成是一个物理、化学共同作用的过程,是花岗岩在温度变化、大气、水等因素作用下,发生了机械破碎和化学作用后的产物,是花岗岩母岩中的各种矿物的迁移、过渡和富集沉淀的过程。这为分析其路用性质和改性试验研究奠定了地质基础和依据。 (2)通过基本物理力学性质试验分析K0+000~K33+100区间沿线全风化花岗岩的基本路用特性。获取全风化花岗岩的基本路用物理力学指标是分析全风化花岗岩的路用性质,合理选择施工方案和程序以及控制施工质量的必要依据。研究区间主要涉及的土层编号为5-2层土和8-1层土,均为花岗岩风化后保留在原地的全风化花岗岩。结合该地区花岗岩建造与改造的规律,通过全风化花岗岩基本路用性质试验,对其路用性质进行了认识,为工程改性试验奠定了试验基础。 (3)通过对全风化花岗岩掺入砂土和石灰的改性试验研究,总结和认识了砂土和石灰与全风化花岗岩的相互作用的机理,为全风化花岗岩的工程改性提供了理论指导,并根据改性试验提出了适合本工程应用的改性方法和掺入量指标。对渝湛高速公路(粤境段)K0+000~K33+100区间的道路修筑以及今后当地类似的工程起到工程指导作用。 (4)通过总结地理信息系统(GIS)的发展历史、研究现状以及在其他具体学科中的已有研究成果,并结合研究区间全风化花岗岩路用性质的认识,提出了较为完备和准确的沿线属性数据资料。基于地理信息系统(GIS)建立渝湛高速公路(粤境段)全风化花岗岩工程特性数据库查询系统。通过可视化显示全风化花岗岩在渝湛高速公路沿线的分布情况、基本物理力学特性与工程特性,提高已有相关资料的利用率,为湛江地区今后类似的工程建立了一个数据共享的平台。因此,建立全风化花岗岩数据库查询系统有着很强的理论和现实意义。


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