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我国幅员辽阔,铁路经过的地区比较复杂,路基作为铁路的重要组成部分,直接承受列车的荷载及各种附加力,铁路路基本体必须有足够的强度和一定范围内的变形,所以作为承载高速铁路的基础－路基的设计得到越来越广泛的重视,把路基作为土工结构物来设计的理念在路基设计中逐步得到体现。
为了满足铁路运输需要,保证运输安全,提高铁路路基质量,铁道部建设司近十几年先后几次对铁路路基设计规范进行了修订,在我国铁路跨越式发展时提出了“强本简末”的要求,设计标准有了很大的提高。
随着国家铁路的第六次大提速的完成,快速铁路对路基的基床承载力与沉降变形要求更高,仅局限于选线时尽量绕避不良地质地段,避免高填深挖是不够的,铁路路基的填料选择、沉降控制与观测、提高路基的防排水能力、加强过渡段设计及加强路基支挡防护设计显得更加重要。
其中,铁路路基的填料种类、压实标准与铁路路基的沉降控制有着密切的联系,因此,本文就铁路路基的填料选择与沉降控制这两方面谈一下自己的看法及建议。
1路基填料1.1路基填料适用性判别高等级铁路的路基填筑标准及对路基工后沉降的要求均远高于普通铁路。
因此必须特别重视对路基填料的勘察、鉴定、分类工作,慎重对待取土场的选择。
对填料需严格把关,在勘察设计阶段就应当作为一项专门的工作来进行,对其工程特性,适用性进行必要的试验工作后作出专门的评价,以确定该取土场的填料用作路基本体或基床底层是否合格,否则需考虑改良土方案或变更取土场。
由于地区不同,路基填料也千差万别,根据《铁路路基设计规范》相关规定,对于巨粒土、粗粒土填料根据颗粒组成,颗粒形状,颗粒级配、细粒含量、抗风化能力等来分为A、B、C、D组,细粒土填料根据液限含水量ωL进行填料分组,当ωL<40％时为粉土,为C组,当ωL≥40％时为黏性土,为D组,有机土为E组。
根据《京沪高速铁路设计暂行规定》的有关规定,路基填筑质量必须要满足有关压实标准的要求,事实上不是所有的路基填料都能满足这一点。
路基填料总结引言路基填料是用于道路建设中的一种主要材料，它承担着支撑路面和分散荷载的重要作用。
合理选择和使用路基填料对保障道路工程的质量和安全至关重要。
本文将对路基填料进行总结和分析，从填料的分类、特性、选择和使用等方面进行介绍和讨论。
填料分类路基填料可根据其原料的不同进行分类。
根据原料的来源，常见的填料可分为天然填料和人工填料两大类。
天然填料主要包括石料、沙土等。
人工填料主要包括再生混凝土、矿渣等。
填料特性物理特性路基填料的物理特性是衡量其适用性的重要指标。
常见的物理特性包括颗粒级配、含水量、密实度等。
颗粒级配反映了填料的颗粒分布情况，影响着填料的排水性和抗剪强度。
含水量则直接影响填料的力学性质和稳定性。
密实度是衡量填料固结程度和稠度的指标。
力学特性填料的力学特性直接关系到路基工程的稳定性和承载力。
常见的力学特性包括抗剪强度、压缩模量等。
抗剪强度是填料抵抗剪切破坏的能力，其大小决定了路基的稳定性。
压缩模量反映了填料在受到压力时的变形特性，对路基的变形和沉降特性有着重要影响。
工程特性填料的工程特性是指填料在道路工程中的应用性能。
常见的工程特性包括易处理性、抗冻性等。
易处理性是指填料在施工过程中的加工性和可塑性。
抗冻性是填料抵抗低温冻胀破坏的能力，对寒冷地区的道路工程尤为重要。
填料选择与使用合理选择和使用路基填料是保证道路工程质量的关键。
在填料选择时需要考虑填料的物理特性、力学特性和工程特性，以及工程的具体要求和环境条件。
合适的填料能够增强路基的稳定性、减少沉降和变形，提高道路的承载力和使用寿命。
填料的使用也需要遵循相关规范和标准，确保施工质量和工程安全。
填料的铺设和压实应按照规范要求进行，确保填料能够达到预期的力学性能和工程要求。
同时，填料的维护和管理也是保证道路使用寿命的重要环节，及时进行养护和修复能够延长道路的使用寿命，减少维修成本。
结论路基填料在道路工程中起着重要作用，合理选择和使用填料对保障道路工程的质量和安全至关重要。
