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浅谈石灰土填料在榆佳高速路基填筑中的应用摘要：本文介绍了石灰土填料在榆佳高速公路路基填筑中的应用情况，阐述了石灰土填料路基的施工工艺及质量控制措施，为相似条件的工程应用提供了可借鉴的资料。
关键词：石灰土，路基，质量控制，控制指标一、工程概况榆林至佳县高速公路是陕西省规划高速公路网“两环六辐射三纵七横和十八条联络线”中的一条重要的联络线，也是榆林市（两纵两横一环）高速公路网中的重要一横。
该高速公路起于榆林市青云乡，与榆绥高速相接，终点位于陕晋两省交界处的黄河大桥附近，全长约78.690公里。
本次地点选在k17+955～k18+230，该段路基纵坡为-0.5﹪，平均填土高度为11.5m。
为增强路基的强度及稳定性，经现场测试及室内试验研究，填料采用3﹪灰土。
灰土最大干密度为1.8g/cm3，最佳含水量为13.2%。
二、施工准备1、施工机械。
本工程施工机械采用宝马路拌机2台、装载机1台、推土机2台、平地机1台、自卸车10台、羊角碾2台、光轮压路机1台、洒水车1台。
2、试验仪器。
为准确控制灰土的掺量，采用如下试验仪器：灌砂桶一套、电子秤、标准砂、烘箱、edt滴定台一套、电子天平。
三、施工工艺及方法1、施工工艺流程。
灰土填筑采用路拌法施工。
施工放样→运送→摊铺→平整→摊铺石灰→拌和→闷料→粗平、稳压→精平整型→碾压→养生。
2、施工方法。
1)测量放样按照设计断面放出中线，分别测出左、右侧标高，再根据填方高度、边坡坡度计算出每层填筑宽度，用白灰线洒出来。
2)运料填料采用挖方段材料，配备自卸车运输到填筑作业段。
运料时严禁自卸车随意在填筑作业面上行走，重车从右侧进来，空车由左侧出去，由专人指挥卸料。
3)铺土。
①松铺厚度为25㎝，根据车辆运输体积严格按每车20方，每车土的虚铺面积为80㎡，打5×16m方格并撒线，由专人指挥卸料。
②摊铺时，应先用推土机进行粗平，然后用平地机精平光轮压路机静压一遍，用水准测量法或挖量法检测厚度，并达到填土处虚铺厚度不大于25cm，为了使石灰摊铺均匀，再次用平地机精平一次、光轮压路机静压一遍，保证表面平整以利于石灰摊平准确均匀。
20铁路路基改良土及级配碎石填料20.1主要技术要求20.1.1改良土填料20.1.1.1改良方法分类填料改良：是指在原土中添加某种材料，使之与土发生一定的物理化学反应，以改变原土的物理力学性质。
填料改良已在国内外高速铁路、公路土方工程中广泛应用，各国均制订自己的“技术准则”或“工法”。
⑴物理改良：通过在原土中添加某种粒径的土（石）料，改善其级配（Cc，Cu）特性，提高物理力学性能及压实性。
⑵化学改良：通过在原土中添加固化剂（水泥、石灰、粉煤灰等）使之发生物理化学反应，如阳离子交换、胶凝、碳化结块等作用，改善土的物理力学性质，增加强度。
同时，降低填料的含水量，便于施工、压实。
填料改良应通过试验提出最佳掺合料、最佳配合比及改良后的强度等指标。
20.1.1.2改良土填料施工工艺分类改良填料施工工艺可分为：场拌法，路拌法和集中路拌法。
⑴场拌法：采用专用的破碎、拌和机械工厂化生产。
主要优点是拌和均匀，质量易控，但成本高、效率低。
主要工艺流程：填料摊铺、晾晒---含水量检测---填料入仓---机械破碎---粒径检测---添加剂含量检测---添加剂+破碎料机械拌和----均匀性检测---出场---摊铺、平整、碾压。
⑵路拌法：采用路拌机械在路堤施工现场拌和。
方法简便，成本低,一般限用于含水量变化对压实效果影响较小的土类。
但受气候影响大，污染较大，改良土的质量不易稳定。
主要工艺流程：填料摊铺、晾晒---添加剂含量检测---拌和---含水量、均匀性检测---平整、碾压。
⑶集中路拌法：采用路拌机械集中在场地（如取土场、专用拌和场）内拌和，其拌和工艺与路办法相同。
可减少对施工沿线的污染。
