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1、鐵路路基改良土應(yīng)用關(guān)鍵詞:鐵路路基;改良土;應(yīng)用1概述鐵路對(duì)路基填料有很高的要求,路基填料和地基處理是路基施工中的重點(diǎn)、難點(diǎn)。鐵路路基基床分為表層及底層,表層厚度為0.6m,底層厚度為1.9m,總厚度2.5m,鐵路基床范圍內(nèi)一般都要求選用a、b組填料。當(dāng)沿線缺乏a、b組填料且外運(yùn)a、b組填料不經(jīng)濟(jì)時(shí),應(yīng)采取相應(yīng)的改良方法對(duì)當(dāng)?shù)赝临|(zhì)進(jìn)行改良。改良土外摻料可采用水泥、石灰、粉煤灰、砂、礫、碎石等無機(jī)料。2改良土的設(shè)計(jì)要求2.1填料勘察和試驗(yàn)改良土設(shè)計(jì)前應(yīng)首先對(duì)填料及外摻料進(jìn)行勘察和試驗(yàn)。對(duì)一般細(xì)粒土應(yīng)進(jìn)行顆粒分析(黏粒、粉粒含量),界限含
2、水量試驗(yàn),擊實(shí)試驗(yàn),無側(cè)限抗壓強(qiáng)度、回彈模量、夯后快剪強(qiáng)度、有機(jī)質(zhì)含量、硫酸鹽含量試驗(yàn)。膨脹土等特殊土,除按細(xì)粒土一般試驗(yàn)項(xiàng)目外,尚應(yīng)進(jìn)行礦物成分分析、濕化試驗(yàn)、膨脹試驗(yàn)及設(shè)計(jì)要求的其他試驗(yàn)。對(duì)于外摻料:水泥應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)度等級(jí)試驗(yàn)、凝結(jié)時(shí)間試驗(yàn)、安定性試驗(yàn);石灰應(yīng)進(jìn)行氧化鈣cao與氧化鎂mgo含量試驗(yàn)、未消化殘?jiān)吭囼?yàn);粉煤灰應(yīng)進(jìn)行礦物成分(sio2+al2o3+fe2o3含量)試驗(yàn)、so3含量試驗(yàn)、燒失量試驗(yàn)、細(xì)度試驗(yàn)。2.2改良土設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)當(dāng)改良土外摻料為水泥時(shí),宜采用普通硅酸鹽水泥或礦渣硅酸鹽水泥,強(qiáng)度等級(jí)為32.5或42.5,
3、初凝時(shí)間不宜小于3.0h,終凝時(shí)間不宜小于6.0h,不應(yīng)使用快硬水泥、早強(qiáng)水泥,不得使用受潮變質(zhì)水泥。用水泥改良的原土料,其塑性指數(shù)宜小于12,有機(jī)質(zhì)含量不宜超過2%,硫酸鹽含量不大于0.25%。外摻料為石灰時(shí),宜采用一等建筑鈣質(zhì)生石灰粉或合格建筑鈣質(zhì)生石灰,其石灰的cao+mgo含量不小于80%,co2含量不大于9%,未消化殘?jiān)浚?mm圓孔篩余)不大于15%。用石灰改良的原土料,其塑性指數(shù)宜大于12,有機(jī)質(zhì)含量不大于5%,硫酸鹽含量不大于0.8%。外摻料為粉煤灰時(shí),宜用sio2+al2o3+fe3o4含量不小于70%的粉煤灰,其
4、質(zhì)量應(yīng)符合現(xiàn)行《粉煤灰標(biāo)準(zhǔn)》(gb1596)ⅱ級(jí)粉煤灰的要求,即細(xì)度(0.045mm分孔篩余)不大于25%,三氧化硫不大于3%、燒失量不大于8%。經(jīng)改良后填料的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度應(yīng)符合表1的要求表1改良土無側(cè)限抗壓強(qiáng)度(飽和)(kpa)路基部位線路級(jí)別基床表層基床底層基床以下ⅱ級(jí)線路≥500≥700≥300≥450≥200ⅰ級(jí)鐵路及200km/h客貨共線≥350≥550≥250200~250客運(yùn)專線≥350≥550≥250客運(yùn)專線及高速鐵路≥350≥550≥2502.3改良土設(shè)計(jì)方案對(duì)細(xì)粒土,一般宜根據(jù)土的性質(zhì),選擇適宜的外摻料,采用改變
