改良土在铁路路基工程中应用
水泥改良土作为高速铁路路基填料的动力特征研究
水泥改良土作为高速铁路路基填料的动力特征研究摘要:本论文研究了水泥改良土作为高速铁路路基填料时,其在列车动荷载作用下的动态特性,探讨了水泥改良土作为铁路路基基床填料的可行性。
关键词:水泥改良土动力特性高速铁路路基填料中图分类号:u238 文献标识码:a 文章编号:1、前言铁路路基基床而言,除了承受上部结构的静荷载外,还要受到列车东荷载的反复作用,因此,在高速铁路路基基床底层改良土的设计中,不应局限于传统的准静态设计,只分析静态指标,还应考虑其在列车动载荷作用下的动态特性。
本论文研究了水泥改良土作为高速铁路路基填料时,其在列车动荷载作用下的动态特性,探讨了水泥改良土作为铁路路基基床填料的可行性。
2、试验方案2.1试验设备和工作原理本试验仪器为dds-70型振动三轴仪,它主要由主机、静力控制系统、动力控制系统、量测和数据处理系统组成。
振动三轴仪的工作原理是由信号发生器根据需要的波形和频率信号,经过功率放大器放大后输入到激振电磁线圈,使其在恒定磁场内按照所控制的波形和频率在垂直方向进行振动。
试样受振后将产生动应力、动应变和动孔压(饱和土)。
三者分别由应力传感器、变形传感器和孔压传感器将各自的信号输入到记录仪和数字采集系统中。
2.2试验参数选择加荷方式和加荷频率:交通荷载是实际工程中的动荷载形式,一般为随机波。
鉴于目前试验条件的局限性,近似的用正弦荷载来模拟交通荷载。
交通荷载频率主要依据火车对轨道的振动频率来确定。
加载的频率为f。
从理论上讲,f为一系列频率的组合,与运行速度、车长、转向架、轴距等有关,对路基影响最大的频率是车辆通过的频率,即基本频率f=v/li,本次试验取加载频率为5hz。
(速度按160km/h考虑)。
2.3试验方法试验前拟定好试验方案,调试好仪器设备使其处于正常工作状态。
然后按照国家现行标准,进行土试样的制备、施加静应力、进行振动、测记数据并进行分析处理等工作。
1.试样的制备和养护试样的制备按照水电《土工试验规程》(sl237-017-1999)的4.1.3扰动土制样完成,试样直径39.1mm,高度80mm,在土中掺入5%的水泥,按照最佳含水量17.6%配制,具体方法同无侧限抗压强度的制样。
石灰改良土在铁路工程中的应用
石 灰 改 良 土 在 铁 路 工 程 中 的 应 用
杜
摘 决目 前铁路工程建设 施工 中石灰改 良土 的施 工控制难 点。 关键词 : 石灰 , 铁路 , 土壤 , 路基
中 图 分 类 号 : U7 4 T 5 文献 标 识 码 : A
栋
要 : 路第五期提速施工 的实际角度 出发, 从铁 详细介 绍 了石灰 改 良土从 改 良机理 、 试验 、 工到检 测的全过 程 , 施 以解
《 灰改 良 料填筑 高速铁 路路 堤 的应用研 究》 文所得 出 石 填 一 的结论 , 填料组别为 C组 的粉质粘 土 , 采用 经掺 入石灰 改 良后 的
C ( l) +C b H2 a H l 0 2 ℃ +n 0=c c h+( +1 } O  ̄c n )I 2
c c h十H2  ̄c o+C 2 aHC ) 0 =C ( O32
由于表面致密层的存在, 阻止氢氧化钙结晶体 的进一步碳
从而 形成 由上部致 密层 到下 部土 体强 度 的过渡层 , 路 面传 将 灰土路基 , 其水稳定 性大 大提 高 , 足稳定 、 顺 、 满 平 长期经 受列 车 化 , 从 动荷载等作用 的铁 路路 基基 础要求 。通过 熟石 灰与 生石灰 对 比 递 的荷载逐步 向路 基下扩散传播 , 而达到改 良效果 。
根据确定的取土场 , 对土源取样试验, 确定土的类别和种类,
第一步是生石灰 中氧化钙遇水会产生化学反应生成氢氧化钙: C O+H2 a o=C ( l 2 a0H)
这样可吸收土中的水分, 以降低土壤含水量, 同时, 由于氢氧
提高土体的可压实性。 同时对填料 的含水 量 、 限 、 限进 行试 验 。试 验 测定 土样 属 C 化钙结晶的析出可改善土体某些性质, 液 塑 第二步氢氧化 钙 的化学性 质 。 空气 中二氧 化碳 反应 , 与 形成 组粘性土 。 形成表面致密层 : 土壤改良的方法很多, 如掺少量的水泥、 生石灰、 熟石灰、 粉 碳酸钙或碳酸氢钙 , 煤灰等, 铁路规范规定的改良土分为石灰改 良土和水泥改良土。
浅议石灰改良土在路基施工中的应用
浅议石灰改良土在路基施工中的应用【摘要】膨胀土是一种会给工程带来严重破坏的高塑性粘土,特别是会对高等级公路的路基工程和大型结构物产生变形破坏作用,具有长期、潜在的危险。
本文用现有最常用的且费用最低的施工机具,对灰-土进行了“粉-块”搅拌掺和及路基的填筑施工研究。
该施工技术克服了换填法的弃土和环保问题,改良后的土料各项指标达到了路基填筑使用要求,具有良好的经济效益和社会效益。
【关键词】膨胀土;胀缩性;路堤;改良土1.石灰改良土工艺利用改良土作为路堤填料,改良土的准备工作是至关重要的施工环节。
在灰-土搅拌施工过程中只需最大粒径不大于60mm的“土块”与“石灰粉末”相掺拌就可达到工程要求。
“粉一块”灰-土搅拌过程如下。
1.1用堆土机推整出堆拌场。