公路路基设计中的土工填料选择公路路基设计是公路建设中的重要环节，而土工填料的选择则是公路路基设计中不可忽视的因素。
土工填料的选择直接关系到公路的稳定性、可行性以及使用寿命。
在选择土工填料时，需要考虑多个方面的因素，包括材料的性能、适用性、可获得性等。
本文将分析公路路基设计中的土工填料选择的重要性，并探讨一些常见的土工填料材料及其应用。
在公路路基设计中，土工填料的选择是很关键的一步。
土工填料主要用于填充路基的空隙和支撑公路结构。
作为填料材料，土工填料需要具备一定的性能要求。
首先，土工填料应具有一定的强度和稳定性。
它需要能够承受公路及其上方所施加的荷载，并保持较好的稳定性，以确保公路不会因路基沉降而发生破坏。
其次，土工填料还需要具备一定的可塑性和可压缩性。
填料具有一定的可塑性可以在一定程度上适应地基的变形，而可压缩性则可以避免路基沉降造成的不利影响。
除此之外，土工填料还需要具备良好的抗渗透和抗冲刷性能，以防止路基内部的水分渗入和冲刷导致路基不稳定。
常见的土工填料材料包括碎石、砂土、粒状土等。
碎石是一种常用的土工填料，具有较好的强度和稳定性。
碎石独特的颗粒结构可以提供良好的储水和排水性能，避免路基发生液化现象。
此外，碎石还具有良好的可塑性和可压缩性，能够适应地基的变形。
在实际应用中，常用的碎石种类包括砂石、鹅卵石等。
砂石具有粒度较小、均匀的特点，适用于填充路基的较细空隙，而鹅卵石则适用于填充较大空隙的路基。
砂土是另一种常用的土工填料材料。
它具有较好的可塑性和可压缩性，适合填充较细小的路基空隙。
砂土一般来源于天然河沙或人工开挖的土壤，具有较好的排水性能和稳定性。
然而，砂土的抗冲刷性能较弱，对于易受水流冲刷的路段，需要采取相应的措施来保护路基的稳定性。
粒状土是一种由粗颗粒和细颗粒混合组成的土工填料材料。
它既具备了碎石的强度和稳定性，又具备了砂土的可塑性和可压缩性。
粒状土可以根据需要进行调配，以满足不同路段的路基填料要求。
公路路基填料选择公路建设是国家基础建设的重要组成部分，其中公路路基作为公路的基础，其稳定性和承载能力对公路的使用寿命和安全性有着重要影响。
在公路路基施工中，填料是一个关键环节，选择适合的填料对于公路路基的稳定性和承载能力具有至关重要的作用。
本文将讨论公路路基填料的选择问题。
一、填料的基本要求填料在公路路基中起到支撑和排水的作用，因此，填料的基本要求如下：1. 稳定性：填料应具有足够的稳定性，能够承受荷载的作用而不发生坍塌或变形。
2. 排水性：填料应具有良好的排水性，能够迅速排除路基内部的水分，防止水分积聚导致路基软弱。
3. 耐久性：填料应具有较高的耐久性，能够长期保持稳定性和承载能力，减少频繁维修的需求。
4. 合理粒径分布：填料的粒径分布应能够保证填料的均匀性和稳定性，在不同层次的填料中应有适当的搭接和过渡。
5. 环境友好：填料应不含有对环境和人体健康有害的化学物质，符合环境保护要求。
二、填料的种类根据填料的来源和性质，常见的填料可以分为天然填料和人工填料两种。
1. 天然填料：天然填料主要包括碎石、砾石和沙土等。
这些填料来源广泛，成本相对较低，具有较好的排水性和稳定性。
然而，天然填料在供应量方面存在一定的限制，并且由于天然填料的质量和性质存在较大的差异，需要进行筛选和处理，增加了施工成本。
2. 人工填料：人工填料主要包括碎石、沙土和混凝土等。
人工填料的来源比较可控，可以根据需要进行加工和筛选，具有较好的稳定性和一致性。
同时，人工填料的质量稳定，不受天气条件和季节的限制，能够满足大规模公路建设的需求。
三、填料选择的考虑因素在选择公路路基填料时，需要考虑以下因素：1. 地质条件：根据地质勘察结果，选择适应地质条件的填料类型。
对于地质较差的区域，应选择具有较好抗渗性和承载能力的填料。
2. 路基荷载：根据公路的设计荷载，选择能够承受设计荷载的填料。
对于重载公路，填料的稳定性和承载能力更为关键。
3. 施工条件：根据施工方法和设备条件选择填料类型。
