某铁路粉质黏土膨胀特性及对工程影响的研究

表 ５ 有 荷 膨 胀 率试 验 结 果 垂 直 压 力／ｋＰａ １２．５ ２５ ５０ ７５ １００ ２００
膨 胀 率／％ ３．５６ ２．７２ Ｊ．３５ ０，５８ —０．０２ —１．４５
３．６ 膨胀 力 重 塑压 实土试 样 的有 荷膨胀率 和垂 直 压力 的关 系
曲线见 图 １，图 １中曲线与压力轴 交 点 （该 点膨 胀 率为 ０）对 应 的压 力 即为按 加压 膨胀 法试 验 所得 的膨胀 力 。 由图 １可 知 ，试验所 用土 样 的膨胀 力为 ９９．４ ｋＰａ。
３．７ 无荷 条件 下 的干 湿循 环 试验
按照规 范要 求进 行 阳离 子 交换 量试 验 ，测得 其 阳 离子交换量范围为 １９７．１～２４６．８ ｍｍｏｌ／ｋｇ，平均值为
利用液塑限联合测定仪进行 ，其结果见表 ２。
表 ２ 土 的 液 塑 限 试 验 成 果
塑 性指数 为 １３，液 限为 ３３．５％ ，根据 《铁 路工 程岩 土分类 标 准 》（ＴＢ １００７７－ ２００１） ，该 土 质 为 粉 质 黏 土 ，根 据 《铁 路 路基 设 计 规 范 》（ＴＢ １０００１－ ２００５） ， 该土质 为 ｃ组填 料 。
收 稿 日期 ：２０１７—１０—２７
作者简介 ：李德柱 （１９６２一），男 ，２００７年毕业 于兰州交通大学环境工程 专 业 ，高 级工 程 师 。
３ 膨 胀 性 相 关试 验 对 ９个取 样点 的土样 进 行 有荷 、无荷 膨胀 率 及 膨
某 铁 路粉 质黏 土 膨 胀 特 性 及对 工 程影 响 的研 究 ：李 德 柱
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文章编 号 ：１６７２—７４７９（２０１８）０１—００８０—０４
铁 道 勘 察
２０１８年 第 １期
某铁 路 粉质黏 土膨 胀特 性 及 对 工 程 影 响 的研 究
、
李 德 柱
（中 国铁 路 设 计 集 团 有 限 公 司 ，天 津 ３００２５１）
Ｓｔｕｄｙ ｏｎ Ｅｘｐａｎｓｉｏｎ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ Ｒａｉｌｗａｙ Ｓｉｌｔｙ Ｃｌａｙ ａｎｄ Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
２．１ 颗 粒 分析 试 验
采 用密 度计法测 定 土样 各 粒 组含 量 ，试 验 结果 见
表 １。
·
表 １ 土 的各 粒 组 含 量
颗粒分 析 结果表 明 ，试 验所 用土样 为细粒 土 ，土体 中粉粒含 量为 ６４．３％ ，黏粒 含量 为 ３４．６％ 。 ２．２ 液 塑 限 试 验
关键词 粉质 黏土 膨胀特 性 工程 影 响 中图 分类号 ：ＴＵ４１１．３ 文献标 识码 ：Ａ
１ 概 述
东北某铁 路位 于黑 龙 江省 的 中东部 ，沿 线 主要 为 冲洪 积平原及 低 山丘 陵 区 ，部 分段 落 地 表分 布 粉质 黏 土 ，其 自由膨胀率 Ｆ ＜４０％ ，蒙脱石含 量 ＞１７％ ，阳离 子交 换量 ＣＥＣ（ＮＨ ）多数 在 ２００～２６０ ｍｍｏｌ／ｋｇ之间 。 自由膨胀 率是 土壤在水 中膨胀稳 定后 的体积与 原体积 的 比值 ，自由膨胀 率较 大的土质 ，具有强 度随千 湿循环 产 生衰 减 、其残余 强度低 于峰值 强度 的籽 ｝ 生，富含蒙脱 石 组矿 物的黏 土具有较 大 的压 缩性 、可 塑性 、膨 胀性 和 较 小 的抗 剪强度 Ｊ。
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胀力等 膨胀性相关 试验 ，通 过 室 内试 验确 定 土质 的膨 胀性 ，掌握土 的胀缩 变形 和强度 变化规律 ，确定膨胀 土 做 为填 料 的适用性 。 ３．１ 自由膨 胀 率
自由膨胀 率是反 映 膨胀 土膨胀 性 的指 标 之一 ，与 土的黏土矿物成份、胶粒含量 、化学成份和水溶性质有 着密切 的关 系 。其试 验 方 法简 单快 捷 ，可 以测 定 黏性 土在无 结构力影 响下 的膨 胀 潜势 ，被 广泛 用 于膨 胀 土 胀缩性 的初步判定 。
Ｌｉ Ｄｅｚｈｕ
摘 要 为研 究 自由膨 胀 率 Ｆ ＜４０％ ，蒙 脱 石 含 量 ＞１７％ ，阳 离子 交 换 量 ＣＥＣ（ＮＨ：）多数 在 ２００～２６０ ｍｍｏｌｆｋｇ之 间的粉 质黏 土填筑路 基 的可行性 及填 筑 效果 ，通 过现 场 取样 、室 内试验 ，对 粉质 黏 土 的基 本物理 特性 、膨胀 特 性和抗 剪强度 变化规律 进行 分析 ，并对路 基 变形和稳 定性 进行检 算 。现场填 筑试验 结果表 明 ，弱膨胀性粉 质黏 土直接 填筑基床 以下路 堤 可行 ，但 高度 不 宜超过 ８ ｍ。干 湿循 环 试验 表 明 ，粉 质黏 土的 内摩擦 角基本保持 不 变 ，而黏聚 力在 第一 次干湿循 环后 降低 ３５％ ，并在 以后 的 干湿循 环过 程 中基 本保持 不 变。
按照规范要 求进 行蒙 脱 石含 量试 验 ，测得 其 蒙 脱
一
０ ２Ｏ ４０ ６０ ８０ １００ １／ｋＰａ
图 １ 膨 胀 率一 压 力 关 系 曲线
石 含量为 １５．７％ ～２４．０％ ，平均值 为 １９．９％。 ３．３ 阳 离子 交换 量 Ｊ
按 照规范要求 进行 自由膨胀 率试 验 ，测得 其 自由
膨胀 率为 ３０．０％ ～４８．０％ 、平均值 为 ３８．７％ 。 ３．２ 蒙脱 石含 量 Ｊ
当土 中含有 较 多 的此 种黏 土矿 物 时 ，常 会 带来 不
承
羹
良的工程 性质 ，干燥 时 出现 干裂 ，遇水膨 胀 ，压缩 性大 ， 强度 降低 。
此 类土用 于填料 直 接 填筑 路基 能否 满足 要 求 ，需 通过室 内试验 、现 场填 筑 试验 等 进行 验 证 。以下 对 该 类粉质 黏土膨 胀特 性及 强 度 变化 规 律进行 研 究 ，分 析 其对工 程 的影 ｎ向，为工程措施 的确定 提供依 据 。
２ 土 的物 理 性 质