1.2用堆土机将土料场表层已风干晾晒一定时间的土料以不大于15cm的铲入深度铲运至堆拌场,并大致呈锥形堆放,堆土机的开行路线根据料场的具体地形及土料的具体铲运情况而定。
1.3用软尺量测出每一个堆土包的土方量,计算生石灰用量。
1.4将计算所得的石灰量以人工方式撒在堆土包表面上,且应尽量撒匀。
1.5用堆土机再次铲运第一次未铲运的土料层,运至堆拌场,倒在已拌石灰的土堆包上。
1.6计算第二次掺灰量。
1.7重复第4步人工撒石灰的步骤。
1.8重复第5步至第7步。
1.9对土料场表层已风干晾晒一定时间的土料完成第一次铲运和掺拌石灰后,测定掺灰土的天然含水量。
1.10用装载机对每一堆掺灰土进行二次拌和,即用装载机将堆拌场的掺灰土从一处翻堆至另一处(土块破碎的最小粒径不大于60mm),需配水时,则进行洒水——每反翻一次,洒一次水,最后,用装载机将掺灰土统一翻运至闷料场,用塑料帆布盖上备用。
2.路堤填筑施工控制土质路基施工按填土顺序可分为分层平铺和竖向填筑两种方案。
分层平铺是基本方案,如符合分层填平和压实的要求,则效果较好,且质量有保证,有条件时应尽量采用此方案。
2.1把好原材料的质量关改良土的原材料是石灰和土,把好原材料的质量关是确保改良土路基施工质量的首要任务。
高速铁路路基改良土施工
高速铁路路基改良土施工【摘要】高速铁路的建设在近几年引起越来越多的关注,铁路建设的质量和使用的寿命与路基改良土施工有着密切的关系,列车的高速、稳定、安全的运行的前提是轨面具有较高的平顺性,因此,高速铁路对支撑轨道基础的路基提出了很高的要求,必须具有足够的强度和刚度,并且纵向变化均匀,长久稳定。
本文针对高速铁路路基改良土的施工进行了深入的分析,希望能够为我国高速铁路建设的发展提供相关参考。
【关键词】高速铁路;路基改良土;施工【中图分类号】U238【文献标识码】A【文章编号】1002-8544(2016)20-0140-02前言高速铁路路基是由散体材料的弹塑性土体组成,填土在重复荷载的每一次加载、卸载都要产生不可恢复的塑性变形,塑性变形随重复次数的增加而累积。
对于细粒土而言,存在一个临界动应力,即土体在动荷载反复作用下,塑性变形状态处于既不趋于稳定,所以有必要进一步对高速铁路路基改良土施工进行探究。
1.国内外高速铁路路基施工现状列车的高速、安全、平稳运行,要求其轨面应具有较高的平顺性。
因此,高速铁路对支撑轨道基础的路基提出了很高的要求,必须具有足够的强度和刚度,并且纵向变化均匀,长久稳定。
其中,重要的目的是严格控制路基的变形。
受列车荷载反复作用的部分——路基基床便成为高速铁路路基设计的重要内容。
因此,《京沪高速铁路线桥隧站设计暂行规定》要求基床表层必须使用具有严格级配要求的级配砂砾石和级配碎石,基床底层优先选用A、B组填料或改良土。
根据京沪高速铁路沿线填料调查结果,A组的优质填料缺乏,B组的填料也不多。
虽然整条线路中路基的比例在尽量压缩,但它仍占线路总长的50%以上。
这样长的路基工程必然需要大量土方,为了解决这个问题,显然要扩大填料的可用范围,也就是将部分的C组和D组填料经改良后使用。
因此,高速铁路路基填料的改良便成为路基设计、施工的重要内容。
国外高速铁路在路基施工中都曾遇到过缺乏优质填料的情况,各国都采取了相应的土质改良方法。
改良土用于底层及下部路堤的施工方法[1]
改良土用于底层及下部路堤的施工方法第五工程有限公司王新邓摘要高速铁路列车的高速、安全、平稳运行对路基的变形提出了更高的要求,洛湛高速铁路沿线填料高液限粉粘土的D组填料众多,为此决定将部分的C组甚至D组填料经过改良后使用的路基整治方案,该方案的各项技术指标均达到预期效果。
文章重点介绍改良土用于底层及下部路堤的施工方法。
关键词铁路路基改良土病害斜向旋喷桩1 高速铁路的特点一流的高速铁路线形变化非常平缓,轨道高度平顺,路基极其稳定且刚度均匀,各种结构物具有高度可靠性及稳定性,并有严格控制的形位公差,具有宽大空间的独行线。
通车运营之日路,应达到300km/h及以上的目标。
该特点概括起来就是四高:高速度、高密度、高舒适度和高安全性。
要达到这些要求对工务工程也提出了更高的要求。
高速铁路列车的高速、安全、平稳运行对路基的变形提出了更高的要求,高速铁路对路基变形要求严格,弹性变形小于4 mm,塑性变形为路基高度的1%~3%。
为了控制路基变形,路基基床底层优先使用A、B组填料,而根据已经建成的秦沈铁路客运专线东部及即将进行的洛湛高速铁路沿线填料情况调查结果,A组的优质填料缺乏,B组C组的填料也不多,属于高液限粉粘土的D组填料众多。
为了就地取材,扩大路基可用填料的范围,将部分的C组甚至D组填料经过改良后使用,这在我国当前高速铁路建设中具有很重要的现实意义,同时也是提高路基设计、施工技术的重要内容。
2 施工方法就洛湛铁路路基的施工,介绍一下改良土用于底层及下部路堤的施工方法:根据洛湛铁路的“洛湛线洪塘路堤填料试验技术要求”依据《铁路路基施工规范》TB10202-2002,《铁路路基工程质量验收标准》TB10414-2003和本标段所编制的“石灰改良土试验段试验方案”中铁十九局洛湛铁路YH5标,于2005年11月30日至12月6日,在DIK188+040-DIK188+140段,采用大规模施工拟用的机械和车辆,选用具有代表性的D组填料、掺拌4%、6%、8%的消石灰,分层地进行了改良土填筑压实的工艺性试验。
浅探高速铁路路基改良土施工技术
