对某客运专线铁路路基工程改良土填料分析论文
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。
高速铁路改良土填筑施工技术探讨
高速铁路改良土填筑施工技术探讨当前随着国家基础建设投资的大幅度增加,我国客运专线开始大量修建,而路基作为客运专线必不可少的一部分,一直被严格对待,由于对填料有较高的要求,最近开工的客运专线大多运用到了改良土,因此如何做好高速铁路改良土填筑施工是需要我们着重关注的课题。
标签:高速铁路改良土路基一、高速铁路对路基的要求我国的高速铁路工期一般比外国短,这就对路基质量的要求更高,也给铁路的设计、施工和养护维修提出了新的挑战,高速铁路对路基的要求主要有:1. 变形铁路客运专线对轨道的平顺性提出了更高的要求,控制路基工程变形是铁路工程很重要的一个内容。
铁路客运专线路基除应具备一般铁路路基的基本性能之外,不仅要求静态平顺,而且还要求动态条件下平顺。
例如,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. 均匀性列车速度越高,要求路基在线路纵向做到刚度均匀、变化缓慢,不允许刚度突变。
轨上各部分应尽量降低车辆轮载和簧下质量,轨下的道床、路基部分必须提供一个坚实、稳定的轨道基础,以减少变形,同时又保持适当的弹性。
3. 稳定性高速铁路路基运营时不仅承受轨道结构和附属构筑物的荷载,还要承受列车荷载的长期反复作用。
而且,由于路基都是暴露在自然条件下,在气温变化、雨雪、地震破坏等不良因素作用下,很容易出现不稳定状况,如果轨道的稳定性难以保证,就必须进行维修。
而一旦维修,不仅干扰正常运输秩序,而且构成新的安全隐患。
二、改良土填筑施工技术1. 改良土厂拌法施工厂拌法指的是在固定的拌和工厂或移动式拌和站拌制混合料的施工方法,其基本工艺流程见图。
厂拌法的路堤填筑施工工艺如图1:1)填料拌和。
在设定拌和产量时,宜将拌和产量设定在略大于破碎机产量的工况,使拌和站配料仓保持较少的存料,从远至近,依此一段一段投料搅拌,防止拌和站配料仓因进料过快而出现“粘”、“堵”、“柳,、“卡”的现象。
路拌改良土填筑工艺探讨
路拌改良土填筑工艺探讨【摘要】随着我国铁路建设的迅速发展,路基填料问题成为影响铁路工程质量和建设工期的关键因素之一。
铁路工程建设中在取土场出现C类土,此类土不允许直接填筑路基,需要经过改良处理后才可以用于路基作为填料。
如果不进行有效地处治,就会导致路基不均匀沉陷,轨道不平等病害的发生,对铁路的稳定性、安全性影响较大,同时还会增加铁路的养护成本。
【关键词】:填料;路拌改良土;试验;数据;填筑;Abstract: Along with the rapid development of China railway construction, the subgrade filling has become one of the key factors that affects the railway engineering quality and construction period. In construction of railway engineering, there may appear C soil in soil field. This kind of soil is not allowed to directly fill in roadbed, needing been improved and processed. If we have not conducted an effective management, there will cause the roadbed uneven subsidence, the rail inequality, which largely affects the stability and the safety of railway, and increase the maintenance cost.Keywords: fillings; road-mix improved soil; test; data; fill前言:试验目的:确定填料的最佳分层填筑厚度及松铺系数本次试验为路拌法石灰改良土工艺性试验,填料为低液限粉质黏土,属于C类土。
铁路路基填料改良技术的探讨
铁路路基填料改良技术的探讨高铁铁路路基需要保证足够的强度和刚度,确保纵向变化的均匀,才能够有效保证高铁列车在运行过程中的高速度和高效率,实现运行中的安全性和平稳性。
