石灰改良膨胀土的理论与实践

通过南阳至邓州高速公路用石灰对膨胀土改良后作为路基填料进行施工的实践,对于石灰改善膨胀土的工程性能,以及对EDTA滴定法测定压实后石灰土中灰剂量的方法进行了探讨。     

铁路膨胀土路基填筑试验研究

研究目的：本文结合时速200km铁路客货共线路基压实度要求，通过对不同膨胀土填料进行室内试验，提出满足路基工程要求的改良方案和质量检测方法。 研究方法：收集国内外相关资料；进行现场填筑试验；研究满足时速200km客货共线铁路要求的路堤的压实施工工艺及压实质量检验方法、评判标准等。对石灰改良土进行粉碎、拌和、碾压等施工工艺研究，提出合理的施工参数及评判标准。 研究结果：通过实验验证设计并探讨适宜的路基结构形式及边坡防护形式；对不同膨胀土填料进行室内改良试验，提出满足本线路基工程要求的改良方案；提出改良土粉碎、拌和及压实施工工艺的试验成果及适宜的路堤填筑质量检验方法。研究结论：石灰改良膨胀土的塑性指标，相对膨胀土有明显改善，液限含水量基本保持不变、塑限含水量提高、塑性指数降低；掺石灰后，最佳含水量得到增加，而最大干密度则减小。     

竣工路基施工期间填料掺灰量反演研究

本研究对象为竣工路基的石灰含量,采用逆向EDTA方法,反演还原施工期间的石灰含量。基于常规EDTA滴定法,指出"时效性"对常规试验的限制,采用逆向EDTA滴定法来反演竣工路基施工期间填料掺灰量。以某铁路IV标段为例,合理选取竣工路基土、水、灰样,利用试验段获取施工至今掺灰路基填料中钙离子流失量为2.09%,通过EDTA滴定法测得路基施工完成30个月后填料中实测掺石灰量为0.41%~1.87%;以此为依据,反演出施工期间现场实际掺灰量约2.50%~3.96%。     

含砂低液限粉土路基改良施工技术

介绍了掺加石灰对含砂低液限粉土进行路基土方改良施工工艺、施工注意事项以及几个技术问题的对策。通过采用该套施工技术,解决了素土填筑高速公路路基存在压实度不足、路基土粘结力小、容易松散起皮等问题,克服了成型的路基边坡不稳定、容易遭雨水冲刷等缺陷。     

高速铁路水泥改良钻渣路用性能研究

填料种类直接决定了高速铁路路基的工程造价,为了降低工程造价及减少环境污染,将钻孔灌注桩钻渣进行改良利用,并通过室内土工试验研究钻渣的水泥、石灰改良土的工程性质与改良效果。以沪苏湖高速铁路上海段为工程依托,采用钻孔灌注桩钻渣的水泥改良土作为路基填料,在泥浆状的钻渣中掺加2%石灰,压成钻渣泥饼,再采用4%水泥改良,试样7 d饱和无侧限抗压强度均大于460 kPa,满足高速重载铁路对路基填料的要求。之后选取路基试验段,研究现场填筑施工工艺,分析路基填筑施工关键控制参数、碾压组合以及施工质量评价指标,研究表明,水泥改良钻渣路基施工工艺简单、机械化程度高、质量易于控制。     

武广高铁改良土施工工艺现场试验研究

针对武汉—广州高速铁路路基土的加强措施问题,对拌制和填筑设备进行筛选,制定实施了高速铁路路基土改良方案的施工方法,并采用掺加不同水泥剂量实验分析和测试、实验现场碾压、路基压实效果检测、强度试验检测与改良土泡水试验等方法来获得水泥改良土强度与水稳性等相关指标。研究结果表明:水泥改良土填筑压实检测时间和检测标准应考虑其时效性;水泥改良土的无侧限抗压强度与室内无侧限抗压强度相差不大;全-强风化泥质板岩掺加水泥改良后具有较高的强度与良好的水稳性,最后,从施工工艺和实验分析角度分析得出改良土适合高速铁路路基填料。     

花岗岩石灰改良土无侧限抗压强度影响因素的分析

结合武广客运专线路基填料的工程实例,采用正交试验的试验设计方法,对花岗岩风化物经石灰改良后的无侧限抗压强度进行试验研究,确定其抗压强度与颗粒级配、粒径大小、石灰剂量、压实度、养生龄期等影响因素之间的关系,并利用正交试验层次分析法(AHP)确定出主要影响因素的权重,从而为花岗岩风化物石灰改良土用作客运专线路基填料的设计与施工提供参考。     