浅探高速铁路路基改良土施工技术当前我国客运专线大量修建,虽然各线桥隧比例都比较大,但路基仍是客运专线必不可少的一部分,而且对沉降要求较为严格的车站一般都是路基。
由于对填料有较高的要求,几乎每一条客运专线都运用到了改良土,因此采用何种类型的改良土、如何做好改良土的施工并进行进一步的研究就显得尤为重要。
本文将对高速铁路改良土的路基施工技术进行探讨和分析。
标签:高速铁路;路基;改良土;施工;一我国高速铁路对路基的要求(1)除了线路平面有较大的曲线半径和适当长度的缓和曲线、直线以外,控制路基工程变形将是很重要的一个内容。
设计、施工都要将重点放在控制路基变形、工后沉降、不均匀沉降及路基顶面的初始不平顺。
高速铁路设计规定,工后沉降≤1.5cm。
同时要求严格控制差异沉降。
对此,德国规定:每30米长不均匀沉降值应小于4mm,200米长应小于10mm,运营后总沉降小于1cm,速率不大于2mm/年。
(2)路基本体:对填料有较严格的控制,主要是A、B、C(不含细粒土、粉砂及易风化软质岩)类填料及改良土。
采用重型击实标准确定路基压实系数。
(3)基床:底层2.3m,A、B组填料及C组改良土(以厂拌为主),表层0.4m,0.65~0.6m级配碎石,0.05~0.1m沥青混凝土防排水层。
(4)对电气化、通信、信号等专业在综合接地、电缆过轨、接触网支柱基础,电缆沟槽等方面的要求,在路基完成的同时,要同步完成。
高速铁路要求线路提供高平顺性和稳定的轨下基础,因此变形问题是轨下系统设计与施工的关键。
对于高速铁路,轮/轨系统应该是车轮、钢轨、道床、路基整个系统各部位相互作用的整体。
因此,必须把轮轨系统的各组成部分放到整个系统中去考察,建立适当的模型,着眼于各自的基本参数和使用状态,进行系统的最佳设计,实现轮/轨系统的合理匹配,尽可能降低轮轨作用力,以保证列车的高速、安全运行。
二高速铁路路基改良土施工技术以京沪高速铁路改良土的施工案例,来分析高速铁路路基改良土施工技术的特点。
谈改良土在铁路路基工程中的应用
谈改良土在铁路路基工程中的应用摘要:随着铁路建设的快速发展,铁路路基结构各部位的填料与填筑压实标准都提出了更高的要求。
改良土在铁路路基的应用越来越广泛。
结合改良土在德龙烟铁路德州至大家洼段应用,介绍了改良土从勘察、试验、设计及施工的工程经验关键词:铁路路基;改良土;应用1 概述铁路对路基填料有很高的要求,路基填料和地基处理是路基施工中的重点、难点。
铁路路基基床分为表层及底层,表层厚度为0.6m,底层厚度为1.9m,总厚度2.5m,铁路基床范围内一般都要求选用A、B组填料。
当沿线缺乏A、B组填料且外运A、B组填料不经济时,应采取相应的改良方法对当地土质进行改良。
改良土外掺料可采用水泥、石灰、粉煤灰、砂、砾、碎石等无机料。
2 改良土的设计要求2.1 填料勘察和试验改良土设计前应首先对填料及外掺料进行勘察和试验。
对一般细粒土应进行颗粒分析(黏粒、粉粒含量),界限含水量试验,击实试验,无侧限抗压强度、回弹模量、夯后快剪强度、有机质含量、硫酸盐含量试验。
膨胀土等特殊土,除按细粒土一般试验项目外,尚应进行矿物成分分析、湿化试验、膨胀试验及设计要求的其他试验。
对于外掺料:水泥应进行强度等级试验、凝结时间试验、安定性试验;石灰应进行氧化钙CaO与氧化镁MgO含量试验、未消化残渣含量试验;粉煤灰应进行矿物成分(SiO2+Al2O3+Fe2O3含量)试验、SO3含量试验、烧失量试验、细度试验。
2.2 改良土设计技术指标当改良土外掺料为水泥时,宜采用普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥,强度等级为32.5或42.5,初凝时间不宜小于3.0h,终凝时间不宜小于6.0h,不应使用快硬水泥、早强水泥,不得使用受潮变质水泥。
用水泥改良的原土料,其塑性指数宜小于12,有机质含量不宜超过2%,硫酸盐含量不大于0.25%。
外掺料为石灰时,宜采用一等建筑钙质生石灰粉或合格建筑钙质生石灰,其石灰的CaO+MgO含量不小于80%,CO2含量不大于9%,未消化残渣含量(5mm圆孔筛余)不大于15%。
改良土在高速铁路工程路基基床底层的施工应用
大陆桥视野·2016年第4期 133前言在高速铁路工程中,路基基床施工是重要的一个环节,它的施工质量直接关系着铁路的稳定性和安全性。
我国的疆域辽阔,不同地区的地质环境有很大差异,在路基填料中,土质性质有很大差异,而高速铁路工程的施工质量要求又比较高,因此,路基基床底层的施工活动开展就必须要坚持高质量高标准的原则,改良土施工作为一种有效的施工方法,可以大大提升路基基床底层的稳定性和耐久性,使其具有足够的抗荷载性能,保证工程施工质量的良好,提高铁路行车的安全性和稳定性。
一、工程概况某铁路工程的长度为1318km,其中客运专线的行车速度为350km/h、跨线列车的行车速度是200km/h。
铁路的曲线半径最小是7000m,最大坡度是2%。
本工程位于低山丘陵地段,地表受到的侵蚀较为明显,该地段的基岩直接处于外界环境中,缺少足够的优质填料,因此,工程拟采用改良土来进行路基基床底层的施工。
二、确定参数值(一)室内试验在应用前要在实验室内把不同剂量的石灰改良土成分,进行含水量、自由膨胀率、CBR承载比以及最大干密度等等指标进行反复试验,得到试验的参数后绘制出关系曲线图,从而根据曲线图确定最合适的石灰剂量。