由于高铁路基会因自重造成压密下沉,从而使得高铁轨道垂直下沉,同时还会因列车负重超荷导致压力过大,产生累积塑性的的路基变形,导致路基的不平稳,铁路轨道出现不平顺现象。
这样一来,列车运行过程中既无法保证运行安全,同时会因长期的不规范动力作用加剧轨道的变形。
应当在路基施工当中,对路基填料进行有效改良,结合具体的土质情况,选取最合适的改良技术和办法。
1.高速铁路路基填料概述高速铁路路基的建设,是保证铁路轨道的稳固性、确保列车安全运行的基本保证。
在具体的建设当中,应当选取优质的填料,以有效避免路基使用当中出现沉降的情况,确保后期不出现病害和相应的安全问题。
根据填料质量的不同,可分为A组、B组和C组等不同的填料組别。
A组填料质量最优,B组和C组则稍稍差于A组[1]。
从我国的路基填料现状来看,由于我国南方多雨,且粘土分布较广,具有很强的高速型和高液限,无法保证最佳的工程性。
A组填料由于其优质性较强,成本较高,且需要通过远途运送,才能保证正常的施工。
为有效降低施工成本,提高施工效率,就需要通过有效的填料改良技术,将C组或D组的填料进行有效改良,既保证填料的质量,又能节约建设成本。
2.改良土的定义及其技术特点从我国铁路部门对于改良土的定义来看,主要指在土体当中掺入适量的石灰、水泥或固化剂、粉煤灰等材料,以有效提高土体的建设质量,提高其整体的工程性能。
从我国公路和水利以及建设等部门对于改良土的称呼来看,也将其称作稳定土或固化土,即相较于原始土体而言,将其运用到路基施工当中,其工程性能更为稳定,也表明改良土是通过掺入固化剂和固化材料来实现的[2]。
改良土当中掺入水泥、石灰等固化材料之后,土料的各方面性能均有显著改善,从其技术特点来看,首先表现在其强度和耐久性会不断的增加,且水稳性和抗冻性均有显著改善。
客运专线铁路路基填料改良技术分析
为确 保客运 专线 铁路列 车 的高速 、 安全 、 稳运 行 , 平 轨 道表面 应具有较 高 的平顺 性 , 作 为支撑轨 道基 础 的 而
路基 必化 均 匀 , 并 长久 稳定 。其 中路 基 的变形 控制是 关键 , 因为 路基 的变 形会 直接反 映在轨 面上 , 它对 轨道 的影 响主要表 现 为垂
到强度 破坏 之前 , 可能 出现 了不能允 许 的过 大变形 。路
直下 沉 。除路基 自重产 生 的压密下 沉外 , 其在列 车 多次
重复 荷载作 用下还 会产生 累 积塑性 变形 , 大 的或不 均 过
匀 的变形将 导致路 基 病 害 , 成 轨 道 的不 平 顺 , 加 剧 造 既 列车 与线路 的动力 作用 , 给客运专 线 的线 路养 护维 修 也 造成 难 以克 服 的困难 。因此 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 。 客运专 线铁路 路 基 应 优 先 使 用 A、 B组 填 料 和 C组 块 石、 碎石 、 砾石类 填 料 , 当选 用 C组 细 粒 土填 料 时 , 根 应 据土 源性质进 行改 良。 因此 客运 专 线 铁 路路 基 填 料 的
2 1 年第 1 00 期
西部 探矿 工程
23 0
客 运 专 线铁 路 路 基填 料 改 良技 术 分 析
董 坡
( 中铁 十 四集 团第 三工程 有 限公 司, 山东 兖州 22 0 ) 7 10 摘 要: 客运 专线铁 路 对路基 变形提 出 了严 格 要 求 , 料 改 良已经 成 为客 运 专 线铁 路 必 须 解 决 的 问 填
强度设计 , 现在 强度一 般不是 主要 问题 , 一般 地说 , 在达
客运专线路基填料及改良技术
±质碎石
填料分组 符号
Rh
A
Rs-p Rs—n Rs-w RbW RbP RbW-F RbP-F RbF RgW RgP RgW-F RgP-F RgF RcW
RcP RcW-F RcP-F
RcF
B C D A B A B B、C A B A B B、C A B A B B、C
日本填料分类。根 据颗粒粒径、含量, 分别按大、中、小、 细四等级进行分类。 细粒土采用塑性图 分类。
日本填料分类
日本细粒填料 采用的塑性图
L
L
'
L
D、我国填料 分类标准
一级定名
二级定名
类别
名称
说明
细粒含量 粒配
名称
硬块石
粒径大于200mm颗粒的质量超过总质量的50%(不易分化,尖棱状为 主)
多
2,5 < VBS< 6 泥灰岩、花岗岩 砂 准 。
细料土