5、土的物理、力學(xué)性質(zhì)的化學(xué)改良方法。配制不少于三個(gè)不同摻合量的混和料進(jìn)行擊實(shí)試驗(yàn),以確定各種混和料的最優(yōu)含水率和最大干密度。擊實(shí)試驗(yàn)按現(xiàn)行《鐵路工程土工試驗(yàn)規(guī)程》(tb10102)中改良土試驗(yàn)相關(guān)規(guī)定進(jìn)行。當(dāng)采用水泥基類作為外摻料時(shí),其擊實(shí)最大干密度取延遲一定時(shí)間的試驗(yàn)值,延遲時(shí)間根據(jù)所選工藝經(jīng)試驗(yàn)確定。按改良土所處路基結(jié)構(gòu)不同部位的壓實(shí)度要求計(jì)算干密度。按最優(yōu)含水率、計(jì)算干密度并延遲一定的時(shí)間制備試件進(jìn)行無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)。無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)按現(xiàn)行《鐵路工程土工試驗(yàn)規(guī)程》(tb10102)中改良土試驗(yàn)相關(guān)規(guī)定進(jìn)行。根據(jù)路基結(jié)構(gòu)不同部位
6、對(duì)改良土強(qiáng)度要求,選定合適的外摻料及摻入比,摻入比應(yīng)按表1的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度要求進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)確定。3改良土的施工要求3.1石灰改良土石灰改良土具有較高的抗壓強(qiáng)度,強(qiáng)度形成好的石灰改良土是一種整體材料,具有板體作用和較好的水穩(wěn)性和一定的冰凍穩(wěn)定性。由于石灰屬于中緩凝慢硬材料,從加水拌和到碾壓成型的延遲時(shí)間對(duì)其壓實(shí)度和強(qiáng)度沒有明顯的影響,最長(zhǎng)延遲時(shí)間可達(dá)2-3天。這種改良措施主要在沿線石灰儲(chǔ)量豐富的地區(qū)應(yīng)用,另外,從試驗(yàn)分析證明用相同劑量的石灰改良不同的黏性土?xí)r,改良后的強(qiáng)度隨土中黏粒含量的增加和塑性指數(shù)的增大而增大,石灰宜改良黏粒d<0.
7、002m且含量大于10%及ip大于12的黏性土。3.1.1施工工藝根據(jù)用土比例和每車土量將素土按指定位置堆放,均勻卸在路槽頂面,并用推土機(jī)和平地機(jī)粗平,用輕型壓路機(jī)穩(wěn)壓一遍,檢查布土厚度和含水量。石灰應(yīng)在使用前一周充分消解,并通過10mm篩孔,用布灰機(jī)或打方格人工布灰,均勻攤平。3.1.2拌和拌和采用專用拌和機(jī)械,施工時(shí)有專人檢查拌和的深度,使穩(wěn)定土層全部翻透,嚴(yán)禁在穩(wěn)定土層與下承層之間殘留一層素土,但也要防止翻犁過深。檢查松鋪厚度和混合料含水量、石灰劑量,并按規(guī)定取樣制備抗壓試件。根據(jù)天氣情況,夏天混合料含水量應(yīng)較最佳含水量高出1~
8、2個(gè)百分點(diǎn)。用石灰穩(wěn)定塑性指數(shù)大的粘土?xí)r,應(yīng)采用兩次拌和。第一次加70%-100%預(yù)定劑量的石灰進(jìn)行拌和,悶放1-2天,此后補(bǔ)足需用的石灰,再進(jìn)行第二次拌和。表面高出設(shè)計(jì)標(biāo)高部分應(yīng)予刮除并將刮下的石灰土掃出路外;局部低于