(二)施工工艺本工程的石灰改良土所采用的填筑施工预拌法和路拌法,它的施工工艺流程是先对填料进行粉碎、搅拌和运输,然后再进行铺设、路拌以及检测养护。
三、施工过程的分析(一)填料要求和实现准备在开始施工前,要保证改良土的种类是与工程实际相符的,对于石灰土的配比试验也要重点对待[1]。
下表为所需的改良土原料和质量标准:序号检测项目质量标准和最佳偏差1改良土的种类素土中硫酸盐含量低于0.8%,有机质含量低于10%2外掺料中粗砂天然级配、含泥量低于5%3砂土和碎石土和施工图纸相一致4拌制水自来水或者是纯净水(二)施工方法首先,要先在拌合厂按照石灰掺量在2%%之下的比例进行石灰改良土的拌制,然后再运输到工程现场,在经过摊平之后利用路拌机进行路拌的掺和,具体的掺和比例是3%的石灰比比例。
浅谈高速铁路路基改良土填筑要求
浅谈高速铁路路基改良土填筑要求摘要:随着时代的发展和科学技术的进步,普通的铁路运输已经不能满足人民日常的生活了,我们需要更快,更好,更舒适的铁路交通运输网络,而高铁完全符合市场的要求,但是高铁建造需要非常高超的技术和工艺,其中涉及改良土工程的最为困难,改良土运用于高速铁路路基,对铁路施工的安全和稳定有着至关重要的作用,本文基于从改良土工程出发,探讨一套高效的便利的解决办法。
关键词:高速铁路路基改良土1 概况改良土在高速铁路路基项目大范围应用,本单位承担了天津至潍坊高速铁路济滨联络线商河站场路基施工任务,路基施工以填方为主,本文结合试验和工程实践浅谈高速铁路路基改良土填筑施工要求。
2 材料选用本项目土质主要来源隧道弃渣为主,运至拌合料场进行翻晒,集中搅拌,在运至现场填筑。
改良土集料拌合站3 改良土填筑要求3.1改良土运至现场,应对改良土原材料、外掺料和混合料的出场检验资料进行核实。
路基画灰格路基填筑路基粗平路基精平3.2化学改良土填筑压实质量应符合下表的要求。
3.3化学改良土混合料摊铺、拌和、整形及碾压应符合下列规定:(1)改良土填料应按工艺试验确定的填筑压实厚度分层填筑,具体的摊铺厚度及碾压遍数应按试验段确定并经监理确认的参数进行控制。
路基碾压(2)两工作段的纵向搭接长度不应小于2.0m。
(3)化学改良土混合料中不应含有大于15mm的土块和未消解石灰颗粒。
(4)碾压时,各区段交接处应互相重叠压实,纵向搭接长度不得小于 2.0m,纵向行与行之间的轮迹重叠不小于40cm,上下两层填筑接头应错开不小于 3.0m。
3.4化学改良土外掺料剂量允许偏差为试验配合比的外掺料剂量(以百分率表示)-0.5%~+1.0%洒水养护3.5化学改良土填筑基床以下路基顶面宽度应不小于设计宽度。
4 结语总而言之,水泥改良土施工过程中,更要做好施工安全控制和环境的基础保护,及时整理施工现场,在实际施工过程中,做好整体上的施工控制,保证改良土填筑施工有着较好的施工质量。
客运专线铁路路基工程改良土填筑施工作业指导书
客运专线铁路路基工程改良土填筑施工作业指导书一、工程概述:客运专线铁路路基工程改良土填筑施工,是指对铁路路基工程中土质较差的地段,采取改良土填筑的方法,以提高土基地基的承载能力,保证路基的稳定性和安全性。
本作业指导书旨在确保施工过程中的质量和安全,并指导施工人员顺利完成工程。
二、施工前准备1.完成工程勘察和设计,明确施工范围和施工要求。
2.制定施工方案,确定施工方法和工序,并明确施工中的安全措施。
3.调配好所需的材料、机械设备和人员,确保施工过程中各项资源的充足。
三、施工步骤1.采取机械挖掘和人工清理的方式清除施工区内的杂物和泥土。
2.进行土壤改良工作,根据设计要求,使用适当的改良材料,如砂土、黏土等,在施工区内进行填筑。
3.在填筑过程中,根据设计要求,采用分层填筑的方式,每层填筑的厚度根据实际情况和土的性质确定。
4.在填筑每层土时,必须进行充分的夯实和回填,确保填筑的土层紧密度和均匀度。
5.填筑完毕后,对土壤进行湿润处理,调整土壤的含水率,提高土壤的可塑性和可压缩性。
6.针对填筑土方的高度和坡度进行调整,并进行表面整平和覆土保护,确保填筑土的稳定性和安全性。
四、施工注意事项1.施工过程中,要严格按照设计要求和施工方案进行施工,确保施工的质量和安全。
2.施工现场要做好安全防护工作,为施工人员提供必要的安全设施和个人防护装备。
3.施工过程中要及时清除杂物和泥土,保持施工现场的清洁,避免对施工质量造成影响。
4.施工中要注意土方的排列和均匀性,保证填筑土方的厚度和高度符合设计要求。
5.在填筑每层土时,要进行夯实和回填,确保填筑土层的紧密度和均匀度。
6.施工中要注意土壤的湿润处理,合理调整土壤的含水率,使其达到设计要求。
7.必要时要进行现场检测和测量,对施工过程中的各项指标进行控制和调整。
8.施工完毕后要进行验收和检测,确保施工质量符合相关标准和要求。
五、施工质量控制1.进行现场检测和测量,对施工过程中的各项指标进行控制和调整。
铁路路基改良土工程性质试验及施工技术
铁路路基改良土工程性质试验及施工技术摘要:在铁路路基施工过程中,常会遇到软弱地基的出现,为了更好的使地基具备良好的稳定性和承重能力,需要对其进行改良,改变路基土的物力特性、化学特性以及力学特性等工程性质,这就需要对其进行一定的试验对改良土进行验证,进而选择合适的改良方式改善土体。