25 < Ip < 40 或
A3 粘土和泥灰岩l 高可塑性、淤泥等
这并缓湿些且慢的土由。条料于在件在在粘下中它性,等们发这含较生种水低较粘量的大性到渗变或较水化滑低性之性含表前增水示,加量在必了范现须现围场使场内改含施,变水工其湿量(粘度显或着时著在性间增试较会加验高非。室,常)
更 可 此
多 能 最
地 很 好
验证甲基蓝VBS 的值。
最大粒径 < 50mm
且 通过率
80祄>35%
A
12 < Ip < 25 或
A2 粘性细砂、淤泥、 低可塑性粘土和
该细分级 数的压实
中 设
客运专线改良土路基填筑施工工艺
客运专线改良土路基填筑施工工艺【摘要】本文在对客运专线路基特点做出研究与阐述的基础上,对客运专线改良土路基填筑施工工艺进行了探讨。
【关键词】客运专线;改良土;路基施工;施工工艺一、客运专线以及客运专线路基特点概述由于我国铁路所承受的运输压力较大,所以客运专线也应运而生,客运专线的定义从字面上就能得到理解即旅客列车专用的路网铁路,客运专线铁路上的列车一般时速都在200km以上,较大的客运量、较高的效能、显著的社会效益与经济效益以及舒适、高速和安全是客运专线的明显特点。
也正因为客运专线具有这些特点,所以客运专线的施工具有严格的要求,在客运专线施工中必须保证轨道机构的几何尺寸高度稳定和平顺,而这点要求的实现就必须依赖于刚度大、强度高并且长久稳定和纵向变化相对均匀的路基。
客运专线安全性、高速性等特点对路基施工提出要求给客运专线设计工作、施工工作以及养护工作都到来了很大的挑战,所以在客运专线的路基施工中,必须以创新务实的态度为基础来进行路基的设计与施工,尤其是路基的填筑应当引起足够的重视。
客运专线中路基的特点主要体现在三个方面:(一)客运专线路基要具备极强的抗变形能力平顺性是保障客运专线铁路安全和高速的基本要求,相比较普通公路路基填筑和一般铁路路基填筑而言,客运专线在轨道本身的平顺性具有极高的要求,路基作为铁路工程中重要的构成部分,承受着列车的荷载以及轨道的结构重量,同时也是铁路工程中十分不稳定和十分薄弱的环节。
路基不平顺不然会导致轨道不平顺,所以铁路客运专线不仅要求路基能够具有一般铁路的路基所具备基本性能要求,同时要同时做到静态下的平顺与动态下的平顺,而路基的变形问题使应当避免的主要问题之一。
(二)客运专线路基本身的刚度要具有均匀性列车的速度与对路基刚度的要求成正比,即列车的行驶速度越快,路基本身的刚度就要越大。
但是同时路基刚度如果过大也会加大列车本身的震动,从而导致列车不能平稳的行使,而路基本省刚度的不均匀也会造成轨道在动态条件下出现不平顺的问题。
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。
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。
客运专线铁路改良土填筑施工技术
客运专线铁路改良土填筑施工技术论文
客运专线铁路改良土填筑施工技术是指, 在改良的客运专线航
道或地形中, 开展相关土填筑挤压施工技术及护理技术。
需要
考虑的因素包括:地质条件、制作工艺、施工组织及护理及维护等。
土填筑施工技术一般采取离心式挤压法,此法是将土方充填在客运专线航道或地形中,然后再用螺旋式搅拌机在该处设置搅拌站,在设定的混凝土抗压强度和充填土方位置上,采取细粒挤压法完成挤压加固施工。
此外,应确保在施工中所有材料的质量,以及所设置的施工工艺技术和生产参数都能够达到规定的要求。
除了挤压加固施工之外,还应进行护理及维护。
针对施工后土方,应采取拆除、封堵、看守及清扫等护理及维护技术,来保护施工区域、防止雨水重新在施工区域内涌流,同时还要注意防止加固土方周边植物和树木的腐烂和滋生。
因此,客运专线铁路改良土填筑施工技术的重要性不言而喻。
为了达到相关的目的,建议施工人员应仔细查看设计图纸和技术要求,根据实际情况及时作出有效的调整,以保障施工质量,提高工程效率。
铁路路基膨胀土填料改良试验分析
铁路路基膨胀土填料改良试验分析摘要:铁路路基的填料用膨胀土对铁路运行存在一定的危险性,对膨胀土的特性要进行相应的改良。
在铁路工程路基研究领域对膨胀土的改良问题是非常重要的课题之一,本篇文章针对不同的改良剂进行相应的试验并对比分析,最终得出效果最好的试验结果。
关键词:铁路路基膨胀土改良试验对比分析铁路路基的填料如果选择了膨胀土在很大程度上会引起铁路轨道的过量变形进而威胁到铁路的安全运行。
