单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,1 客运专线路基细粒土填料改良处理技术,细粒土填料改良是指在原土中添加某种材料，使之与土发生一定的物理化学反应，以改变原土的物理力学性质。填料改良已在国内外高速铁路、公路土方工程中广泛应用，各国均制订自己的“技术准则”或“工法”。设计院以及施工单位对下蜀黏土、弱膨胀土、中膨胀土、岩石风化物、粉土、黄土等填料进行了大量室内改良试验、现场工艺试验及质量检测试验，取得了良好效果。,1.1 细粒土填料改良方法,细粒土填料改良分物理改良及化学改良。,1.1.1 物理改良是通过在原土中添加某种粒径的土（石）料，改善其级配（Cc，Cu）特性，提高物理力学性能及压实性。,1.1.2 化学改良是通过在原土中添加固化剂（水泥、石 灰、粉煤灰等）使之发生物理化学反应，如阳离子交换、胶凝、碳化结块等作用，改善土的物理力学性质，增加强度。同时，降低填料的含水量，便于施工、压实。,1.2 细粒土化学改良主要内容,1.2.1 添加剂的选用：常用的添加剂有石灰、水泥、粉煤灰、沥青、合成固化剂、合成树脂等。一般情况下，塑性指数较高的粘性土采用石灰；粉（砂）土采用水泥。,1.2.2 改良步骤：,1 原土各类物理、力学、水稳性试验。,2 各类添加剂改良土相关试验，确定添加剂及配方（经济、技术、控制性指标改善情况）。,3 现场工况试验，确定现场添加剂用量及工艺。,1.2.3 改良效果控制：综合考虑各类物理力学性质的改善，以满足路基各部位填筑压实标准为目的。无侧限抗压强度为改良土控制性的力学指标。CBR值可作为重要参考指标。对于膨胀土填料改良，则还应注意其胀缩性（膨胀力、无荷膨胀率、有荷膨胀率、收缩系数）的改善。如基床底层,K,30,=110MPa相应要求无侧限抗压强度为600-800kPa，饱和无侧限抗压强度300-400kPa。现场强度与室内强度关系：,f,u,（现场）=0.6-0.7,f,u,（室内），,1.3 黏性土化学改良实际效果,1.3.1 颗粒粒径变化：粘性土改良后其粒径组成发生明显变化，粘粒(0.005mm含量从40-60%下降至10-15%；粉粒(0.005-0.075mm)含量从30-45%增加至50-60%；砂粒（0.075mm）从1-10%增加至20%。,1.3.2 崩解试验：48小时无崩解，长期饱和强度无变化。,1.3.3 膨胀土经石灰改良后，其胀缩特性明显改善。,1.3.4 现场K,30,值一般在150,220MPa/m之间。现场检测应注意改良土强度随时间的变化，通常水泥改良土强度增长快于石灰改良土的强度增长。,1.3 黏性土化学改良实际效果,1.3.5 新长线下蜀粘土改良试验结果,注：试验结果表明采用水泥改良类似高塑性粘土，其强度过大，脆性易裂，自愈（和）性差，且在降低原土天然含水量效果方面亦不如石灰好。,改良剂,掺和比,颗粒级配%（mm）,无侧限抗压强度,（）,饱和无侧限抗压强度,（）,收缩,自由膨胀率,0.05,0.05-0.005,0.005,体缩%,缩限%,夯实土,14.1,52.0,33.9,779,破坏,9.7,9.9,15.00,水泥,3,18.6,64.5,16.9,1247,464,8.9,6.6,1.05,水泥,5,18.6,64.5,16.9,1562,969,7.2,10.3,0.32,生石灰,5,36.7,51.3,12.0,879,521,6.7,13.0,0.33,生石灰,7,49.2,44.0,9.8,955,562,6.8,10.9,1.52,熟石灰,5,46.2,44.0,9.8,859,703,7.3,12.1,0.04,熟石灰,7,49.4,18.1,32.5,921,748,6.1,12.2,0.12,1.3 黏性土化学改良实际效果,1.3.6 合宁线中等膨胀土石灰改良前后相关胀缩特性变化对比,试验结果表明膨胀土经石灰改良后完全满足客运专线填料要求。