铁路路基改良土填料浸水强度试验研究.docx

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铁路路基改良土填料浸水强度试验研究

段俊彪,等:

铁路路基改良土填料浸水强度试验研究?

55?

铁路路基改良土填料浸水强度试验研究

段俊彪白志勇

（西南交通大学土木工程学院四川成都610031）

摘要介绍在洛湛铁路选取l3组代表性c,D类路基填料,掺入石灰和水泥进行改良,

通过对改良土样的浸水试验研究,得到了石灰改良土和水泥改良土在不同石灰及水泥掺量,不同

养护龄期下的浸水养护强度的变化规律,并比较了浸水强度和常规强度,供改良土的设计,施工

和养护参考.

关键词铁路路基填料改良浸水强度试验研究

1引言

对于铁路路基的填料要求,在铁路规范…中

有明确的规定,路床部分应优先选用A,B组填

料,但B组填料必须满足一定的塑性指数和液限

的要求,当不得不使用C组填料时,其必须满足

一

定的粒径和塑性指数以及液限指标的要求,严禁

使用D,E组填料;规范同时还规定了对不符合路

床填料要求的要进行改良.对于铁路路堤而言,应优

先选用A,B,C组填料,D组填料改良后方可使用.

我国幅员辽阔,在气候温湿,多雨的广大南方

地区,广泛出露的地层是颗粒较细的粉土,粘性

土,膨胀土,红粘土等,依据铁路路基填料的分

类,几乎全部属于C,D类土,其绝大部分必须经

过改良后才能作为合格的路基填料.如京沪高速铁

路,洛湛铁路等,线路范围不合格的路基填料约占

65%.而对于改良后的填料在多雨及地下水位

较高的南方地区,其强度的变化规律及增长规律如

何;经不同的改良方法改良后的填料,在浸水后对

其强度的影响程度如何,对此进行研究就显得非常

有意义.

2试验研究的设计

段俊彪,男,硕士研究生.

2.1试验总体设计

在洛湛铁路永州至辰溪段长460.3km范围取

回扰动土样54组,通过物理力学及化学性质试验,

对其进行填料分类,在其中选取具有代表性的需要

改良的C,D类l3组土样进行改良土浸水强度试

验.试验的内容为不同改良剂掺量,不同龄期下的

自然养护状态及浸水养护状态土样的无侧限抗压强

度.改良剂分别为国内铁路工程填料改良常用的成

本相对较低的石灰和水泥,其掺量石灰分别为

0%,8%,10%,15%,水泥分别为0%,

3%,5%,8%;养护的龄期分别为3d,7d,

28d.

2.2试样的制作

通过素土的击实试验,取得素土试样的最佳含

水率;通过不同掺量改良土的击实试验,取得不同

改良剂在不同掺量下的最佳含水率,素土和改良土

分别按照试验取得的最佳含水率制作试件.制作石

灰土试件时,先在土中加入石灰和水,闷料8h后

开始制作;水泥土由于水化反应的速度较快,按照

有关试验规程的规定,在水泥,土,水混合后1h

内完成试样制作,当超过1h时,混合料作废.所

有制作的试件尺寸均为.91cm×8cm圆

柱体.卜

2.3试件的养护

（1）常规养护.试件制作完成后在室内正常

两者的换算关系;路基宽度控制,要求每填高0.5

m检测1次,每20m检测1个断面,保证路基面

宽度符合设计要求.

4结语

襄十高速公路采用此设计方案与施工工艺,减

少了大量的弃方,借方和土地的占用,取得良好的

经济效益和社会效益.经过三年雨季考验,路基边

坡稳定,无坍塌;路面亦无开裂,下沉及翻浆现

象.与以往单纯采用石灰改善膨胀土筑路的方法相

比,具有速度快,操作简便,质量可靠的优点,在

我省中弱性膨胀土施工中具有极大的推广价值.

参考文献

—Sharif.为控制膨胀对膨胀土进行处理.

路基工程,1995（6）.

[2]公路路基施工技术规范（脚3—95）[M].北京:

人民交

通出版社,1995.

[3]公路土工试验规程（j'TJ051—93）[M].北京:

人民交通出

版社,1993.

收稿日规:

2005—04—19

56.全国中文核心期刊路基工程2006年第3期（总第126期）

的温度和湿度下养护一天,然后将试件放人盛满湿

砂（砂的含水量接近试件的最佳含水量）的容器

中密闭养护至规定的龄期.

（2）浸水养护.试件制作完成后在室内正常

的温度和湿度下养护一天,然后将试件放人盛满纯

净水的容器中,养护至规定的龄期.