我们知道轨道结构的基础就是铁路的路基,它要受到列车在高速度、高密度下的作用,直接承受来自列车的荷载,这就会引起轨道结构的变形。
以往,有很多相关研究人员对此项目做过大量的研究,基本上都是采用室内试验和现场试验两种方法。
不同的研究者具体研究视角是有所差异的,但是最终目的都是探寻改良膨胀土的有效方法与途径,并且得出了一些有意义的结果。
本篇文章主要是采用室内试验这种方式,对膨胀土改良后的水稳定性、强度特性、龄期、压缩特性等各方面进行了探讨,并且得出了一些有益的结果。
铁路路基膨胀土填料改良试验的目的及方法通过室内试验的方式,主要想达到的目的就是研究、分析改良膨胀土的水稳定性、强度特性、龄期效应以及抗干湿循环强度降低特性等,然后根据这些试验后得出的数据选择最佳的膨胀土的改良方案,可以为今后路基膨胀土所选用的改良剂提供借鉴。
室内试验包含的内容主要是压缩试验、含水量试验、击实试验、无荷膨胀率等一系列的试验。
改良膨胀土试验的结果及相关分析膨胀土及其基本性质膨胀土主要是指土中的主要成分主要是由那些亲水物质组成的,比较容易因为吸水后产生显著的变化,土质开始软化,然后产生膨胀,当其失去水分的时候迅速收缩,并开始干裂的一种粘性土。
试验时选取不同地的膨胀土,从表面来看一种是灰白色的,一种是黄褐色的。
通过对黄褐色的的膨胀土进行改良测试,得出它的颗粒比重、塑限、液限、最大干密度、塑性等基本性质指标,根据判定标准,通过这些得出的测定数据,具体判断土壤的性质,现行分类判别标准中规定如果膨胀土的自由膨胀率大于百分之四十,塑性指数大于十五时,可以把其归为弱膨胀土。
对某客运专线铁路路基工程改良土填料的分析
对某客运专线铁路路基工程改良土填料的分析作者:李晓山来源:《城市建设理论研究》2013年第09期摘要:客运专线铁路路基工程是客专工程质量控制的重要环节,而路基填料的选择是路基工程质量的基础性因素。
本文介绍并分析了改良土工艺试验及其在施工中存在的问题,论述了在本工程中将改良土变更为A、B组填料的必要性。
关键词:客运专线;路基工程;改良土;工艺试验;A、B组填料中图分类号:U213.1文献标识码: A 文章编号:一、工程概况本标段铁路客运专线工程起讫里程为DK5+000~DK129+950.78,全长124.950Km,位于四川省成都市、资阳市、内江市境内。
路基主要工程量为长度34.187km /150段,其余大部分为桥隧工程。
工程所在地属丘陵地带,地势平坦、开阔;沿线大面积分布侏罗系、白垩系紫红色泥砂岩,为四川盆地典型的红色丘陵景观;长江、沱江等大小江河蜿蜒曲折穿越丘陵、低山,两岸零星分布河漫滩和河谷阶地。
本地属中亚热带湿润季风气候区,受西南季风气候和地形影响,四季分明,雨热同季,雨水多,晴天少。
年平均气温16.9℃~18.2℃,常年降水在918~1105毫米,主要集中在5月~10月,从2009年、2010年、2011年资阳地区年平均降雨天数为168天,占46%,阴雨天气平均为234天,占64%;晴天天平均123天,占33%,日照年平均数为1000~1400小时,是全国最少的地区之一。
工程地质勘察成果及路堑挖方情况显示,本地区地质情况复杂,多为泥岩加夹砂岩,两岩性呈不等厚互层状分布,红色岩类含砂量规律性较差,泥岩、砂质泥岩、泥质砂岩、砂岩等岩性递变较快,岩石随钙质含量的变化而呈现岩石强度及抗风化能力的明显差异,由此形成岩层风化带空间分布上的无规律性,呈透镜状无成层性分布。
二、设计情况路基基床由表层和底层构成,350km/h无碴轨道基床表层厚度与无碴轨道的混凝土支承层(或混凝土底座)的总厚度不应小于0.7m(表层级配碎石厚0.4m),底层厚2.3m。
浅议影响铁路路基水泥改良土压实质量的因素
过程产生 ,其值除了与 自身的特性有关外还与铺
筑施工 有关 。水 泥 水化 是有 时 间性 的 ,普通 水 泥 的初凝 时 间在 2至 3小 时 内 ,终 凝 时间 在 5小 时
长时间的增加而降低 。标准设计强度由室内试验 提供 ,室 内条件的规范与现场施工及养生差异较 大 。首先怎样才能获得改 良土碾压完成后 的无侧 限抗压 的真实值 ,是需要解决的一个难题 。其次 改良土路基受外部环境 ( 干湿 、冻融 ) 作用引起 质量及强度损失较大 。我们只有确定了水泥改 良 土的凝结时间 ,现场在初凝前完成碾压作业 ,才 能保证现场改 良土的强度和室 内结果接近。
施工 情况 ,采 用延迟 不 同 的压 实 时 间而得 到不 同 的压 实 系数与 延长 时间 的关 系 曲线 ,试 验 结果 见
图 2 :
3 2压实 系数 K的影响 .