合宁客运专线石灰改良膨胀土路基试验研究

研究目的:为克服合宁客运专线大量中弱膨胀土遇水膨胀、脱水干缩不能直接作为路基填料的特性,本文特结合合宁客运专线全椒路基试验工程,进行膨胀土填料的室内石灰改良试验、填筑工艺试验等研究。研究结论:经过试验研究及工后沉降观测分析,得出石灰作为膨胀土的改良剂并通过改进的施工工艺进行实施,能满足客专线路基填料的各项指标和要求。     

铁路路基膨胀土填料的石灰改良试验研究

研究目的：膨胀土的改良是膨胀土工程地基处理研究领域中的重要课题之一，已受到岩上科学工作者和工程师的普遍关注。合宁铁路沿线粘土具中-弱膨胀性，不能直接用作铁路路基填料，必须进行改良处理。 研究方法：本文结合合宁铁路路基试验工程，进行膨胀土填料的室内石灰改良试验研究，对比分析膨胀土改良前后的物理力学性质和胀缩性，及膨胀土填料的改良效果。 研究结论：用石灰作为膨胀土的改良剂是可行的；经石灰改良处理后膨胀土的颗粒组成、物理性质、胀缩特性均有明显改善，力学强度及水稳特性得到提高，能满足铁路路基填料的要求；石灰掺灰比中膨胀土为6％，弱膨胀土为5％；石灰宜采用三级标准以上的高等级石灰，采用低等级石灰改良时应相应增加石灰的掺入量。     

川藏铁路路基红层泥岩改良填料试验及施工压实技术研究

针对川藏铁路成雅段沿线富水红层黏土路基含水率高、无法压实等问题,在原状红层黏土中掺入一定粒径配比的弱风化红层泥岩碎石改良填料,通过室内物理力学性质试验,确定了原状土与泥岩碎石的质量比例为1:1和2:3的两种改良填料。采用现场施工试验,测定两种改良填料的地基系数K_(30)、压实系数K和孔隙率n,探索合理的现场施工压实技术方案。研究结果表明:(1)改良填料1和2均级配良好,属于B组填料;(2)改良填料1相比改良填料2具有较高的最大干密度(2.22g/cm~3)和较低的最优含水率(10.26%);(3)随着含水率的增加改良填料的无侧限抗压强度逐渐降低,在最优含水率和压实系数为0.95时,改良填料1和2的无侧限抗压强度分别为424.1 kPa和219.1 kPa,均满足规范要求;(4)推荐施工压实技术方案为,在虚铺厚度为35 cm时,20 t压路机的合适碾压方式为先静力碾压1遍,然后微振动碾压1遍,最后强振动碾压6遍;经现场测试,各项指标均满足规范要求,能较好地应用于基床底层以下的路堤填筑。     

客运专线路基填料改良试验研究

研究目的:高速铁路沿线距离长,空间跨度大,不少地段路基填料匮乏,为了降低建设成本,保护自然环境,对于施工过程中不能满足级配要求的路基填料,往往需要进行改良。本研究尝试在原河卵石填料中掺加细粒土和粉煤灰的方式改善填料级配,使之成为合格的路基填筑材料。研究结论:为探讨方案的可行性,分别对配制试样进行了级配试验、击实试验和现场压实检测试验,在现场压实试验过程中分别采取不同的压实方法以探讨科学合理的压实工艺。工艺试验的测试结果表明,这种改良方式改善了填料的颗粒级配,有效提高了路基的强度和密实度,能够使填料满足规范要求,不但具有明显的经济效益,还具有较强的社会效益和环保效益。     

客运专线基床底层改良土施工工艺及单价分析

着重介绍路堤基床以下石灰改良土填料（路拌改良土）的3种施工工艺以及影响改良土质量的主要因素及其控制参数。在对照分析了3种施工工艺的差异后，结合铁道部颁布的113号文，对改良土的单价进行分析，并就影响改良土单价的主要因素（石灰费用和土方运输费用），依据盈亏平衡原则，通过经济性比较，分析出石灰价格和石灰损耗量的临界点及改良土与AB级填料的经济运距临界点，为合理选择改良土施工方法和路基填料提供有益的参考。     