路基填料的选择Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】一、路基填料的选择（一）路基填料的一般要求用于公路路基的填料要求挖取方便,压实容易,强度高,水稳定性好。
其中强度要求是按CBR值确定,应通过取土试验确定填料最小强度和最大粒径。
最小强度和最大粒径的要求见表1B411013 1．土石材料2．巨粒土，级配良好的砾石混合料是较好的路基填料。
（1）石质土,如碎(砾)石土,砂土质碎(砾)石及碎(砾)石砂(粉粒或劲粒土) ,粗粒土中的粗、细砂质粉土,细粒土中的低液限黏质土都具有较高的强度和足够的水稳定性,属于较好的路基填料。
(2)砂土可用作路基填料,但由于没有塑性,受水流冲刷和风蚀时易损坏,在使用时可掺入黏性大的土;轻、重黏土不是理想的路基填料,规范规定液限大于50%、塑性指数大于26、含水量不适宜直接压实的细粒土,不得直接作为路堤填料;需要使用时,必须采取技术措施进行处理(例如含水量过大时加以晾晒) ,经检验满足设计要求后方可使用。
黄土、盐渍土、膨胀土等特殊土体不得已必须用作路基填料时，应严格按其特殊施工要求进行施工。
淤泥、沼泽土、冻土、强膨胀土、有机质土、含草皮、生活垃圾、树根、腐殖质的土严禁作为填料。
3．工业废渣满足要求(最小强度CBR、最大粒径、有害物质含量等)或经过处理之后满足要求的煤渣、高炉矿渣、钢渣、电石渣等工业废渣可以用作路基填料,但在使用过程中应注意避免造成环境污染。
二、路堤填筑施工技术（一）土方路堤施工技术土方路堤填筑作业常用推土机、铲运机、平地机、挖掘机、装载机等机械按以下几种方法作业。
1．水平分层填筑法：填筑时按照横断面全宽分成水平层次，逐层向上填筑。
是路基填筑的常用方法。
2．纵向分层填筑法：依路线纵坡方向分层，逐层向上填筑。
常用于地面纵坡大于12％，用推土机从路堑取料填筑，且距离较短的路堤。
缺点是不易碾压密实。
路基填料的选择Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】一、路基填料的选择（一）路基填料的一般要求用于公路路基的填料要求挖取方便,压实容易,强度高,水稳定性好。
其中强度要求是按CBR值确定,应通过取土试验确定填料最小强度和最大粒径。
最小强度和最大粒径的要求见表1B411013 1．土石材料2．巨粒土，级配良好的砾石混合料是较好的路基填料。
（1）石质土,如碎(砾)石土,砂土质碎(砾)石及碎(砾)石砂(粉粒或劲粒土) ,粗粒土中的粗、细砂质粉土,细粒土中的低液限黏质土都具有较高的强度和足够的水稳定性,属于较好的路基填料。
(2)砂土可用作路基填料,但由于没有塑性,受水流冲刷和风蚀时易损坏,在使用时可掺入黏性大的土;轻、重黏土不是理想的路基填料,规范规定液限大于50%、塑性指数大于26、含水量不适宜直接压实的细粒土,不得直接作为路堤填料;需要使用时,必须采取技术措施进行处理(例如含水量过大时加以晾晒) ,经检验满足设计要求后方可使用。
黄土、盐渍土、膨胀土等特殊土体不得已必须用作路基填料时，应严格按其特殊施工要求进行施工。
淤泥、沼泽土、冻土、强膨胀土、有机质土、含草皮、生活垃圾、树根、腐殖质的土严禁作为填料。
3．工业废渣满足要求(最小强度CBR、最大粒径、有害物质含量等)或经过处理之后满足要求的煤渣、高炉矿渣、钢渣、电石渣等工业废渣可以用作路基填料,但在使用过程中应注意避免造成环境污染。
二、路堤填筑施工技术（一）土方路堤施工技术土方路堤填筑作业常用推土机、铲运机、平地机、挖掘机、装载机等机械按以下几种方法作业。
1．水平分层填筑法：填筑时按照横断面全宽分成水平层次，逐层向上填筑。
是路基填筑的常用方法。
2．纵向分层填筑法：依路线纵坡方向分层，逐层向上填筑。
常用于地面纵坡大于12％，用推土机从路堑取料填筑，且距离较短的路堤。
缺点是不易碾压密实。
路基填料选择的理论研究
摘要：高速铁路以及高等级公路的路基沉降要求严格，能否合理控制其沉降量是道路施工技术中非常关键的环节，为了能更好地控制路基的沉降量，采用分形理论对路基填料的加入量进行研究。
