高速客运专线路基改良填料的试验研究

基于高速客运专线对路基变形的严格要求，路基填料改良已成为高速铁路必须解决的问题。本文通过大量的土工试验和理论分析，研究了石灰改良黄土和水泥改良黄土的强度机理、压缩特性、水稳定性、强度特性以及影响这两种改良材料工程力学特性的主要因素，并进行了对比分析，为黄土地区高速客运专线路基填料的选择和应用，提供了参考依据。     

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。     

冻融作用对石灰土临界动应力影响的试验研究

通过冻融循环前、后土的动三轴试验,对比分析了黏土与掺入6%石灰后土的累积塑性变形在加载次数、外加动载值和冻融循环次数影响下的变化规律,得出了季节性冻土区修建高速铁路时,路基采用黏性土填料的石灰改良方案,即黏土中掺入6%的石灰后可满足寒区高速铁路路基动强度的要求。     

水泥改良土剪切波速与压缩强度关系的试验研究

水泥改良土是高速铁路路基工程中常用的一种填料.通过剪切波速与固结不排水三轴剪切试验,分别对3种水泥改良粉质黏土与1种水泥改良粉土的剪切波速、压缩强度及其相关性进行了研究.结果表明,不同养护龄期、不同灰土配合比条件下,水泥改良土的压缩强度与剪切波速之间有良好的对应关系,其相关系数接近0.95,这为依据剪切波速评价水泥改良土的压缩强度提供了依据.     

严寒地区路基新型复合改良剂改良粉砂试验研究

以严寒地区高速铁路路基不良填料——粉砂为研究对象,采用一种新型复合改良剂对其进行系统的改良试验研究,并与传统水泥改良剂的改良效果比较。经过多次饱和冻融循环试验发现,掺加新型复合改良剂试样的无侧限抗压强度明显高于掺加同比例水泥的试样,且随着饱和冻融次数的增加无侧限抗压强度无降低趋势,耐久性、水稳定性好。同时,掺加新型复合改良剂可以明显提高试样的早期强度。研究成果对于高速铁路沿线不良填料的利用具有借鉴意义。     

水泥改良膨胀土重载铁路路基填料的可靠性研究

重载铁路路基相比普通铁路和高速铁路路基承受更大的动力荷载,对填料要求更为严格。新建蒙西至华中地区铁路煤运通道(简称蒙—华重载铁路)三荆段(三门峡—荆门)沿线分布大量膨胀土,拟采用水泥改良膨胀土作为该区段路基填料。鉴于目前中国尚无在膨胀土地区修建重载铁路的实践与案例,针对重载铁路水泥改良膨胀土路基填料可靠性研究相对偏弱。为此,首先结合室内动三轴试验,系统探索重载铁路基床底层及以下路堤结构范围内水泥掺量3%和5%改良膨胀土的临界动应力;然后借助现场试验测试路基实际动应力水平,对水泥掺量3%和5%改良膨胀土填料的可靠性进行评估。研究结果表明:基床底层水泥掺量5%改良膨胀土填料临界动应力范围148.8～233.1 kPa,大于该范围实测路基动应力水平71.45 kPa;基床底层以下路堤掺量3%改良膨胀土填料临界动应力范围142.5～249.7 kPa,大于该范围实测路基动应力水平25.25 kPa,说明水泥改良膨胀土用作蒙-华重载铁路路基填料动力可靠性满足要求。研究结果对探索重载铁路基床范围内动力水平及水泥掺量3%～5%改良膨胀土填料的可靠性评估具有重要理论意义。     

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。     

花岗岩全风化层及其改良土的试验研究

研究目的:高速客运专线对路基变形要求非常严格。虽然针对全风化花岗岩及其改良土的公路路用性能目前研究较多,但能否用于高速铁路基床底层或路基本体填料的研究国内外尚不多见。基于此,本文通过大量的土工试验和理论分析,研究了花岗岩全风化层及其改良土的强度机理、压缩特性、水稳定性以及干湿循环强度衰减特性等。研究结论:通过对花岗岩全风化层及其改良土的试验研究,得出:(1)对于水泥改良土,其塑性指数随水泥剂量增加而降低;(2)随水泥量的掺加,最优含水量变化不大,花岗岩全风化层化学改良土的力学指标均有所增大;(3)经过改良之后的花岗岩全风化层能用于高速铁路基床底层或路基本体填料,这为高速客运专线花岗岩全风化层路基填料的选择和应用提供了理论依据,具有重要的理论价值和工程实用意义。     

沪渝蓉高速铁路合宁段路基膨胀土填料改良试验研究北大核心

针对沪渝蓉(上海—重庆—成都)高速铁路合肥地区膨胀土分布广泛且路基填料需远距离调配的问题,掺入水泥、熟石灰对膨胀土进行改良试验,通过界限含水率试验、颗粒分析、重型击实试验、饱和无侧限抗压强度试验、膨胀性试验、压缩试验、直剪快剪试验以及不固结不排水三轴试验对比分析水泥、熟石灰的改良效果。结果表明:随着水泥、熟石灰掺入比的增加,膨胀土的无侧限抗压强度明显提高;改良后土的各项膨胀性指标都有了较大幅度的减小,压缩系数减小和压缩模量增加明显,黏聚力和内摩擦角都有着不同程度的增大;熟石灰改良效果优于水泥改良;建议沪渝蓉高速铁路合宁段采用熟石灰进行膨胀土改良,基床底层改良土熟石灰掺入比建议采用6%,基床以下建议采用5%,改良土养护龄期为7 d。     

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.     