20.1.1.3改良土填料技术要求铁路改良土填料的技术规范目前正在制定过程中，现阶段应符合设计和相关技术规范的要求。
改良土填筑应参照《铁路路基改良土填筑施工技术指南》的要求进行施工。
20.1.2级配碎石与级配砂砾石20.1.2.1普通铁路(1) 级配碎石技术要求①级配碎石可取天然砂砾材料，也可由开山块石或天然卵石、砾石经破碎、筛选而成。
铁路工程路基填料改良试验取样分析发布时间：2022-04-01T08:40:16.689Z 来源：《建筑实践》2021年32期作者：赵晓晴[导读] 试验采用矿渣粉、生石灰和脱硫石膏掺量作为低液限粉土的改良剂，进行界限含水率、击实、浸水、压缩和无侧限抗压强度试验赵晓晴中铁二十三局集团第二工程有限公司摘要：试验采用矿渣粉、生石灰和脱硫石膏掺量作为低液限粉土的改良剂，进行界限含水率、击实、浸水、压缩和无侧限抗压强度试验，对掺入比存在区别的改良土在物理性能以及力学性质方面做出全面获取，得出对矿渣粉、生石灰以及脱硫石膏做出采用则能够对低液限粉土实施有效改良的结论，满足了铁路路基填料的要求。
关键词：路基填料；改良；抗压强度铁路引言：当前，为了满足经济的不断发展以及人们出行的需求，铁路部门对于铁路运行进行了运量和运速方面大量革新。
使得运量加大，运速提升。
对于铁路工程来说，路基是十分重要的构成部分所在，其对于铁路所具备的安全性起到了决定性的影响。
目前，针对铁路路基在填料方面实施相应的改良属于铁路实现安全运行以及提速的重点研究课题。
对于铁路路基在填料方面实施改良的措施主要分为两种：物理改良和化学改良，而实际运用当中，物理改良方法使用较少，大部分都是采用的化学改良方法。
该方法即在填料土中对化学改良剂做出相应的添加，让填料土以及化学改良剂两者产生一定的相互作用，又使填料土在结构以及性质方面产生对应的变化，进而对需求做出有效满足。
在目前已有的研究当中有对改良全风化花岗岩、水泥改良高液限土、泥质岩改良土、改良黏性土等进行了实验，结果较为满意。
虽然已有相关研究，但是考虑到净土铁路路基填料土壤性质的不同，在改良层中仍然出现了破损的现象，有必要根据实际情况进行具体的实验。
基于此，本文对于常见的低液限粉土进行改良实验，希望能够采用矿渣粉、脱硫石膏和生石灰三种改良材料改进低液限粉土的特性，从而实现铁路路基的安全，并降低施工成本。
1试验材料及试验方法试验的材料主要是来源于二公司铁路项目路基施工中的某一个工点，含水量不高，土质疏松，并且土壤的孔隙大。
略谈石灰改良土路拌法试验段工艺1.试验段试验目的、范围和内容1.1 试验目的1.1.1 确定基床底层改良土填筑的施工方法及质量控制方法；1.1.2 确定基床底层改良土填筑最优石灰掺量及相应的碾压遍数、含水率的控制范围等关键施工工艺参数，为大面积展开改良土填筑施工提供依据；1.2 试验范围某路基工程本体已完部位，基床底层填筑试验。
1.3 试验内容室内土工试验分别进行石灰掺入量4%、5%、6%的石灰改良土，检测无侧限抗压强度分别为460KPa、580KPa、690KPa，均满足设计要求。
本试验段共分三段进行改良土填筑工艺试验。
每段石灰掺量分别为4%、5%、6%。
每段虚铺厚度均为38cm，自碾压第四遍后开始检测，直至碾压合格（地基系数为100MPa/m、压实系数K为0.93），再静压一遍。
同时留置试件，按照《铁路改良土填筑施工技术规程》要求的方法进行综合评定，最终确定最佳的施工工艺参数。
2.施工方法及工艺2.1 准备下承层石灰改良土的下承层表面平整、密实，高程、宽度、横坡度符合设计规定，没有松散材料和软弱地点。
2.2 测量放样在路基上采用方格网控制填料量，方格网纵向桩距25m，横向分别在路基两侧及路基中心设方格网桩。
标出石灰改良土层的边缘的松铺高程和设计高程。
2.3 原土料摊铺（1）计算出自卸汽车每车土摊铺的面积，在路基面层上打方格，确定每一方格的卸土车数控制倒土密度。
（2）上料时应顺前进方向依次卸料，随卸随平。