,项 目,原状土,夯实土,改良土,生石灰（5%）,熟石灰（5%）,有荷膨胀率,50kP,a,0,11.8,0,0,100kP,a,0,8.2,0,0,150kP,a,0,5.7,0,0,无荷膨胀率（%）,1.8-5.2,30.1-32,0,0.8,膨胀力（kP,a,）,32-54,392-433,12,29,无侧限强度（kP,a,）,224-384,720-800,909,987,饱和无侧限强度（kP,a,）,48-60,30-37,548,545,收缩系数（%）,0.49-0.59,0.41-0.81,0.39,0.41,1.4 细粒土化学改良土施工方法及施工工艺,1.4.1 改良土施工方法有厂拌、路拌和集中场地拌合，均形成了较成熟的工法。通过严格的过程控制均能满足客运专线的质量要求。,1.4.2 厂拌法：采用专用的破碎、拌和机械工厂化生产。主要优点是拌和均匀，质量易控，但成本高、效率低。主要工艺流程：填料摊铺、晾晒-含水量检测-填料入仓-机械破碎-粒径检测-添加剂含量检测-添加剂+破碎料机械拌和-均匀性检测-出厂-摊铺、平整、碾压。,1.4.3 路拌法：采用路拌机械在路堤施工现场拌和。方法简便，成本低，对含水量要求不高。但受气候影响大，污染较大。主要工艺流程：填料摊铺、晾晒-添加剂含量检测-拌和-含水量、均匀性检测-平整、碾压。,1.4.4 集中场拌法：采用路拌机械集中在场地（如取土场、专用拌和场）内拌和，其拌和工艺与路办法相同。可减少对施工沿线的污染。,1.5 郑西客运专线路基黄土填料改良,以粉粒为主属于低液限粉土,C组填料,。W最佳11.0,13.7，天然密度1.38,1.76g/cm,3,最大干密度1.81,2.01g/cm,3,饱和,f,cu,仅12,16.1kPa,重塑土样在水中8h后,呈粒状完全崩解。因此al、pl、col Q,3,砂质黄土,填料在,天然状态下W和,d,与W最佳和,dmax,差别明显,填料在施工,填筑时,不易被压实,填料饱和,抗压强度较低,水稳定性差,不能,直接作为路基基床以及基床下部,路堤,本体,填料,。,1）al、pl、colQ,3,砂质黄土填料,1.5.1 郑西沿线为al+pl+colQ,3,黄土和dl+plQ,2,黄土填料,1.5 郑西客运专线路基黄土填料改良,2）al+plQ,3,黏质黄土和dl+plQ,2,黏质黄土填料,1.5.1 郑西沿线为al+pl+colQ,3,黄土和dl+plQ,2,黄土填料,以粉粒、粘粒为主，砂粒含量较少，,属C组填料,。,Ip为10.7,19.7，W最佳12.3,15.0，,d,为1.62,1.90g/cm,3,，,dmax,为1.78,1.97g/cm,3,，饱和,f,cu,仅,6.5,116kPa，重塑土样在水中2h后呈粒状完全崩解，,部分土样,具有弱膨胀性,。总之，黏质黄土填料，天然,状态下W和,d,与W最佳和,dmax,差别明显,填料在施工填,筑时不易被压实;且填料饱和抗压强度低,水稳定性差,局部具有弱膨胀性，不能作为路基基床以及基床下部,路堤填料。,1.5.2 设计单位勘察设计阶段黄土填料的改良试验,黄土改良试验样品,注：改良土改良剂掺入量：石灰为5,8%，水泥为3,5%，养护时间14,28天。