下面就对铁路路基改良土工程性质试验以及施工技术进行简单的分析和探讨。
关键词:铁路路基;石灰改良土;工程性质试验;施工技术铁路建设是一项长期的且跨越地区较多的工程,路基作为铁路工程中最不可或缺的基础工程,在施工过程中常会遇到软弱地质,不符合铁路建设的要求,为了节约成本、提高资源利用率,需要原土填料进行化学改良,使其具备铁路工程需要的强度、刚度以及稳定性。
改良土主要分为:石灰改良土、水泥改良土、石灰粉煤灰改良土以及水泥粉煤灰改良土等,下面就以石灰改良土为例对改良土的工程性质试验以及施工技术进行简单的分析。
一、概述石灰改良土在铁路路基改良中的应用较为广泛,其具备取材方便、价格低廉、无污染等特点,有大量的实验和施工经验都能表明,经过石灰固化后的土体工程性质会得到很大的改善。
石灰改良土的原理如下:石灰改良土是原土填料中掺入石灰并搅拌均匀,然后洒水至最佳含水量后进行压实处理,使石灰与原土填料发生反应,进而改变原土体的化学性质和物理性质。
首先,原土中的颗粒一般都带有负电荷,这使得土颗粒具备一定的胶体性质,表面附着着一定量的低价阳离子如K+、Na+,而石灰作为一种强电解质,溶解后Ca2+离子就会与土壤中的低价阳离子进行离子交换,土颗粒表面的阳离子由“X+”变“X2+”(X代表K+、Na+等),离子交换减少了土颗粒表面吸附水膜的厚度,土颗粒间的距离也更为紧密,土体形成了一个相对稳定的结构。
其次,掺入了石灰的土体还会在水的作用下会与土颗粒结合形成结晶体,把松散不紧密的土粒紧密胶合在一起,提高了土体的稳定性。
再次,石灰与土体中的SiO2和Al2O3会发生火山灰作用,并在水分的作用下生成一种水稳性良好的化合物,火山灰在吸收水分后具有水硬性,能够在土团粒的外围形成隔水且稳定的保护膜,其具备较强的黏着力,可以有效的将土团粒胶结起来。
石灰改良土在高铁建设工程中的应用
收 稿 日期 :2 1- 0 0 0 1 1- 7
作者简介 :苏中华 ( 9 7 ) 17 - ,男,工程师 ,研 究方 向交通土建 。
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石家庄铁路职业技术学 院学报
2 1 年第 4期 01
超 过 8%的土 粒均 不得 使用 。
2 2石 灰 . 石 灰 作为 一种 活性材 料 ,其 性质主 要 取决 于活 性物质 的含量 ,即含 C o与 Mg a o的含 量 ,含量越 高 ,则 活 性越 大 ,胶 结力越 强 。根 据氧 化镁 的含 量 多少 ,石 灰 可分 为钙 质石 灰和 镁质 石灰 两类 ,钙
性越高,质量也就越好。为满足高铁路基填料的技术要求,宜选用 I I级石灰。 或 I
() 2 生石灰产浆量和未消化残渣含量。生石灰产浆量和未消化残渣含量也是评价石灰等级的一
项 技术 指标 。石 灰产 浆量 愈高 ,其质 量 也就越 好 。未 消化残渣 含 量是 石 灰消 化后 留在 5 mm 圆孔筛 上 的残渣 占试 样 的百分 率 。其含 量越 多 ,其 质量 也就 越差 。 ( )二氧 化碳 ( O2 量 。二氧 化碳 含量 也 是评价 石 灰等 级 的一项 技术 指标 。C 含 量越 高 , 3 C )含 O2
质 改 良。
2 石灰土材料要 求
石 灰 改 良土 的主 要 材料 是石 灰和 土料 ,为使石 灰 改 良土 能够满 足 高铁对 填料 的技 术要 求 ,对石 灰和 土料 也要 提 出相应 的一些 技术 要求 。 2 1土料 . 石 灰土 中 的土 不仅 作 为填料 ,而且 直接 参与 化学 作用 。因此 ,土 需要 具有 一定 的活性 和胶 结性 。 即土 中的粘粒 ( 00 5 <. 0 mm)或 胶粒 ( 002mm)需 要具 有一 定 的含量 。一般 来说 ,粘土 颗 粒 的活 <. 0 性 强 、 比表 面积 大 ,表 面 能量也 较 大 ,因此 ,掺 入石 灰等 活性 材料 后 ,所 形成 的离子 交换 作用 、碳 酸化 作 用 、结 晶作用 都 比较 活跃 。也就 是说 ,石 灰土 的强度 随土 的塑性 指数 增加 而增 大 。但 是 ,如 果土 的塑性 指 数过 大 ,不易 粉碎 和 拌和 ,反 而影 响稳 定效 果 ,且 易形成 缩裂 ;如 果土 的塑 性 指数偏
石灰改良填料填筑高速铁路路堤的应用
石灰改良填料填筑高速铁路路堤的应用摘要:随着时代的发展,我国当前的铁路建设成为了人们生活中最为重要的事情,其主要的原因在于铁路建设能够保证城市与城市之间的联系更加紧密,从而促进城市间的经济的发展。
并且,铁路建设主要以高速铁路为主,其本身的建设难度也在逐渐增加。
在这种情况下,我国积极的研究新型的高速铁路建设技术,希望能够更好的保证高速铁路的建设。
其中一项内容就是利用石灰改良填料。
此项技术不仅能够保证高速铁路建设成本逐渐下降,更能够保证我国高速铁路路堤的安全。
针对这种情况,本文从是改良路基土实验方案入手,来探究如何更好的在高速铁路路堤修筑中使用石灰改良填料。
关键词:铁路试验石灰改良路基填料试验引言在当前社会中,科技成为了时代的引导者,我国的大部分行业都在积极的进行科技化的改革,希望能够通过科学技术改变行业中存在的问题。