寒区高速铁路路基地温监测技术优化试验研究

选用中密粉土、砂土模拟寒区高速铁路路基冻土,并进行了冻土路基地温现场监测模拟试验。试验结果表明:寒区高速铁路路基填料应该选择合适的颗粒级配,土体的含水率过高时要结合工程情况固结排水;现场监测选用PVC管作为温度传感器放置的媒介较好,PVC管靠近自然环境的一端应该采取闭口处理,且应在同一时间点采集温度。提出了寒区高速铁路路基地温监测的优化方案。     

高速铁路路基结构性粉质黏土的工程处理措施

结构性粉质黏土具有水敏感性,天然状态强度较高,浸水后土体软化明显,易发生湿陷。实际工程中结构性粉质黏土常被视为普通粉质黏土,没有针对性处理措施。本文针对京沈高速铁路阜新站的结构性粉质黏土的工程特点提出了相应的处理对策。建设期应对饱和度小于60%且孔隙比大于0.6的粉土、黏性土增加湿陷性试验并根据试验结果进行地基处理。针对运营高速铁路特点,提出可达到秒级响应的信息化袖阀管注浆加固技术,并在京沈高速铁路成功应用。     

高速铁路路基粉粘土填料改良技术的探讨及应用

结合秦沈客运专线的工程实际 ,对C组的粉粘土实施改良用作高速铁路路基基床底层进行试验分析 ,研究水泥改良土的物理、力学性质 ,得出不同掺入料改良粉粘土的最佳配合比 ,通过现场试验验证其结论的正确性 ,并总结各改良土的施工工艺 ,为今后高速铁路路基填料的改良积累资料     

高速铁路路基强夯施工工艺性试验研究

高速铁路路基工后沉降控制是路基的关键技术。强夯对地基土的加固作用主要是压实土体．使土体局部液化,将空隙水从裂隙中排出使土体排水固结。通过强夯工艺试验,以及试验过程中对各项工艺性参数的数据统计,总结出合理的施工工艺参数,形成适合工程段地质条件的施工工艺。     

高速铁路泡沫轻质土路基施工关键控制技术

针对泡沫轻质土这一轻质高强的高速铁路新型路基材料,研究其强度形成机理、路基控制标准与要求。结合一高速铁路路基帮填泡沫轻质土工程施工案例,得出泡沫轻质土路基施工关键参数。泡沫轻质土强度形成过程分为初始阶段、反应阶段、硬化阶段3个过程。通过原材料检验、工艺性试验、浇筑过程中控制与工艺改进等措施,确保浇筑的泡沫轻质土能够满足高速铁路路基对材料性能、结构形式、受力特征、耐久性指标的要求,从而提出了一套适用于高速铁路路基泡沫轻质土的理论和技术。     

包边填砂路基边坡稳定性分析

分析了改良黏性土包边的填砂路基边坡的主要破坏形式及其产生的机理,针对其破坏形式提出了基于关键点位移破坏判断准则的强度折减有限元方法.并采用该方法分析了路基填筑高度、路基边坡坡度、边坡包边土厚度三个路基断面几何参数对于填砂路基边坡稳定性的影响,提出了相关建议供设计人员参考.     

石灰改良下蜀黏土作为高速铁路路堤填料的工程性质试验研究

研究目的：高速列车的安全和平稳运行必须有一个高平顺性和稳定性的轨下基础，路基作为轨道结构的基础形式之一，必须具有强度高、刚度大、稳定性和耐久性好，能抵抗各种自然因素的影响，这就对路基填料的工程性质提出了很高的要求。京沪高速铁路沿线优质填料较为缺乏，在宁镇一带广泛分布的下蜀黏土一般为D组填料，不能直接用作高速铁路基填筑，必须进行改良。本文通过石灰改良下蜀黏土的室内物理试验、静力学试验、动力学试验及现场填筑试验，对石灰改良下蜀黏土作为填料的工程性质进行系统的研究，对其作为高速铁路基床底层填料的可行性进行了评价。 研究结论：下蜀黏土经石灰改良后，颗粒组成发生明显变化，水稳性显著加强，静力学性质明显提高，同时还表现出优良的动力学特性，压实质量能满足高速铁路基床底层压实标准，可用作高速铁路路堤填料。但在应用过程中，应注意石灰掺入量、含水率等因素的影响。     

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。     

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。     

固化剂在加固土中的试验研究

在铁路建设中各种特殊土的处理日益引起大家的关注,单纯使用石灰、水泥时土进行加固效果并不理想.提出用固化剂(CPN)稳定二灰粉土作为路基基层,并系统地研究了固化剂加固二灰粉土以及加固石灰粉土的力学性能、水稳定性、冻稳定性、劈裂性能和抗压模量及抗弯拉强度、抗弯拉模量等路用性能.试验结果表明:加入固化剂后提高了基层材料的计算强度、水稳性、冻稳性及良好的板体性,从而起到减薄路基厚度,降低工程造价的重要作用,对于丰富我国铁路基层结构形式具有重要的现实意义.