高速铁路改良粗颗粒填料冻胀特性试验研究

针对寒区高速铁路出现的路基冻胀问题,为改良其渗透性和冻胀特性,从路基的粗颗粒填料入手,加入无机材料进行试验,并以冻胀率不超过0.1%为标准,研究粗颗粒填料级配碎石的改良材料类型、最佳配比等技术参数。结果表明:相对于石灰和粉煤灰,掺入水泥可以大幅度减小级配碎石的渗透系数和冻胀率,从而减少水分向填料内部的渗透以及抑制填料的冻胀;在开放补水的冻胀试验条件下,在分别掺入15%,20%和25%粉土的级配碎石中对应掺入3%,5%和5%的水泥,可将冻胀率控制在0.1%以内,说明在粗颗粒填料中掺入水泥后,适当增加粉土的含量并不会使填料产生过大的冻胀变形,从而解决寒区高速铁路路基的冻胀变形问题。     

水泥粉煤灰改良粗粒土路基填料力学与收缩特性

河北省西北地区特殊气候环境下，经上部荷载作用基床底层收缩变形产生的裂隙向上扩展使得路基表层产生裂缝。针对这一问题，本文以该地区路基改良粗粒土填料为研究对象，分析其力学特性与收缩特性，并提出新的抗裂评价指标，综合评价填料工程适用性。结果表明：掺入粉煤灰后水泥改良填料力学性能降低，但填料拉压比增大；水泥掺量越低填料抗干缩性能越好，掺入粉煤灰填料抗干缩性能进一步改善，但粉煤灰存在最佳掺量；填料最大温缩应变随温度的循环逐渐增加，第3次温度循环后趋于平稳，填料对温度变化敏感度降低；从能量角度提出综合抗裂系数，得出水泥粉煤灰改良填料综合抗裂性优于水泥改良填料。     

改良盐渍土的工程特性试验研究

针对新建兰新铁路第二双线沿线盐渍土的特点,利用水泥、石灰、粉煤灰对其进行改良。通过大量的土工试验和理论分析,系统研究了掺入水泥、石灰、粉煤灰改良后该盐渍土的物理、力学性能的变化,特别是对工程特性的影响。试验结果表明:该盐渍土掺入水泥、石灰、粉煤灰改良后,用作路基填料其强度、稳定性和渗透性均可满足规范要求。     

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。     

含60％长石全风化花岗岩工程特性研究

含60％长石风化花岗岩呈砾状,按照现有路基设计规范可以定为A组填料,故此可以作为Ⅰ级铁路基床表层填料,但施工过程中受外界因素影响其颗粒极易破碎,呈松散状态,动静力学特性变化复杂,工程特性劣化严重.从矿物成分,压实前后颗粒变化特征、含水情况对破碎程度的影响、压实特性,动、静三轴强度特性、现场填筑K30、孔隙率和Evd试验等方面进行了试验研究.研究结果表明,颗粒破碎前后填料组别可归为B组,静强度有一定的余地,临界动应力不能满足Ⅰ级铁路基床表层填料的要求,需要改良,同时给出了改良土的水泥掺量为3％ ～7％时的单轴抗压强度.     

盐渍土改良机理研究

为研究盐渍土的改良机理,首先分别研究了石灰、粉煤灰和水泥的工程特性,然后深入分析了石灰改良盐渍土、石灰粉煤灰改良盐渍土和石灰粉煤灰水泥(简称三灰)改良盐渍土的机理.结果表明:石灰改良盐渍土主要通过石灰水化、离子交换、Ca(OH)2的结晶、Ca( OH)2的碳酸化、火山灰反应和化学作用来实现;二灰改良盐渍土通过离子交换与絮凝作用、硅酸化反应、碳化作用、物理成型作用和化学作用来实现盐渍土的改良;三灰改良盐渍土不但通过以上物理化学反应实现盐渍土的改良,还可通过水泥自身的水化来增加强度.     

软岩填筑高速铁路路基的适用性探讨

研究目的:元古界以及新生代软岩在我国广泛分布,随着软岩地区高速铁路的大量修建,软岩填筑高速铁路路基适用性问题倍受关注。本文在武广高速铁路相关研究与应用的基础上,深入探讨软质岩填料高速铁路路基的适用性,意在降低造价、保护环境,提高经济与社会效益。研究结论:(1)软岩块石的成份和性质复杂,且可变性大,用于高速铁路路基填料前,应从其强度、水理性、可破碎性、崩解性、矿物组成、破碎后的颗粒组成以及外力作用下的颗粒变化等多方面,进行适用性评价;(2)易破碎、不易软化、不含蒙脱石等不良矿物的软岩,可以用作高速铁路路基填料;(3)风化不均匀的软岩,不能直接用作高铁路基填筑,其改良后高铁路基的适用性,应根据其破碎性、崩解性、矿物组成以及颗粒分析等进行评价,全风化软岩应根据其矿物组成、颗粒组成等,参照现有的土类填料评价其适应性;(4)本文提出的软岩填筑高速铁路路基适用性评判方法、标准等,对软岩地区修建高速铁路具有一定的指导意义。     

郑西客运专线路基黄土填料水泥改良试验研究

通过大量的水泥改良黄土室内试验及理论分析,研究不同配合比下水泥改良黄土的击实特性、压缩特性、强度特性及水稳性,分析并得出影响改良黄土强度变化的主要因素有改良土体的含水量、水泥配合比以及改良土的养护龄期等。试验结果表明,经水泥改良后黄土的压缩性、强度及水稳性均得到很好的改善,满足设计要求,最终论证水泥改良黄土作为路基填料的可行性。     

全风化泥质板岩填料改良的室内试验研究

分析了武广客运专线岳阳段路基本体填料的全风化泥质板岩工程特性,对于改良试验用填料的代表性土样进行试验,对不同配比的石灰和水泥的室内试验结果进行了研究,提出水泥改良的全风化泥质板岩在经过5次干湿循环后,其强度未见衰减,表明该填料经水泥改良有较好的水稳性.     

粉煤灰-矿渣-水泥体系粒径分布与其流动性的灰色关联

利用激光粒度分析仪测试了粉煤灰、矿渣、水泥3种粉体的粒径分布。采用灰色关联分析方法研究粉煤灰、矿渣、水泥3种粉体不同组合时的粒径分布对其浆体流动性的影响。研究结果表明：粒径大于10．480μm的颗粒对浆体流动性贡献不大，甚至在高效减水剂掺量较多时起反作用；粒径小于10．480μm的颗粒只有在足量的高效减水剂作用下才能充分发挥其对浆体流动性的作用。