在当前来看,我国高速铁路建设中最大的问题就是路堤的质量一直存在问题,这就需要利用科学的手段不断的改良路堤的质量,才能够保证高速铁路更好的建设。
其中主要的方法就是利用石灰改良填料,从而增加填料的性能,确保填料更好的发挥其填筑的作用。
但是石灰改良填料还属于初步研究阶段,因此本文从如下实验入手:1 石灰改良路基土试验方案1.1 试验原料。
试验所需原料黄土呈黄色发白,具有大孔隙,土体疏松,其各项物理性质参数如下:天然含水量23.73%,比重 2.66,天然密度 1.730g·cm-3,天然孔隙比0.910,压缩系数0.882MPA-1,液限34.5%,塑限18.7%,塑性指数15.8,无侧限抗压强度33.22KPA,内摩擦角10.82°,粘聚力17.19KPA。
试验用会为消石灰,因其具备相当的干燥性和活性,其氧化钙、镁的含量也符合标准规定。
1.2 试验内容。
采用石灰掺和比在10%以内,设三组对照试验。
(分别设6%、8%、10%的石灰渗比量)和压实度按照90%和95%制备试件,在标准条件下(温度20±2℃、湿度>90%的恒温恒湿养护箱中)分别养生7d、14d和28d。
铁路路基化学改良土的配合比设计
126YAN JIUJIAN SHE铁路路基化学改良土的配合比设计Tie lu lu ji hua xue gai liang tu de pei he bi she ji石银娟近年来我国铁路迅速发展,主要以每小时200公里的客货共线铁路及300公里的客运专线铁路为主,速度提升的同时也考验了工程质量,特别是地质环境复杂的区域,对路基的质量要求更加严格。
在本工程所处地域填筑材料十分匮乏,原状土源需改良后利用,且受当地地下水位高的影响,路基填土普遍存在含水率大以偏砂性为主的原状土,为了保证路基施工质量和节约翻晒时间提高路基施工进度,故采用原土料掺石灰达到降低含水率的目的;又因原状土偏砂性,单掺石灰降水后无法测得7d 饱和无侧限抗压强度指标,故还需采用水泥改良稳定,以保证路基各项技术指标符合设计及规范要求。
一、目的与意义路基作为铁路的重要组成部分,是承受轨道结构重量和列车荷载及各种附加力的基础,路基本体必须有足够的强度和一定范围内的变形。
为了保证列车安全、平稳运行,路基必须具有高强度、刚度大、稳定性好,耐久性好,且不易变形等特性。
本文主要介绍根据工程要求和施工条件以及原状土的物理性能检测结果来确定基床以下路堤化学改良土的各组成成分的适当比例,除了要满足设计要求的各项技术指标外,还要考虑施工过程中的经济性和可操作性;以及在工艺试验期间如何做到满足压实层厚度、满足压实度要求、满足填料的含水率要求和耐久性要求。
二、工程概况新建连云港至镇江铁路站前工程LZZQ-2标与G25长深(宁连)高速公路并行,标段里程为D K 46+383.2~D K 96+727.925(YDK94+700~YDK96+750.013),正线长度50.345km。
标段内有路基2段、车站1座 ,路基和车站里程DK82+144.22~DK83+976.7,总计长度为1832.5m。
路基挖土方为2283m 3,填方454847m 3。
填料种类:改良土376945m 3、级配碎石43686m 3。
路基填方改良土配置及填筑施工工艺的应用
路基填方改良土配置及填筑施工工艺的应用摘要:现阶段,我国道路交通建设正处于快速发展时期,路基填方施工技术作为路桥建设中的重要环节对全面提升路基质量起到关键性作用。
针对以往路基施工中出现的质量问题,此次研究主要分析和探讨铁路路基填方改良土配置和相关施工技术,希望能够对施工单位和个人起到参考性价值。
关键词:路基填方改良土配置;填筑施工工艺;应用引言工程建设中,低强度土体无法作为合格路基填料直接填筑,需要采用水泥改良或其他方式对土体加固,以提高其强度。
目前,对水泥改良土的特性已经有了较为深入的研究,并取得了一定的成果。
本文以某铁路路基填料改良施工为背景,通过拌制水泥改良土试验、碾压方式组合试验、拌和后填料粒径检测等试验,确定了水泥掺量、填料含水率、拌制次数、拌制深度等因素对水泥改良土压实质量的影响,根据试验结果指导路基填筑施工,最终确定了改良土合理的配合比与路基填筑施工工艺等,为水泥改良土大面积拌制、填筑施工等提供了科学依据。
1、填方路基施工要点及质量控制概述填方路基是铁路工程的基础施工项目,其施工质量直接关系着工程建设完工后的使用性能及安全性能,因此铁路工程施工企业应建立完善的施工管理体系、严格控制并加强施工过程管理,对填方路基特别是高填方段施工实施的每道工序进行及时检查及监督,杜绝因工序质量控制不合格而影响整体路基施工质量。
2、填方路基施工质量问题分析2.1路基填料不达标填料不达标是路基填方施工中存在的较为普遍的问题。
施工现场环境复杂,各工序产生的废物垃圾相互掺杂,不能作为填料的土壤类型较多,包括种植土、腐殖土等,其中含有大量有机物,强度较低,并且普遍遇水稳定性较差。
若是将这部分土混入到路基填料中,必定会破坏路基整体质量,使其产生塑性变形甚至大范围沉陷垮塌等问题。
西南地区膨胀土因其特性,遇水便会膨胀软化甚至开裂,在将其当作路基填料应用时,如果水分不断挥发,又会导致路基收缩开裂,严重影响路基整体结构安全和使用功能。
改良土在路基工程中的应用
改良土在路基工程中的应用
管天保
【期刊名称】《上海铁道科技》
【年(卷),期】2004(000)003