图 2 不 同的压 实 系数 与 延长 时间 的关 系 曲线
7 o
中国水 利水 电第三 工程 局 有限 公 司 从 图 2中可 以看 出最大 干密 度 随压实 时 间的
构物进行设计施工 。相应的把路基填料也作为建
筑 材料 来对 待 。大 西 客专线 下 二标位 于 山西省 忻
州市和太原市境内, 起讫里程为 : K 1+ 9 . D 2 12 1 9
D K 6 +0 I 20 00,共计 4 .1k 942 m;其 中路基 2 工 O个 点 ,共 计 94 8k . m,基 床表 层 以下 填料 均为水 泥 2
高速铁路路基粉粘土填料改良技术的探讨及应用
(3)理论解反映了锚杆自由段的弹性变形、锚固体的拉伸变形和锚固体与土层之间的相对剪切位移,同时考虑了土层对拉拔力的影响。
4 结论(1)分析和计算表明:锚杆的位移量与其自由段长度、锚固长度、锚固体截面积的浆体强度、锚杆孔径等因素有关。
(2)锚杆的相对剪切位移的分布取决于锚固体与锚固土层之间的剪切模量和锚固体的平均弹性模量的比值,它在锚杆位移中占主导地位,拉伸变形次之,自由段变形最小,但是后两者的影响不可忽略。
(3)计算结果和实测结果较为吻合,说明了本文所得计算模型使用性较强,从而为土层锚杆的承载力设计及施工验收提供了有力的理论计算依据。
(4)本文的基本假定是在较小的荷载作用下,即在弹性范围内适用,当荷载较大时,是否适用,还需进一步探讨。
参考文献:[1] 土锚固工程协会.岩土锚固新技术[M ].北京:人民交通出版社,2000.[2] 唐保付.土层锚杆的锚固机理及工程应用[M ].北京:人民交通出版社,1998.[3] Ostermayer H ,ScheeleF.Research on ground anchors in noncohesivesoil [A ].Proceeding of the 9th International Conference on soil Me 2chanics and Foundation Engineering[C].Tokyo :the Japanese Society of Soil Mechanics Engineering.1977.收稿日期:20030526作者简介:要文堂(1970—),男,工程师,1994年毕业于石家庄铁道学院土建专业。
高速铁路路基粉粘土填料改良技术的探讨及应用要文堂(中铁十八局集团公司 天津 300222) 摘 要:结合秦沈客运专线的工程实际,对C 组的粉粘土实施改良用作高速铁路路基基床底层进行试验分析,研究水泥改良土的物理、力学性质,得出不同掺入料改良粉粘土的最佳配合比,通过现场试验验证其结论的正确性,并总结各改良土的施工工艺,为今后高速铁路路基填料的改良积累资料。
铁路客运专线路基填料分析
铁路客运专线路基填料分析摘要:对武广客运专线铁路路基试验段填料的质量及压实后的各项压实指标进行分析,总结出对现场填料质量的控制方法及路基填料的质量对路基压实质量的影响,为路基施工质量控制提供借鉴。
关键词:客运专线路基A、B组填料铁路路基是铁路工程的构筑物,在运营过程中处各种复杂的自然环境中,长期受水的侵蚀、温度变化及冻融循环等不利因素的危害。
因此,铁路路基须具有足够的整体稳定性、强度和水稳性等性能,才能抵抗各种危害因素的破坏,承受行驶列车荷载,保证列车高速运行的稳定和安全。
无砟轨道对路基的质量要求高,要求成型路基必须具备长期受荷变形小、强度高、且纵向沉降均匀,保证列车高速、安全、舒适、平顺运行。
路基的压实质量是路基工程质量的重点,要保证路基压实质量除选用良好的施工机械和施工工艺外,对路基填料的质量控制不能忽视。
武广客运专线对基床以下路堤及基床底层要求使用AB 组填料。
本文对武广客运专线武广2标一项目队的试验段(DK1478+480~DK1478+680)使用的填料进行了探讨,分析填料质量对路基压实性能的影响及填料质量控制方法。
1 填料的分析1.1 路基填料分类填料按颗粒粒径大小可分为三大类别:巨粒土、粗粒土和细粒土。
