南广高铁膨胀土路基水泥及石灰改良试验研究
时间：2021-01-09 08:00:46 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘要： 新建南宁至广州铁路沿线广泛分布有中、弱膨胀土，为减少借土及弃土数量，以保护当地自然环境和控制工程造价，拟对膨胀土进行化学改良后用作路基基床以下路堤的填筑。本项目进行了一系列采用石灰及水泥作为掺和剂进行膨胀土改良的试验及研究，并以试验研究的结果作为依据，创新地采用6%石灰+2%水泥对膨胀土进行化学改良的方案，为膨胀土化学改良的方法提供了新的思路。
Abstract： Medium and weak expansive soil is widely distributed along the New Nanning-Guangzhou Railway. In order to reduce the amount of soil borrowing and spoil and protect the local natural environment and control the project cost， the expansive soil is improved as the roadbed filler. In this project， a series of experiments and studies on the improvement of expansive soils using lime and cement as blending agents were carried out. Based on the results of the experimental study， 6% lime and 2% cement was used to chemically improve the expansive soil， which provide a new way of thinking for the expansion of soil chemical improvement method.
关键词： 高铁；膨胀土；化学改良；试验研究；路基填料
Key words： high-speed railway；expansive soil；chemical modification；experimental study；roadbed filler
中图分类号：U414 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）21-0114-03
0 引言
膨胀土在我国分布较为广泛，膨胀土作为一种特殊的高塑性黏性土，具有对含水量变化非常敏感的特性，即遇水时产生很大的膨胀率，少水则干缩。因其在自然环境下含水量往复变化，导致土体体积反复收缩及膨胀，无疑对建设在膨胀土上的建筑物及由其本身构成的路基及边坡等构造物造成极大的破坏性影响，其工程地质条件非常差。
随着社会经济的日益发展，铁路、公路等基础建设规模迅猛增涨，随着社会对环境保护重视程度的提高及工程造价控制方面的考虑，往往要求将膨胀土改良后作为路基及场坪等的回填填料。因此，研究膨胀土的改良问题具有积极的现实意义。
1 工程概况
新建铁路南宁至广州线NGZQ-3标段包括正线（起讫里程为DIKO+OOO～DK44+000，总长44km。）及柳广上下行联络线（单线合计总长12.466km），本标段位于广西省宾阳县、贵港市境内，标段所在地膨胀土多有发育，设计提供的地质勘察资料表明，标段内共有23.5km（单线长度）建于膨胀土地基上，涉及膨胀土的挖方量约为26万立方。考虑大量的弃方及借土会对当地的自然环境造成巨大的破坏，本项目决定对膨胀土进行化学改良后用于基床以下路基的填筑。
南宁至广州铁路列车行驶整速度为250km/h，其对路基的稳定性、工后沉降及承载能力要求非常高。因此，需采取有效措施进行膨胀土的改良，以确保达到设计及规范所规定的质量要求。
2 判别是否为膨胀土及分类
2.1 判别膨胀土的依据及标准
进行路基施工前需采取一定的技术手段以判别路堑是否为膨胀土，并进行科学分类，以便依据类别采取相应的技术措施进行改良，确保消除膨胀土的危害性，同时将造价控制在合理水平内。
由铁路总公司制定的行业标准——《铁路工程地质膨胀土勘查规程》（TB 10038-2012）的规定。判别膨胀土按初判和详判两个步骤进行。初判时，如果环境地貌、土质特征、土体颜色、土体结构及自然地质现象等各方面与膨胀土所具有的特性相符，且其自由膨胀率（Fs）大于等于40%，液限大于等于40%时，可初步判定为膨胀土。
詳判则是通过自由膨胀率、蒙脱石含量与阳离子交换量等3大指标进行判定及分级。详判时按膨胀潜势进行膨胀土分级标准如表1所示。
2.2 膨胀土判别结果
选择了DK18+137～+552节段路堑挖方的膨胀土作为本次的研究对象。经初判，本段路堑土地质为膨胀土，经现场取土样进行试验，其典型断面DK18+360膨胀土主要的物理及力学性质指标见表2所示。