【摘要】铁道部《新建客货共线铁路设计暂行规定》(铁建设[2003]76号)中规定,“旅客列车设计行车速度为160km/h及以下的I级铁路路基基床表层应选用A
组填料(砂类土除外,当缺乏A组填料时,经经济比选后可选用级配碎石或级配砂砾石),颗粒粒径不得大于150mm。
Ⅱ级铁路路基基床表层应优先采用A组填料,其次为B组填料;当选用B组填料时,在年平均降水量大于500mm地区,塑性
指数不得大于12,液限不得大于32%。
不符合上述要求的填料,应采取土质改良或加固措施。
”
【总页数】3页(P3-4,37)
【作者】管天保
【作者单位】上海铁路局,教授级高工
【正文语种】中文
【中图分类】U2
【相关文献】
1.浅谈水泥改良土在路基工程中的应用 [J], 张宇
2.水泥改良土在路基工程中的应用 [J], 郭一枝
3.石灰改良土在长潭高速公路路基工程中的应用 [J], 李志勇;刘建丸
4.机制砂改良土在高速公路路基填筑中的应用研究 [J], 马海勇
5.水泥改良土在过湿路基工程中的应用 [J], 卓益平
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分析铁路路基改良土工程性质试验及施工技术
分析铁路路基改良土工程性质试验及施工技术摘要:针对目前铁路路基改良土工程进行施工建设过程中存在的问题缺陷,文章分析了铁路路基改良土性质试验,并提出了施工技术应用控制策略,其目的是为相关建设者提供一系列理论依据。
结果表明,铁路路基改良土工程的性质试验与施工技术应用质量,应充分结合施工建设的实际情况,来进行行之有效的试验与技术优化控制。
关键词:铁路路基;改良土工程;路拌法施工技术;场拌法施工技术0.引言随着我国市场经济发展进程的不断加快,人们对铁路工程建设使用安全稳定性的需求越来越大。
然而,受不良施工环境的影响,使得工程建设人员要对路基土质进行改造,以提高其作用于整个结构工程的效果。
对于不同的工程项目来说,其所采用的施工参数存在差异,要想提高工程性质与施工技术应用质量,需通过试验与技术优化,来进行控制。
这是提高铁路工程路基结构作用稳定性的重要课题内容,研究人员应将其充分重视起来,以作用于实践。
1.铁路路基改良土工程作用原理研究表明,在含水量最佳的状态下,石灰土掺入适量的石灰后,就会使土壤性质发生一系列的元素变化。
这种情况下,土壤中物质与物质之间会发生物理反应与化学反应。
这里的化学反应包括:碳酸、结晶硬化、离子交换作用以及火山灰作用。
为此,相关建设人员应通过铁路路基改良土工程的性质试验,来对其作出适当的调整,以提高路基结构作用的安全稳定性效果。
这是控制铁路路基改良土作用效果的关键,研究人员要对其进行试验与施工技术应用方法两方面的控制,以实现工程建设的可持续性目标[1]。
2.铁路路基改良土工程性质试验以某地高速铁路中间段的200m为例,其改良土高度为路肩下0.7-3.0m之间。
由于工程建设采用场拌法进行施工作业,因此性质试验人员对填料含水量、颗粒粒径、灰计量以及碾压遍数与松铺系数进行了试验分析。
对于填料的含水量,其不仅会影响路基的整平密度,还会起到一定的粉碎效果。
经分析,填料的含水量控制16%左右时,其所具备的粉碎效果最佳,即粉碎颗粒大多小于15mm。
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改良土在铁路路基工程中的应用
摘要:随着铁路建设的快速发展,铁路路基结构各部位的填料与填筑压实标准都提出了更高的要求。
改良土在铁路路基的应用越来越广泛。
结合改良土在德龙烟铁路德州至大家洼段应用,介绍了改良土从勘察、试验、设计及施工的工程经验
关键词:铁路路基;改良土;应用
1 概述
铁路对路基填料有很高的要求,路基填料和地基处理是路基施
工中的重点、难点。
铁路路基基床分为表层及底层,表层厚度为0.6m,底层厚度为1.9m,总厚度2.5m,铁路基床范围内一般都要求选用a、b组填料。
当沿线缺乏a、b组填料且外运a、b组填料不经济时,应采取相应的改良方法对当地土质进行改良。
改良土外掺料可采用水泥、石灰、粉煤灰、砂、砾、碎石等无机料。
2 改良土的设计要求
2.1 填料勘察和试验
改良土设计前应首先对填料及外掺料进行勘察和试验。
对一般细粒土应进行颗粒分析(黏粒、粉粒含量),界限含水量试验,击实试验,无侧限抗压强度、回弹模量、夯后快剪强度、有机质含量、硫酸盐含量试验。
膨胀土等特殊土,除按细粒土一般试验项目外,尚应进行矿物成分分析、湿化试验、膨胀试验及设计要求的其他试验。
对于外掺料:水泥应进行强度等级试验、凝结时间试验、安定性试验;石灰应进行氧化钙cao与氧化镁mgo含量试验、未消化残
渣含量试验;粉煤灰应进行矿物成分(sio2+al2o3+fe2o3含量)试验、so3含量试验、烧失量试验、细度试验。
2.2 改良土设计技术指标
当改良土外掺料为水泥时,宜采用普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥,强度等级为32.5或42.5,初凝时间不宜小于3.0h,终凝时间不宜小于6.0h,不应使用快硬水泥、早强水泥,不得使用受潮变质水泥。
用水泥改良的原土料,其塑性指数宜小于12,有机质含量不宜超过2%,硫酸盐含量不大于0.25%。