巨粒土和粗粒土根据颗粒组成、颗粒形状、细粒含量、颗粒级配、抗风化能力等指标要求分为A、B、C、D组;细粒土则分为粉土、黏性土和有机土,粉土、黏性土采用液限ωL进行分组:当ωL<40%时为C 组,当ωL≥40%时为D组。
有机土为E组。
1.2 填料的筛分结果及压实质量检测结果根据客运专线无砟轨道路基设计的特殊性,对路基施工预测的路基工后沉降不应大于15mm,基床以下路堤和基床底层填料种类应选用A、B组填料,基床以下路堤选用C类细粒土时需进行物理改良或化学改良。
武广客运专线对基床底层及基床以下路堤的填料最大粒径进行了规定,要求不大于60mm,这样选用的填料就仅限于A、B类碎石、砾石和砂类土或者改良土。
郑西客专路基改良土施工工艺分析
2 改 良土拌 和工艺流程 1 改 良土施 工拌 和方法
国外 , 改 良土 的施工方法主要有三种。第一种
2 . 1 路 拌 法工 艺流 程
2 . 1 . 1 路 拌 法粉 碎 、 拌和 工 艺与流程
= = = U= = = 二 = = 拌 和 ^ 干 拌 = = = U= = = 二 = = 加 水 并 湿 拌
平整石灰 , 使石灰均匀 , 最后用路 拌机拌 和, 拌和深 度控制同粉碎深度控制方法 。具体操作要点如下 :
1 )测 量人 员用 全 站 仪 纵 向 每 2 0 m 一 个 断 面分
机摊铺时每侧超宽 8 0 c m, 目测层面大体平整 、 有路 拱 。然后 用振 动 压路 机 快 速 稳 压 1 遍, 用 平 地 机 整
2 )1 0 t 自卸汽车运输 , 根据 3 0 c m压实层厚度计 算出粘土的重量 , 然后按照规定 的装运量 , 初步计算 出填筑地段需要 的车数 , 并在填筑层 面上标示 出卸 车位置 , 现场安排 1 人专 门指挥 自卸 汽车把粘 土卸 放 在 指定 位置 上 ;
3 )用 P D 1 6 5 Y型推 土 机 进 行 摊铺 、 平 整 。推 土
当填料含水量过大 , 将黏土摊铺平整 , 采用铧犁 = = = U= = = 二 = = 翻晒进行晾晒 , 将含水量降至合适 , 然后在施工现场 填筑断面上按照拟定的比例将石灰均匀摊铺在黏土 层上 , 用稳定土路拌机进行粉碎与拌 和。具 体拌和
工艺 流程 图如 图 l 所示。
碾
压
6 )粉碎 、 拌 和 3遍 后 进 行 质 量 检 验 。一 般 情 况, 粉碎 、 拌 和 至少 3遍 。
2 . 1 . 3 路 拌 法 工效
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
对某客运专线铁路路基工程改良土填料的分析摘要:客运专线铁路路基工程是客专工程质量控制的重要环节,而路基填料的选择是路基工程质量的基础性因素。
本文介绍并分析了改良土工艺试验及其在施工中存在的问题,论述了在本工程中将改良土变更为a、b组填料的必要性。
关键词:客运专线;路基工程;改良土;工艺试验;a、b组填料中图分类号:u213.1文献标识码: a 文章编号:一、工程概况本标段铁路客运专线工程起讫里程为dk5+000~dk129+950.78,全长124.950km,位于四川省成都市、资阳市、内江市境内。
路基主要工程量为长度34.187km /150段,其余大部分为桥隧工程。
工程所在地属丘陵地带,地势平坦、开阔;沿线大面积分布侏罗系、白垩系紫红色泥砂岩,为四川盆地典型的红色丘陵景观;长江、沱江等大小江河蜿蜒曲折穿越丘陵、低山,两岸零星分布河漫滩和河谷阶地。
本地属中亚热带湿润季风气候区,受西南季风气候和地形影响,四季分明,雨热同季,雨水多,晴天少。
年平均气温16.9℃~18.2℃,常年降水在918~1105毫米,主要集中在5月~10月,从2009年、2010年、2011年资阳地区年平均降雨天数为168天,占46%,阴雨天气平均为234天,占64%;晴天天平均123天,占33%,日照年平均数为1000~1400小时,是全国最少的地区之一。