2.4土样及改良剂的选取

13组土样属D类土8组,C类土5组.由于D

类土颗粒较细,粘粒含量大,塑性指数较大,能够

很好与石灰结合而发生物理化学及水化反应,所以

选用石灰作为改良剂;C类土相对颗粒较粗,粘粒

含量少,塑性指数较小,能够很好与水泥发生反应

而结合,故采用水泥作为改良剂.（土样的详细物

理性质本文略）.

3试验结果

3.1不同改良剂掺量下浸水强度变化规律

试验结果不同石灰掺量下浸水强度（取28d）

见图1,图2,不同水泥掺量下浸水强度（取28

d）见图3.

l60

l加

l2O

重100筐

掺人量,%

圈1不同石灰掺■浸水强度圈

掺人量,%

圈2不同石灰掺■浸水强度圈

O2468

掺人量,%

圈3不同水泥掺■浸水强度圈

后,其28d龄期的浸水强度随着石灰掺量的增加

而略有提高或者几乎没有提高,而且即使养护28

d,部分改良土强度也几乎无法达到素土的强度,

可见浸水对于石灰土来说强度损失大.究其原因可

能是试件浸水后,土中的孔隙被水全部填充,使土

颗粒的水化膜增厚,阻止了石灰中的有效成分与土

颗粒接触发生反应;同时由于石灰中的有效成分的

溶解作用,部分离子（如Ca2,Mg2）已溶解于

水中,不可能与土粒结合,因而造成其强度比正常

养护下要低很多（约65%一7O%）.同时也发现

与正常养护同样的现象,即浸水强度并不随着石灰

掺量的增加而增大,而是有一个最佳值,在掺量为

1O%时强度达到最高.

（2）从图3中可以看出,土中掺入水泥后,

其28d龄期的浸水强度随着水泥掺量的增加而不

断提高,其强度与水泥的掺量为正比关系.同时浸

水对强度的影响不大,即使浸水28d后强度最大

可达1195kPa.

3.2不同龄期改良土浸水强度变化规律

试验结果不同龄期下石灰土浸水强度R（石灰

掺量1O%）见图4,图5,不同龄期下水泥土浸水

强度R（水泥掺量5%）见图6.

l加

l2O

l0o

重80

龄期,d

田4不同龄期石灰土浸水强度度圈

对于素土,通过浸水试验,试件放入水中后一

般在23h后,全部崩解,无任何强度.从图4,图5可以看出随着龄期的增长（从3

（1）从图I,图2可以看出,土中掺入石灰～28d）,石灰土的强度不断增长,其28d强度约

{昙咖咖渤l弓

日^筐

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堡堕基改良土填料浸水强度试验研究————————————————————一……_y-/

蹇

龄期/d

圈5不同龄期石灰土浸水强度圈

圈6不同龄期水泥土浸水强度圈

三苎.:

4.倍,增长趋势非常明显,而且后期强度增长尚有余地.

一…一'""且

从中可以看出,随着龄期的增长（从3～

描

8d）,强度在逐渐增长

3二;.d度

警大.:

后强度增长很小,说明芏浸水后,对其强度的影响不大.

～…-L

3正常养护与浸水养护强度对比

石护与浸水养护强度（石灰掺量

见图7,水泥土写菱水养护强度（水泥掺量5%,~F,28一d）

圈7石灰土正常养护与浸水养护强度对比圈

妄二中!

以享出,石灰土的浸水强度略高于度

.养护强度高兰螽震萋譬曼!

看出,兰正常养护

强度相差不大,而两嘉

57?

土样编号

圈8水泥土正常养护与浸水养护强度对比圈

强.28d浸水强度一般比正常养护强度

降低约5%15%～…～～促

（

2泥或石灰掺量的增大,

水泥土与篓的增长趋势不同,

水泥r土毫堡苎乎

呈正比增长关系,

而砉芏釜佳掺量（本次试验

中为10%）时强度-美_戳

描:

'的浸水强度随着龄期的增长呈线兰增:

水泥土的浸水强度增

登度的增长非常缓慢.石呈的浸水后期强度增

长的余地大于水:

～上

（4土浸水后强度远远低于常规养护的

薏至无法达到素土的:

强度略

低于不浸水的强度,

;主强一…0,_LH

两.

改良土设计时,～方面要考虑所

性零满足程度,另,

当路基处于地下水箍

要竺曼,J不宜使用石灰进露嚣=E|用水泥进行改良为好

…～工K'不

参考文献

二'嘲㈣-铁路路基设计规范[S]京:

-L国199铁道出版社,

9.……一:

14l亳l

…

0102-

…

2004,脚一:

规

程[s]?

北京:

中国铁道出版社

2004.

～…-LJ'巩讴祝

部'腑卜93_公路虹试验规程[S]京

人民交1993通出版社

.…一:

八,c

'二.工程无机结合料稳定材料试验规程【sJ?

北京:

人民交通出版社,

1994.一……现住

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