外掺料为石灰时,宜采用一等建筑钙质生石灰粉或合格建筑钙质生石灰,其石灰的
cao+mgo含量不小于80%, co2含量不大于9%,未消化残渣含量(5mm 圆孔筛余)不大于15%。
用石灰改良的原土料,其塑性指数宜大于12,有机质含量不大于5%,硫酸盐含量不大于0.8%。
外掺料为粉煤灰时,宜用sio2+al2o3+fe3o4含量不小于70%的粉煤灰,其质量应符合现行《粉煤灰标准》(gb1596)ⅱ级粉煤灰的要求,即细度(0.045mm分孔筛余)不大于25%,三氧化硫不大于3%、烧失量不大于8%。
经改良后填料的无侧限抗压强度应符合表1的要求表1改良土无侧限抗压强度(饱和)(kpa)
路基部位
线路级别基床表层基床底层基床以下
ⅱ级线路≥500
≥700 ≥300
≥450 ≥200
ⅰ级铁路及200km/h客货共线≥350
≥550 ≥250
200~250客运专线≥350
≥550 ≥250
客运专线及高速铁路≥350
≥550 ≥250
2.3 改良土设计方案
对细粒土,一般宜根据土的性质,选择适宜的外掺料,采用改变土的物理、力学性质的化学改良方法。
配制不少于三个不同掺合量的混和料进行击实试验,以确定各种混和料的最优含水率和最大干密度。
击实试验按现行《铁路工程土工试验规程》(tb10102)中改良土试验相关规定进行。
当采用水泥基类作为外掺料时,其击实最大干密度取延迟一定时间的试验值,延迟时间根据所选工艺经试验确定。
按改良土所处路基结构不同部位的压实度要求计算干密度。
按最优含水率、计算干密度并延迟一定的时间制备试件进行无侧限抗压强度试验。
无侧限抗压强度试验按现行《铁路工程土工试验规程》(tb10102)中改良土试验相关规定进行。
根据路基结构不同部位对改良土强度要求,选定合适的外掺料及掺入比,掺入比应按表1的无侧限抗压强度要求进行室内试验确定。
3改良土的施工要求
3.1石灰改良土
石灰改良土具有较高的抗压强度,强度形成好的石灰改良土是
一种整体材料,具有板体作用和较好的水稳性和一定的冰冻稳定性。
由于石灰属于中缓凝慢硬材料,从加水拌和到碾压成型的延迟时间对其压实度和强度没有明显的影响,最长延迟时间可达2-3天。
这种改良措施主要在沿线石灰储量丰富的地区应用,另外,从试验分析证明用相同剂量的石灰改良不同的黏性土时,改良后的强度随土中黏粒含量的增加和塑性指数的增大而增大,石灰宜改良黏粒
d<0.002m且含量大于10%及ip大于12的黏性土。
3.1.1施工工艺
根据用土比例和每车土量将素土按指定位置堆放,均匀卸在路槽顶面,并用推土机和平地机粗平,用轻型压路机稳压一遍,检查布土厚度和含水量。
石灰应在使用前一周充分消解,并通过10mm
筛孔,用布灰机或打方格人工布灰,均匀摊平。
3.1.2拌和
拌和采用专用拌和机械,施工时有专人检查拌和的深度,使稳定土层全部翻透,严禁在稳定土层与下承层之间残留一层素土,但也要防止翻犁过深。
检查松铺厚度和混合料含水量、石灰剂量,并按规定取样制备抗压试件。
根据天气情况,夏天混合料含水量应较最佳含水量高出1~2个百分点。
用石灰稳定塑性指数大的粘土时,应采用两次拌和。
第一次加70%-100%预定剂量的石灰进行拌和,闷放1-2天,此后补足需用的石灰,再进行第二次拌和。
表面高出设计标高部分应予刮除并将刮下的石灰土扫出路外;局部低于标高之处,不能进行贴补,必须将其铲除重铺。
3.1.3碾压
用轻型压路机碾压一遍,再用平地机进行整平、整型,经检查达到规定标高后再进行压实。
用12t以上压路机全宽碾压1~2遍,每次重叠1/2碾压宽度;用压路机碾压到规定压实度。
一般需碾压6~8遍。
用人工摊铺和整形的稳定土层,宜先用6~8t两轮压路机或轮胎压路机碾压1~2遍,然后再用重型压路机碾压。
碾压应遵循由路边向路中、先轻后重、先下部密实后上部密实、低速行驶碾压的原则,避免出现推移、起皮和漏压的现象。
碾压程序和碾压遍数并不是唯一的,应通过试铺确定。
3.1.4接缝
基层的横向施工接缝、应采用与表面垂直的平接缝处理,确保接缝处横向与纵向平整度。
同日施工的两工作段的衔接处,应采用搭接。
前一段整形后,留5-8m不进行碾压,与后一段重新拌和碾压。
3.1.5养生及交通管制
石灰土在养生期间应保持一定的湿度,不应过湿或忽干忽湿。
养生期不宜少于7天。
每次洒水后,应用两轮压路机将表层压实。
石灰土碾压结束1-2天,当其表面干燥(含水量不大于10%),可进行下一步施工。
在养生期间未采用覆盖措施的石灰稳定土层上,除洒水车外应封闭交通。
在采用覆盖措施的石灰稳定土层上,不能封闭交通时,应限制车速不得超过30km/h,禁止重型卡车通行。
3.2 石灰、粉煤灰改良土
石灰、粉煤灰改良土俗称二灰土,二灰土具有较高的强度,虽然早期强度偏低,但后期强度较高。
二灰土在形成过程中,内部进行物理化学反应,形成致密整体,具有较好的水稳定性和抗冻性。
由于土的塑性指数变化,特别在10—20之间,二灰土的强度变化尤为明显,塑性指数高的土,强度亦高,另外,当沿线粉煤灰储量较多时,可以考虑废物利用。
3.2.1备土
在冬季覆盖土基础上由测量人员测量放点,用平地机精平,厚度按15cm控制,多清少补,然后压路机快速碾压1遍,使素土表面平整,并具有一定密实度,以便摊铺粉煤灰。
整平后,由试验人员测其含水量,如含水量不足,及时洒水。