工程地质勘察成果及路堑挖方情况显示,本地区地质情况复杂,多为泥岩加夹砂岩,两岩性呈不等厚互层状分布,红色岩类含砂量规律性较差,泥岩、砂质泥岩、泥质砂岩、砂岩等岩性递变较快,岩石随钙质含量的变化而呈现岩石强度及抗风化能力的明显差异,由此形成岩层风化带空间分布上的无规律性,呈透镜状无成层性分布。
二、设计情况路基基床由表层和底层构成,350km/h无碴轨道基床表层厚度与无碴轨道的混凝土支承层(或混凝土底座)的总厚度不应小于0.7m (表层级配碎石厚0.4m),底层厚2.3m。
轨道混凝土支承层(或底座)之间及两侧的路基面设防排水层,采用10cm厚c25细石纤维混凝土封闭。
设计要求路堤基床底层采用改良土或a、b组填料填筑,路堑基床底层岩层达到a、b填料要求的地段不换填,其余地段换填a、b组填料或改良土。
基床底层范围内填料的最大粒径不得大于60mm,当采用改良土填筑时,破碎后粒径不得大于15mm。
改良土采用场拌法施工,利用路堑挖方改良。
填料改良的技术要求:换填改良土要求采用路堑挖方范围内的ⅲ类土及ⅳ类软石(严禁采用表层熟土)进行;改良方法采用掺入水泥进行改良处理,基床底层水泥掺量6%,路堤本体水泥掺量;改良土使用前应通过室内试验和试验段施工进行配合比和无侧限抗压强度验证以及施工工艺参数的确定;改良土地段应采用场拌法施工,填筑后必须满足路基相应部位压实标准要求,见表1;需要改良的岩土采用机械粉碎,破碎后粒径不得大于15mm,含灰量偏差为0.5%~1%;用水泥改良的原土料,有机质含量不宜大于2%,硫酸盐含量(折算成)不应大于0.25%。
表1无碴轨道地段路基基床及路基基床以下部位填料压实标准三、试验段实施情况1、改良土试验段选择根据总体安排,结合现场调查和施工情况,决定选择dk97+830~dk97+940段路基进行改良土填筑试验,该段落长度为110m。
路基基底全部挖除w4泥岩夹砂岩及w3泥岩夹砂岩,挖除换填不小于1.5m,设计基床底层及路堤本体填料均采用改良土。
改良土拌合站设在dk98+200右侧弃土场,占地面积约12亩,分破碎区、存料区、搅拌区及办公区四个区。
本段改良土填方约为1800方。
在改良土填筑之前,在基床底层底面,铺设0.05米厚中粗砂+一层复合排水板+0.05米厚中粗砂,复合排水板采用三维土工网芯一面热合无纺土工布、另一面热合防水复合土工膜组成的土工防排水材料,复合体单位面积质量不小于1600g/㎡,厚度不小于8mm,幅宽不小于2m。
2、改良土试验段实施情况(1)8月5日~8月20日,完成改良土(级配碎石)拌和站临建施工工作。
(2)8月5日~8月25日,先后完成了改良土料源选定、填料天然含水率7.9%、液限27.9%、塑限12.6%、配比、最优含水率13.41%、7天无侧限抗压强度等相关室内土工试验,获取了改良土室内试验参数。
(3)8月25日~8月30日,完成了改良土原料的制备。
(4)9月3日~9月10日,完成改良土试验段第一层(基床底层)填筑施工及检测,压实系数共检测7个点,分别为0.96、0.95、0.95、0.95、0.95、0.95、0.95;7天饱和无侧限抗压强度共9个试件,分别为720、630、650、690、700、710、690、650、710(kpa);质量合格。
(5)9月11日~10月18日,完成改良土试验段第二层(基床底层)填筑施工及检测,压实系数共检测7个点,分别为0.95、0.95、0.96、0.95、0.95、0.95、0.96;7天饱和无侧限抗压强度共9个试件,分别为690、710、630、610、630、600、650、690、720(kpa);质量合格。
(6)10月19日~10月27日,完成改良土试验段第三层(基床底层)填筑施工及检测,压实系数共检测7个点,分别为0.95、0.95、0.94、0.95、0.94、0.95、0.96;7天饱和无侧限抗压强度共9个试件,分别为690、710、630、610、630、600、650、690、720(kpa);其中有2个点k值为0.94,不合格。
