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

2、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，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

3、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，其質(zhì)量應(yīng)符合現(xiàn)行粉煤灰標(biāo)準(zhǔn)（gb1596）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

4、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級(jí)線路500700300450200級(jí)鐵路及200km/h客貨共線350550250200250客運(yùn)專線350550250客運(yùn)專線及高速鐵路3505502502.3 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

5、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，最長延遲時(shí)間

6、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d0.002m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

7、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12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；局部低于標(biāo)高之處，不能進(jìn)行貼補(bǔ)，必須將其鏟除重鋪。3.1.3碾壓用輕型壓路機(jī)碾壓一遍，再用平地機(jī)進(jìn)行整平、整型，經(jīng)檢查達(dá)到規(guī)定標(biāo)高后再進(jìn)行壓實(shí)。用12t以上壓路機(jī)全寬碾壓12遍，每次重疊1/2碾壓寬度；用壓路機(jī)碾壓到規(guī)定壓實(shí)度。一般需碾壓68遍。用人工攤鋪和

8、整形的穩(wěn)定土層，宜先用68t兩輪壓路機(jī)或輪胎壓路機(jī)碾壓12遍，然后再用重型壓路機(jī)碾壓。碾壓應(yīng)遵循由路邊向路中、先輕后重、先下部密實(shí)后上部密實(shí)、低速行駛碾壓的原則，避免出現(xiàn)推移、起皮和漏壓的現(xiàn)象。碾壓程序和碾壓遍數(shù)并不是唯一的，應(yīng)通過試鋪確定。3.1.4接縫基層的橫向施工接縫、應(yīng)采用與表面垂直的平接縫處理，確保接縫處橫向與縱向平整度。同日施工的兩工作段的銜接處，應(yīng)采用搭接。前一段整形后，留5-8m不進(jìn)行碾壓，與后一段重新拌和碾壓。3.1.5養(yǎng)生及交通管制石灰土在養(yǎng)生期間應(yīng)保持一定的濕度，不應(yīng)過濕或忽干忽濕。養(yǎng)生期不宜少于7天。每次灑水后，應(yīng)用兩輪壓路機(jī)將表層壓實(shí)。石灰土碾壓結(jié)束1-2天，當(dāng)其表面

9、干燥（含水量不大于10%），可進(jìn)行下一步施工。在養(yǎng)生期間未采用覆蓋措施的石灰穩(wěn)定土層上，除灑水車外應(yīng)封閉交通。在采用覆蓋措施的石灰穩(wěn)定土層上，不能封閉交通時(shí)，應(yīng)限制車速不得超過30km/h，禁止重型卡車通行。3.2 石灰、粉煤灰改良土石灰、粉煤灰改良土俗稱二灰土，二灰土具有較高的強(qiáng)度，雖然早期強(qiáng)度偏低，但后期強(qiáng)度較高。二灰土在形成過程中，內(nèi)部進(jìn)行物理化學(xué)反應(yīng)，形成致密整體，具有較好的水穩(wěn)定性和抗凍性。由于土的塑性指數(shù)變化，特別在1020之間，二灰土的強(qiáng)度變化尤為明顯，塑性指數(shù)高的土，強(qiáng)度亦高，另外，當(dāng)沿線粉煤灰儲(chǔ)量較多時(shí)，可以考慮廢物利用。3.2.1備土在冬季覆蓋土基礎(chǔ)上由測量人員測量放點(diǎn)，用

10、平地機(jī)精平，厚度按15cm控制，多清少補(bǔ)，然后壓路機(jī)快速碾壓1遍，使素土表面平整，并具有一定密實(shí)度，以便攤鋪粉煤灰。整平后，由試驗(yàn)人員測其含水量，如含水量不足，及時(shí)灑水。3.2.2布粉煤灰根據(jù)計(jì)算出每延米粉煤灰用量，在素土表面人工碼成兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)斷面的梯形，并做出相應(yīng)標(biāo)尺進(jìn)行量方。然后沿兩側(cè)及中心各打一灰線，人工進(jìn)行攤鋪，采用扣鍬法，禁止揚(yáng)鍬，將粉煤灰均勻攤鋪，攤鋪后，適當(dāng)灑水，防止粉煤灰飛揚(yáng)。粉煤灰撒布均勻后，用旋耕機(jī)進(jìn)行拌和，拌和深度不宜到底，拌和完后用東方紅推土機(jī)進(jìn)行排壓，平地機(jī)整平后，再用壓路機(jī)快速靜壓一遍。3.2.3備石灰根據(jù)計(jì)算出每延米石灰用量，按梯形斷面人工碼成兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)梯形斷面，并做

