路基填料分类和分组

第四部分路基填料分类和分组
一、为什么要进行土的工程分类
土在工程建设中的作用：建筑物地基，构筑物填料。

前者是保持天然结构状态的土，后者是经由人工扰动或配制的土。

对不同工程用途的土，选取影响显著的指标，按其差异划分成类或组，给予合适的定名，可从土类和土名中初步了解其主要的工程特性。

当用作地基土时，可结合其它指标确定地基土的承载力，初步估计建筑物的沉降；
当用于路基填料时，可初步评估填料的压实强度、透水性和稳定性，合理地选择施工方案。

二、由于历史和专业的原因，我国铁路系统长期存在两种“土的工程分类”，即：
——铁路路基设计规范中的“填料分类”
——铁路工程地质技术规范中的“岩土分类”
两种分类方法服务于不同的工程目的，针对的是两种不同状态的土。

1、“铁路工程岩土分类”的服务对象主要是自然界中保持天然结构状态的地基土，它的土性决定于土的地质成因、矿物成分、粒径组成和水的含量，将它们按一定的规律划分成类或组，其主要目的是确定地基土的承载力，初步估算构筑物的沉降，如：
①用孔隙比和含水量等指标确定地基承载力；
②用含水量确定淤泥质土地基承载力；
③进行相关原位试验确定地基承载力。

2、“铁路路基工程填料分类”是针对天然结构已被破坏的扰动土，将其按
粒径组成、按细粒含量和级配情况等划分成类和组，用以估算填料压实后的强度、可压实性和渗透性、冻胀性等。

三、填料分组
“填料分类”定名后，即可根据填料的工程性质和适用性进行“填料分组”。

以填料的剪切强度、可压实性、压缩性、对气候环境的敏感性等为依据，将填料分为A、B、C、D、E共五组。

A组——优质填料：级配良好的碎石、含土碎石，级配良好的粗圆砾、粗角砾、细圆砾、细角砾，级配良好的含土粗圆砾、含土粗角砾、含土细圆砾、含土细角砾，级配良好的砾砂、粗砂、中砂、，含土砾砂、含土粗砂、含土中砂、含土细砂。

B组——良好填料：级配不好的碎石、含土碎石，细粒含量15%~30%的土质碎石，级配不好的粗圆砾、粗角砾、细圆砾、细角砾，级配不好的含土粗圆砾、含土粗角砾、含土细圆砾、含土细角砾，细粒含量15%~30%的土质粗圆砾、土质粗角砾、土质细圆砾、土质细角砾，级配良好的细砂，级配不好的砾砂、粗砂、中砂，细粒含量大于15%的含土砾砂、含土粗砂、含土中砂。

C组——一般填料：细粒含量大于30%的土质碎石，级配不好的细砂，含土细砂，粉砂，低液限粉土、粉质粘土、粘土。

D组——不宜使用的差质填料：高液限粉土、粉质粘土、粘土
E组——严禁使用的劣质填料：如有机土。

四、不同类型填料的工程性质
1、坚硬的石块，如花岗岩、石灰岩、石英岩等岩石块体，具较最高的抗压强度和抗剪强度，作为填料，浸水后强度不变，耐风化、抗冻、抗磨，为最佳的路堤填料。

适用于各种气候条件下的路堤，最适宜浸水路堤。

在施工时，
不应乱堆乱填，否则石块间的孔隙过大，可能引起沉落变性。

A、B类填料路基边缘和边坡的散落问题，以及压实控制问题、坡面防护问题。

2、中砂、粗砂、砾石土、碎石土、卵石土，这些土体无粘聚力或粘聚力很小，其抗剪强度以内摩擦角为主，这类砂石土体颗粒之间的摩擦系数大，压缩性小，透水性大，强度不受含水量影响，是很好的填料，适用于浸水路堤。

这类土体中如果粘性土含量较小（≤15%），因颗粒之间无粘聚力，施工时在边坡表面容易散落，因此应该分层填筑。

A、B类填料路基边缘和边坡的散落问题，以及压实控制问题，坡面防护问题。

3、粘土：土体抗剪强度以粘聚力为主，内摩擦角较小。

土体浸水后，强度将大大降低。

当粘土的塑性指数小于25时，仍可以用作填料。

当塑性指数再大时，浸水后土体膨胀，干燥时龟裂，且冬季冻胀剧烈，雨季容易翻浆冒泥，因而不易用作填料。

如果，不得不用时，只能用于路堤内部，周围用其它较好的填料包起来。

4、一般粘性土：包括粘砂土和砂粘土，其抗剪强度由内摩擦角和粘聚力组成，强度的大小主要取决于土体密实程度和含水量，密实程度越高，强度越大；土体浸水后，其抗剪强度显著降低，粘土颗粒含量越多，强度降低越显著。

这类土体分布广泛，是常用的路堤填料之一。

按规定夯填压密后，得到足够的强度和稳定性，是较好的路堤填料。

施工时宜在最佳含水量的条件下进行压实。

5、粉砂、细纱：这类土的抗剪强度较低，稳定性差。

干燥时容易被风蚀流散，遇到水时容易液化，是较差的填料之一。

若不得不用时，应该放缓边坡，并应该采取相应的边坡防护。

由于这类土体容易发生振动液化，故不易用作浸水路堤。

6、易风化软岩：这类填料在未风化之前强度相对较大，所以在施工时不
易被压实，石块间孔隙大。

运营后，随着时间的推移，岩石不断被风化，特别是遇水后，产生崩解，强度显著降低，稳定性较差，使路堤产生较大的沉陷，因而易风化软岩是稳定性较差的填料。

7、其它填料：如各种矿碴，当其强度较大，并有良好的透水性时，也是较好的填料。

淤泥、淤泥质土、白垩及滑石类土等都是容易吸水，稳定性差的土，因此，一般都不作为填料。

带草皮的表层土体因不易压实，草皮易腐烂，一般也不用作填料。

特殊土类型填料，如膨胀土的胀缩性、黄土的湿陷性、冻土的冻胀融沉、盐渍土的膨胀与腐蚀等，应该注意其特殊性，予以考虑减小或消除特殊性质对路基稳定性的影响。

五、路基监测的方法
近二十几年，尤其是近十年来我国铁路路基压实与压实标准发展变化有以下主要技术特点：
1、在检测指标方面，由单指标控制向多指标（双指标、三指标、四指标）控制变化，由单一的压密检测指标向同时检测压密、抗力指标发展，由静态指标检测向同时检测静动态指标发展。

（K或n、K30、Evd、Ev2 ）
2、在压实标准方面，压实系数由轻型击实试验标准向重型击实试验标准变化，压实质量检测值由低标准向高标准变化，压实标准随线路等级而逐渐提高，地基系数K30控制值随填料类型变化，碎砾石土的检测由现场鉴定法的定性检测变为抗力检测法的定量检测。

（对块石类土仍采用现场鉴定法的定性检测）
3、在技术思想方面，由物理性质检测向物理力学性质检测变化，由静态性质检测向动态性质检测发展；通过提高填料和压实标准来实现路基质量提高（尤其是路堤浸水、桥涵缺口及过渡段部位的填筑）；粗粒土不具击实特性，不能获得压实系数，用体积比指标表述密实程度；粗粒土的压实密度检测由控制填料的相对密度转而控制填料的孔隙率。

4、最新发展
规范体系调整（减少层次——2级）；
检测指标减少(双指标);
物理指标——压实系数
抗力指标——K30或Ev2(Ev2 / Ev1)
辅助指标——Evd
对高速铁路更严格控制填料粒径（≤45、60、75mm）；
5、各项指标的使用情况。