经现场分析由于前一天晚上为小雨,第二天继续填筑,空气湿度较大,原材料在运输及填筑过程中含水量呈局部不稳定,导致第三层检测数据个别点不符合规范要求,针对不合格的情况,11月30日,对该层进行返工处理,加强原材料制作、拌合、运输、摊铺碾压等环节的含水率控制并选择在晴天碾压,严格覆盖养护,于12月10日最后检测结果:压实系数共检测7个点,分别为0.96、0.95、0.96、0.95、0.95、0.95、0.96;7天饱和无侧限抗压强度共9个试件,分别为650、690、710、700、720、690、680、730、700(kpa);均达标。
(7)12月10日至12月15日完成改良土试验段资料整理及总结工作。
3、改良土试验段施工技术总结(1)通过试验段基床底层改良土填筑施工检测数据显示:①压实系数:掺入6%水泥的改良土, 压实遍数需达到7遍,压实系数为0.95~0.96②无侧限抗压强度:掺6%水泥改良土7天饱和无侧限抗压强度为660~700kpa。
相关检测指标均满足《高速铁路路基工程施工质量验收标准》(tb10751-2010)的要求,即压实系数≥0.95,七天无侧限抗压强度≥350 kpa。
(2)通过改良土填筑试验段施工,取得了单个施工作业面机械设备配置、人员配置以及松铺系数、碾压遍数、碾压方法等各项施工工艺参数,如表2。
表2改良土路基基床底层填筑试验施工工艺参数四、利用改良土填筑路基施工过程中存在问题的分析1、改良土原料质量难以控制本地区路堑挖方段分布为红色泥岩、砂质泥岩、泥质砂岩,红色岩类含砂量及风华带的空间分布无规律,岩性递变较快,岩石强度及抗风化能力差异明显,所采用的原料岩土存在复杂多样性,岩土的物理力学特性变化多样。
岩土的塑性指数也变化多样,最大干密度等物理特性不单一,使填筑改良土的施工质量难以得到有效控制。
2、改良土养生操作存在较大困难,很容易出现偏差,易产生裂缝,见图1。
按照《客运专线铁路路基填筑施工技术要点手册》中关于改良土养生“当一层填筑合格后,若不能连续施工应进行养生,使改良土表面保湿养生不少于7d;养生可使用洒水或用草袋、土工膜覆盖养生的方法;养生期间勿使改良土过湿,更不能忽干忽湿,应控制好交通,除洒水车外不准任何车辆通行;当改良土分层施工时,下层检验合格,上层填土能连续施工时可不进行专门的养生要求”,而受旱季也常出现的雨水影响,现场填筑不能连续进行,实际操作起来非常困难。
图1 改良土存在的裂缝3、改良土受气候影响较大,施工组织难度较大四川地区气候潮湿、雨季长,以阴雨天气为主,对改良土施工的质量、功效、进度影响较大。
为控制改良土填料含水量需对填料进行摊铺晾晒、集中场拌,需增加大量的临时设施(临时用地、拌和站、防雨棚等)。
4、改良土生产效率低,施工成本高整个生产链条不能较好发挥、效率低。
路堑开挖后,岩土粒径普遍较大,且没有完全崩解,造成岩土破碎难度较大,破碎效率降低;拌合过程中,随着岩土含水量的变化,经常会出现“粘、堵、拱、卡”现象,影响拌合质量,降低拌合速度。
经现场综合分析,实际改良土施工成本远高于设计预算,成本不易控制。
结论根据现场试验段的施工情况和检测指标,水泥改良土施工在理论上能够在四川范围内本工程中实施,可用于填筑部分路基工程。
但由于改良土施工质量控制要求高,难度较大,导致施工现场不易控制路基工程质量,在实际大规模施工中稍有不慎就会导致填筑不合格,填筑完成后容易产生质量病害;同时受天气因素影响,施工组织难度大,不能形成连续作业条件,影响工程有序推进和总体进度计划;生产工艺复杂,改良土生产效率低,造成综合成本加大。
因此,若全线大规模采用改良土作为路基填料,难免会对工程质量产生潜在的不利影响,并且工程成本过高。
通过各参建单位现场调查,四川地区工程沿线分布着充足的a、b组填料料源,料源质量、产量和运距都可以满足现场施工生产需要,建议将原设计的改良土填料变更为a、b组填料,以利于更好地控制铁路客运专线路基工程的施工质量、成本和工期。
参考文献:《高速铁路路基工程施工质量验收标准》(tb10751-2010)中国铁道出版社《新建时速300~350公里客运专线铁路设计暂行规定》(铁建设[2007]47号)中国铁道出版社《客运专线铁路路基填筑施工技术要点手册》中国铁道出版社。