强夯及强夯置换技术在客运专线复合地基处理中的应用

研究目的：强夯及强夯置换技术在客运专线复合地基中的应用效果。研究方法：通过武广客运专线武汉工程试验段强夯及强夯置换技术应用于松软土复合地基处理的工程实践，结合工程地质条件，从施工方法选择，工艺流程设计，质量控制等几个方面对强夯及强夯置换施工技术在客运专线铁路中的应用进行系统性应用研究。研究结果：综合考虑施工机械的性能及适宜地质条件，在新建武广铁路客运专线武汉工程试验段内选择典型区段分别进行强夯、强夯置换工艺试验以及夯前夯后检测结果对比分析，确定强夯与强夯置换工艺在新建武广客运专线近似地质条件下的适用性，总结完善近似地质条件下施工工艺和经验，确定了相关工艺参数及检测方法，能够较好地满足承载力和设计变形值要求，能较好地控制工后沉降，加固效果明显，经济可行。研究结论：夯击能是强夯及强夯置换工艺中决定加固深度的重要指标，强夯及强夯置换加固处理粘性土特别是饱和粘性土均需要合理的间歇时间，强夯及强夯置换适用于客运专线复合地基加固处理。     

CFG桩-网复合结构软基加固技术及其实际应用

研究目的:探讨有关CFG桩加固软土地基的设计、施工等方面的问题。研究方法:通过CFG桩-网复合结构加固上海某高速铁路试验段深厚软土地基的工程实例,对该法处理软土地基的设计方法、施工工艺、质量检验方法及注意事项进行了详细的阐述,并对其加固软基机理进行了较为深入的分析和探讨,对两种不同桩长的加固效果、在路堤荷载下的沉降变形规律、土工格栅的应力应变等进行了相关试验和现场测试研究。研究结果:桩长为27 m穿透软土层的CFG桩-网复合结构,填筑施工完成8个月后能满足高速铁路(有碴轨道)对软土路基承载力和工后沉降5 cm的要求,为应用CFG桩加固技术进行深厚软基处理的设计、施工与质量检验等提供了可靠的数据和参考依据,为我国在软土地区修建客运专线积累了宝贵的经验。     

改良粗颗粒填料在寒区高速铁路路基中的应用研究

高速铁路路基填料选用传统意义上平均冻胀率η≤1%且级配良好的非冻胀填料,目前高速铁路路基在寒季产生的实际冻胀量已超过规范规定15 mm的要求。针对寒区高速铁路路基冻胀问题,从填料改良方面开展研究,针对路基产生冻胀的主要位置,选取级配碎石为对象,以水泥、石灰、粉煤灰作为掺和料进行改良。通过室内试验,分析加入无机材料后填料渗透性和冻胀性的变化,对比加入3种掺和料的填料冻胀率,选取一种改良效果最为理想的材料,作为寒区高速铁路路基改良材料。研究结果表明:水泥、石灰以及粉煤灰的加入大幅度减少了水分从路基表面向基床内部的渗透,其中粉煤灰吸水能力较强,因此产生了较大的冻胀量,不适宜作为改良材料;水泥改良填料冻结时水分迁移量减少,冻胀量最小,说明相对石灰和粉煤灰,水泥最适合加入到级配碎石中,减小路基冻胀量。     

石郑客运专线路基设计有关问题的研究

研究目的:采用无碴轨道结构形式已成为高速铁路建设发展方向,通过对石郑客运专线路基有关问题进行分析研究,提出相应解决措施和建议。研究方法:借鉴国内外有关规定和经验,对石郑客运专线路基填料、地基处理、过渡段设置、路桥比较等重点方面进行研究和比选。研究结果:高速客运专线路基填料尽量选取天然合格填料或做好改良试验,选取适宜处理措施进行沉降控制和过渡段设置,合理确定路桥分界高度和路改桥段落。研究结论:高速客运专线无碴轨道铁路路基设计中,尤其在平原地区,应对路基填料、沉降控制、过渡段、路桥比较等方面给予重点考虑,并通过必要的试验、经济技术综合比较等方法确定最佳处理方案。     

天然B组填料在客运专线石质路堑填筑中的应用与推广

研究目的:通过试验研究天然B组填料能否在客运专线石质路堑换填中替代改良B组填料。研究结论:通过试验,已经顺利通过业主、咨询、设计、监理的评估验收,取料场料源和填筑工艺都获得较高评价,可大面积推广施工。该试验结果不但能够满足客运专线路基填筑的各项技术指标,而且采用天然B组填料替代改良B组填料,既提高功效,又降低成本。