武广客运专线软岩填料特性研究

软岩稳定性、抗风化、抗水性及抗变形能力均较差，遇水、风化作用右其强度会急剧降低，在填筑后容易变化，粒度组成会随着碾压过程及暴露时间而变化，压实性能不稳定。本文首先研究软岩填料的特殊物理力学特征以及工程特性，根据武广客运专线软岩室内试验成果，初步评价其作为填料的适宜性，并为现场试验提供指导和参考作用。     

含砾砂岩物理改良土填料现场填筑施工技术

鉴于高速铁路对路基填料的严格要求,改良土填料是解决高速铁路路基的一项关键性技术。本文就软岩颗粒级配控制、松填厚度、最大干密度量佳含水量、碾压设备及碾压速数的确定、质量检测和工后沉降进行综合研究。结合工程实例介绍路基填筑过程中,对沿线大量的软岩弃方采取改良措施后,用于客运专线基床以下路堤本体填筑的施工技术,该措施既节约投资,保护环境,又为类似工程的设计、施工提供依据。     

武广客运专线泥质粉砂岩填料物理改良研究

武汉至广州铁路客运专线沿线分布大量的泥质粉砂岩软岩全一弱风化物,如能将这些软岩作为填料经改良后用于客运专线路基,则将节约大量的土地资源,节约投资,保护环境。而研究软岩及其改良土填料的特性以及现场填筑成套技术,可为类似工程设计、施工提供依据。结合现场试验,对软岩填料的级配改良及填筑效果进行了详细论述。     

变质软岩路堤填料特性的大型三轴试验研究

陕西省柞水至小河高速公路建设中遇到大量的变质软岩填料,由于其风化严重,裂隙发育,强度较低,在爆破开采、装载运输、机械摊铺、碾压成型和整平过程中颗粒破碎严重,遇水后会进一步发生破碎,影响路堤的稳定性。因此,在开展岩石成分分析与力学试验的基础上,对风干与饱和情况下的变质软岩填料进行了大型三轴试验研究。试验结果表明:剪切过程中试样在不同围压下的应力应变关系呈硬化型,应变较小时剪缩明显;试样的内摩擦角较大,并随着围压的增加而减小;饱和情况下试样的强度参数小于风干时,但变化幅值较小,总体上能够满足工程强度及质量要求,可以用作高速公路路堤填料。     

红层软岩填筑路堤的离心模型试验

研究目的:考察红层软岩填料在不同压实度工况下的沉降特性,合理确定利用红层软岩填筑路堤的压实参数。研究方法:采用土工离心模型试验,验证红层软岩填料填筑路堤的适宜性。研究结果:红层软岩填料路堤的工后沉降随压实系数的提高而逐渐减弱,压实系数分别为0.87、0.90、0.93、0.97的工况下,最终工后沉降与路堤高度的比值分别为2.4‰、1.913‰、1.833‰、1.673‰,能够满足《200 km/h铁路暂规》对路基工后沉降控制标准的要求。研究结论:红层软岩可直接用作路堤填料,填筑压实系数宜控制在0.93以上。该研究成果对广大红层软岩地区的铁路、公路建设具有重要意义。     

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。     

高速铁路软岩物理改良土路基的动力特性分析

在武广高速铁路设计中,首次将软岩物理改良土用作高速铁路路基本体填料。在试验段中预埋设动测元件,CRH3动车以300 km/h以上速度运行时,测试软岩物理改良土路基在高速列车运行下的动力特性。测试结果表明:在保证软岩物理改良土的粒径级配、压实度时,可以将软岩物理改良土用作高速铁路路基本体填料,其填筑的路基整体动力特性稳定,和基床、轨道系统形成良好的动力特性匹配。     

蒙华铁路路基全风化软质岩填料碾压工艺试验

研究目的:蒙华重载铁路岳阳至吉安段软质岩填料占全线挖方总量近七成,设计采用全风化软质岩作为基床以下路堤填料。为得到全风化软质岩填料现场填筑时的合理含水率、松铺厚度和压实工艺,通过室内土工试验分析其基本物理力学性质,并开展现场填筑试验研究其作为基床以下路堤填料的碾压施工关键控制参数及工艺。研究结论:(1)全风化软质岩填料的矿物成分中含有高达17. 3%的富铁白云母,液限wL=42. 1%≥40%,塑性指数Ip=14. 0,为高液限粉质黏土,属于D组填料;(2)现场填筑时,控制松铺厚度h≤0. 35m、含水率w∈(wopt-3%,wopt),能达到地基系数K30≥80 MPa/m的设计要求,对应的压实系数K≥0. 95;(3)提出了全风化软质岩填料的合理碾压组合方式,即静压2遍+弱振1遍静压1遍+强振1遍静压1遍+静压2遍;(4)试验得出的结论可指导全风化软质岩在我国铁路路基工程中的应用。     

粉喷桩复合地基及软岩填料路堤的沉降控制研究

研究目的:采用土工离心模型试验,验证红层地区粉喷桩复合地基及软岩填料路堤的工后沉降是否满足设计控制标准的要求,以指导设计与施工。研究结论:通过试验段的实验研究表明:红层软岩填料的压实系数应控制在0.93以上,且路堤填完后至少6个月才能铺轨。在此条件下,粉喷桩复合地基路堤顶面的工后总沉降能够满足设计控制标准(沉降15 cm,沉降速率4 cm/年)的要求。验证设计采用粉喷桩(桩间距1.0 m,桩直径50 cm)复合地基及软岩填料填筑路堤是可行的。该成果对设计与施工具有重要的指导意义。     

泥质粉砂软岩填筑路基结构的探讨

针对武广客运铁路专线沿线遇到的大量软质千枚状板岩和泥质粉砂岩，在分析软岩矿物成分、耐崩解性，软岩岩块力学强度和击实试验基础上，初步判定千枚状板岩作为填料可用于路基底层的填筑，而泥质粉砂岩属于C、D组填料，不宜直接填筑；在水文地质条件较好地段，采取一定的改良方可填筑。为此，考虑泥质粉砂岩特性，设想当路堤较低时采用“砂砾垫层＋边沟”；当路堤较高时，采用包边法进行路基设计，为软岩填筑路基提供参考设计方案。