11、出相應(yīng)標(biāo)尺進(jìn)行量方。然后沿兩側(cè)及中心各打一灰線，用人工均勻攤鋪石灰攤鋪均勻后，用路拌機(jī)進(jìn)行拌和，拌和深度達(dá)到下承層1cm左右，拌和機(jī)后設(shè)專人檢查拌和深度，嚴(yán)禁拌和層底部留有素土夾層，拌和遍數(shù)視拌和情況而定，直至達(dá)到拌和均勻，沒有超粒徑土塊為止。拌和完后用東方紅推土機(jī)進(jìn)行排壓，試驗(yàn)人員現(xiàn)場檢測灰劑量及含水量，如含水量不足及時(shí)灑水。灑水后悶料時(shí)間不少于4小時(shí)，自檢灰劑量合格后報(bào)監(jiān)理抽檢，合格后進(jìn)行放點(diǎn)整形。3.2.4整修排壓后測量放點(diǎn)平地機(jī)初平，再測量放點(diǎn)平地機(jī)精平，松鋪厚度按22cm控制。3.2.5碾壓經(jīng)最終拌合及整形的二灰土在半幅全寬范圍內(nèi)進(jìn)行碾壓，碾壓橫向輪跡重疊1/2輪，不能出現(xiàn)漏壓現(xiàn)象，

12、確保碾壓均勻。碾壓采用羊足碾及yz16b壓路機(jī)各振一遍，速度為2.0-2.5km/h，然后用yz18或三光輪壓路機(jī)靜壓一遍，最后用yl16壓路機(jī)靜壓一遍，消除表面輪跡。壓實(shí)度采用灌砂法進(jìn)行檢測，并且全厚進(jìn)行取樣。碾壓過程中對(duì)有起皮或翻漿處設(shè)專人進(jìn)行處理，保證碾壓段落的整體外觀質(zhì)量。碾壓過程中嚴(yán)禁壓路機(jī)在已完成的或正在碾壓的路段處調(diào)頭或急剎車，保證表面不受破壞。3.2.6養(yǎng)護(hù)碾壓完后對(duì)二灰土表面進(jìn)行灑水養(yǎng)生，養(yǎng)生期不小于7天，在養(yǎng)生過程中要始終保持二灰土表面潮濕。養(yǎng)生期間，除灑水車外，嚴(yán)禁其它車輛行駛。3.3 水泥改良土水泥改良土的優(yōu)點(diǎn)是具有足夠高的強(qiáng)度，其7天的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度可達(dá)幾個(gè)兆帕，能滿

13、足鐵路對(duì)基床底層的要求；受水分變化的影響不大，并且它的強(qiáng)度越高，穩(wěn)定性越好。它的缺點(diǎn)是在施工過程中容易產(chǎn)生收縮裂縫，當(dāng)水泥用量超過一定比例時(shí)，改良后的土體收縮性增大，從而容易產(chǎn)生較多的收縮裂縫，并且伴隨著水泥等級(jí)的提高，水泥中細(xì)顆粒越多，更容易產(chǎn)生裂縫。當(dāng)裂縫發(fā)生后，可能會(huì)導(dǎo)致基床表層的級(jí)配粗粒料與基床底層改良上相互侵入，嚴(yán)重影響排水效果。在列車荷載重復(fù)作用下，發(fā)生翻漿冒泥的可能性大大增加。從而引起路基病害，影響列車的高速、安全、平穩(wěn)運(yùn)行。因此，采用22. 5級(jí)水泥可以保證改良填料有較好的彈塑性特征。避免填料產(chǎn)生過多裂縫，影響路基的穩(wěn)定性。另外，由于水泥的水化和水解作用進(jìn)行得較快，因此在實(shí)際施

14、工中，應(yīng)該使用拌和效率高的機(jī)械，并使拌和、整平、碾壓幾道工序緊緊相接，盡可能縮短從加水拌和到壓實(shí)的間隔時(shí)間，這對(duì)路拌法施工特別重要。水泥改良上不宜在雨季施工。3.3.1施工工藝鋪原狀土推土機(jī)推平壓路機(jī)靜壓一遍撒水泥路拌機(jī)攪拌壓路機(jī)靜壓一遍平地機(jī)精平壓路機(jī)碾壓至符合壓實(shí)度為止。施工方法同石灰穩(wěn)定材料施工。3.3.2施工中注意事項(xiàng)碾壓過程中，混合料的表面要始終保持潮濕，如果表面水蒸發(fā)得快，及時(shí)用灑水車補(bǔ)灑少量的水。從加水拌合到碾壓終了的延遲時(shí)間不超過6小時(shí)。嚴(yán)禁壓路機(jī)在已完成的或正在碾壓的路段上“調(diào)頭”和急剎車，以保證混合料表面不受破壞。5 結(jié)論路基作為鐵路的基礎(chǔ)設(shè)施應(yīng)按土工結(jié)構(gòu)物進(jìn)行設(shè)計(jì)、施工。因此對(duì)路基結(jié)構(gòu)的各部位的填料與填筑壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)都提出了更高的要求。就近取用的填料不符合要求，且運(yùn)輸a、b組土不經(jīng)濟(jì)時(shí)，我們要根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況采取適宜的改良措施改善土的力學(xué)性能，降低土的液塑限，增大土的凝聚力和內(nèi)摩擦角，有效地提高土的抗剪強(qiáng)度，使土的承載力、固結(jié)特性和可壓實(shí)性得到顯著改善，以滿足路基的強(qiáng)度、剛度的要求。參考文