,1.5.2 设计单位勘察设计阶段黄土填料的改良试验,砂质黄土改良前后物理力学指标统计表,砂粒,0.25-,0.075,粉粒,0.075-,0.005,粘粒,0.005,天 然,含水量%,天然密度,g/cm,3,比重,天然,孔隙比,液限,%,塑限,%,塑性,指数%,液性,指数,备 注,9.4510.6,69.7573.5,11.418.8,16.9218.0,1.701.76,2.712.74,0.820.89,24.626.2,15.619.6,6.69.4,00.30,砂质黄土,14.620.8,70.777.0,8.48.5,33.334.1,24.325.6,8.59.0,石灰改良土,29.4,80.3,6.9,31.9,26.3,5.6,水泥改良土,内摩擦角,（度）,凝聚力,C,（kPa）,200kPa,湿陷性,系 数,渗透性,无侧限抗压强度,击实试验,崩解,情况,蒙脱石含量,（%）,备 注,最佳,含水量,（kPa）,饱和,（kPa）,最佳,含水量,（%）,最大,干密度,（,g/cm,3,）,27.5738.1,73.7277,0.030.038,231.4899,1216.1,11.013.7,1.882.01,8小时,粒状完,全崩解,4.56,粘质,黄土,36.5538.4,192,不透水,6351489.,6301338,13.914.0,1.811.92,48小时,无崩解,石灰,改良土,39.6,378,不透水,1956,1586,13.0,1.92,48小时,无崩解,水泥,改良土,1.5.2 设计单位勘察设计阶段黄土填料的改良试验,黏质黄土改良前后物理力学指标统计表,砂粒,0.25-,0.075,粉粒,0.075-,0.005,粘粒,0.005,天然,含水量,%,天然,密度,g/cm,3,比重,天 然,孔隙比,液限,%,塑限,%,塑性,指数,%,液性,指数,备 注,2.821.2,66.377.6,12.224.8,12.223.2,1.621.90,2.692.75,0.701.06,27.842.0,14.318.5,10.019.7,00.44,粘质黄土,9.722.6,72.177.1,5.312.5,33.641.0,22.628.5,9.413.4,石灰改良土,8.322.2,70.278.1,7.611.9,34.136.4,26.928.7,5.49.5,水泥改良土,夯后内摩擦角,（度）,夯后凝聚力 C,（kPa）,200kPa,湿陷性,系 数,渗透性,无侧限抗压强度,击实试验,崩解情况,蒙脱石,（%）,备 注,最佳含水量,（kPa）,饱和,（kPa）,最佳含水量（%）,最大干密度（g/cm,3,）,22.341.4,148230,0.0070.068,不透水,6491587,6.5116,12.315.0,1.781.97,2小时粒状,完全崩解,4.567.26,粘质黄土,34.152.5,94167,不透水,13012025,6281758,12.819.3,1.721.88,48小时,无崩解,石灰改良土,40.953.3,115262.3,不透水,15462775,13521799,15.015.8,1.88,48小时,无崩解,水泥改良土,2 客运专线路基压实质量检测,路基压实质量检测技术是指路基填筑工程中的各种进行质量控制的检查方法。主要包括填料质量控制、填筑厚度检测、压实度检测（主要介绍压实系数K检测、K,30,检测、核子密度仪检测、动态变形模量E,vd,检测和变形模量E,V2,检测等）。,2.1 填料质量控制,2.2 填筑厚度检测,2.3 压实度检测介绍,2.4 核子密度仪检测,2.5 地基系数,K,30,检测,2.6 动态变形模量,Evd,检测,2.7 变形模量,E,V2,检测,2.1 填料质量控制,2.1.1 客运专线铁路基床填料质量控制,1 基床表层填料要求如下：基床表层填料应采用级配碎石、级配砂砾石和沥青混凝土。,2 基床底层填料要求如下：基床底层应选用A、B组填料或改良土。块石类作为基床底层填料时，应级配良好，其粒径不应大于10cm。,2.1.2 客运专线铁路基床以下路堤填料质量控制,1 应选用A、B组填料和C组碎石类、砾石类填料。,2 当选用C组细粒土填料时,应根据填料性质进行改良。,3 当选用硬质岩石及不易风化的软质岩的碎石时,应级配较好,块石类填料的粒径不得大于15cm。,2.2 填筑厚度检测,2.2.1 高程测量法,1 根据线路地形特征及地