通过建立和推导得到了填料加入量公式，通过与实际工程的对比验证了该方法的有效性。
关键词：分形路基沉降量填料
分形几何学产生于20世纪70年代末80年代初，是一种研究非规则几何形状图形的科学。
在自然界中存在大量的非规则几何形状的事物，在古老的几何维数中进行研究很难对其进行正确分析，分形是对一种具有自相似性的事物进行研究，这个事物在不断放大的过程中具有相同的构造，事物可以被分成若干份，每一份都可以都是整体事物的一个缩小尺寸的复制品。
我们研究的路基也具有这种特征，岩土材料是具有三相或四相（非饱和）的事物，其在不断放大过程中其内部结构构造具有相似性，所以可以采用分形几何的方法对其进行研究。
本文的研究思路是在分布分维数的基础上对路基进行分维，不同土体其分维数是不同的，也就是说不同的分维数对应着不同结构构造的土体，通过在原路基中加入不同的填料组配成新路基，对新路基采用同样的方法进行分析，可以得到新路基的分布分维数，建立起分布
分维数与结构尺寸的关系，这样就可以通过分形几何的方法研究路基的结构尺寸，也就可以研究路基的沉降量。
1 路基土体的分维研究
路基作为分形研究的对象其分维的研究分维平面的分维研究和空间的分维研究。
平面的分维研究一般采用具有染色的凝胶材料在土体中渗透，凝固后采用土壤切片技术，在高倍显微镜下成像，之后再对图片进行处理，这样就可以对土颗粒或者孔隙率进行统计分析，得到相应的分布分维数。
空间的分维研究一般采用压汞的技术进行研究，即对一定土体在有一定压力的金属汞的作用下，使得金属汞占据全部的土体孔隙，在计算土体的分布分维数。
本文采用平面的分维研究，并针对土体的孔隙率进行研究。
实验土体的取样情况如表1所示。
根据分形几何的理论，其计算公式为：
式中：R——参考的颗粒粒径；
Rmax——颗粒的最大粒径；
A(≥R)——为粒径大于或等于R的颗粒总面积；
AT——参考范围的总面积；
D0——孔隙原状面积分布分维数。
2 分维数与填料的关系
根据上述实验研究可以知道，不同的填料加入量，会得到不同的土体分维数，即在加入量不同的时候得到的路基填料是不一样的，而这种不一样会通过路基填料的分维数体现出来。
更具路基填料的筛分析实验，我们可以得到不同粒径的分计筛余，并能计算出相应的累积筛余和通过率，当我们加入不用粒径的填料时，其筛分析实验的级配曲线将发生变化，而级配曲线对于沉降有至关重要的影响，当加入的填料材料是单粒径的，则这个尺寸的填料将填充大于该粒径的原路基的孔隙中，当这种填料把大于其粒径的孔隙全部填充，则对于这种路基填料来讲就达到了最好的效果，当然我们还可以选择不同的粒径填料来填充其他粒径的孔隙，这样引导我们可以采用集中填料进行组配。
一般高速铁路路基要求研究，大部分都采用了A、B料来改良原路基土，而加入A、B料的量则可以根据上述方法进行确定。
分维数的研究可以很好地指导填料的掺入量，为了便于分析计算，我们对单一粒径进行研究，推过推导分析得到其公式为：
式中：a:单粒径填料掺入量；
Rmax：路基最大粒径；
R0：单粒径填料粒径；
D:分布分维数；
通过该公式可以计算得到对于单粒径填料的掺入量，对于某实际工程进行了该公式的验证，效果是理想的。
当然我们也可以按照此种方法对加入多种粒径填料的参加量进行分析研究，也能得到相应的计算公式，现有篇幅，这里不再研究。
3 结语
通过的路基及其填料分布分维数的研究，通过实验得到了不同土体的分布分维数，计算得到了单粒径填料的掺入量，并给出了多粒径填料掺入量的研究方法，通过与实际工程的对比验证了该理论的正确性。
由于分维的研究要采用相应的精密实验设备，所以该方法还存在缺点，今后要在获得分布分维数的实验方法上下功夫，想办法使得分维数的获得更加简单。
参考文献
[1] 陈传仁.储层砂岩孔隙分形性质的研究[J].成都理工学院学报，1996.
[2] 王国梁，周生路，赵其国.土壤颗粒的体积分形维数及其在土地利用中的应用[J].土壤学报，2005.
[3] 黄冠华，詹卫华.土壤颗粒的分形特征及其应用[J].土壤学报，2002.。