在同一作业面，宜选用载重量相同的自卸汽车。
（3）摊铺时应每侧加宽0.5m，保证设计路基宽度同时刮平机将路拱整出。
（4）室内试验测定4%、5%、6%的石灰改良土最佳含水率分别为17.1%、17.5%、17.8%，最大干密度分别为1750kg/m3、1740kg/m3、1730kg/m3，当原土料摊铺完成后的含水率过大或过小时，应采取翻晒或洒水拌和等措施进行处理，直至含水率合适为止。
（5）摊铺完成后，用压路机快速静压一遍，再用平地机整平1～2遍。
石灰改良膨胀土填料试验研究刘晓义杨有海兰州交通大学土木工程学院，兰州730070摘要：以实际工程为依托，通过室内试验，对石灰改良膨胀土的物理性质、胀缩性、强度特性、水稳定性进行了研究。
研究结果表明：石灰改良土的塑性指数降低，胀缩性减弱；石灰改良土的抗剪强度与掺和比、养护龄期和压实系数均呈正相关性，石灰改良土的最佳掺和比为5％～7％，60d龄期之后石灰改良土的抗剪强度仍有很大的增长趋势；石灰改良土水稳定指标在0.70以上，具有很好的水稳定性；基于试验分析得出了石灰改良膨胀土具有很好的改良效果。
铁路路基；膨胀土；抗剪强度；水稳定性U213.1+4A1004-2954(2012)01-0020-03E xper i m ent al St udy on A dm i xt ur e of Li m e-T r eat ed E xpans i ve Soi lLi u X i aoyi Y ang Y ouhai2011-04-18作者简介：刘晓义（1983-），男，硕士研究生，主要从事道路与铁道工程研究工作，E-m ai l：l i uxi ao.yi121212@。
％石灰改：是非常重要的@@[1]谭罗荣，张梅英，邵梧敏，等.灾害性膨胀土的微结构特征及其工程性质[J ].岩土工程学报，1994，16(2)：48-57.@@[2]夏琼，杨有海.石灰改良膨胀土填料试验研究[J ].兰州交通大学学报，2009，28(4)：30-33.@@[3]王跃其.膨胀土击实试验及参数分析[J ].科技情报开发与经济，2002，12(4):158-159.@@[4]郑健龙，杨和平.膨胀土处治理论、技术与实践[M ].北京：人民交通出版社，2004:265-269.道岔用复合定位套优化改进邹小魁沈艳杰中铁山桥集团有限公司，河北秦皇岛066205摘要：针对既有的复合定位套在列车荷栽作用下发生疲劳破损的情况，优化其结构，同时运用有限元法和轨道动力学理论建立复合定位套计算模型，考虑了摩擦系数、岔枕螺栓扭矩的影响因素，对模型的应力进行计算。
注：括号内数字适用于寒冷地区铁路
级配碎石试验
依据：TB10751-2010《高速铁路路基工程施工质量验收标准》
检验标准：TB10102-2010《铁路工程土工试验规程》
一、基床表层级配碎石
1、施工单位：每一料场抽样检验洛杉矶磨耗率、硫酸钠溶液浸泡损失率、液限和塑性指数（2）次。
监理单位每料场平行一次。
2、施工单位：在级配碎石生产期间，每工班抽样检验（1）次粒径级配、黏土及其他杂质含量、大于22.4mm的粗颗粒中有破碎面的颗粒含量。
监理单位按施工单位检验数量的10%平行检验。
3、级配碎石出场前应进行最大干密度试验，施工单位每5000m3检验（1）次，级配碎石材质发生变化或更换石场是应重新进行检验。
监理单位按施工单位检验数量的20%见证检验，且同一料场不少于（1）次。
4、施工单位:每5000m3检验（1）次颗粒级配(不均匀系数≥1
5、D15<4d85)、0.02mm以下颗粒质量百分率。
监理单位按施工单位检验数量的10%平行检验。
二、过渡段级配碎石
1、施工单位:每2000m3检验（1）次颗粒级配。
监理单位按施工单位检验数量的10%平行检验。
2、施工单位：每工班抽样检验（1）次颗粒级配、针状和片状碎石含量、质软和易破碎的碎石含量。
监理单位按施工单位检验数量的10%平行检验。
3、级配碎石出场前应进行最大干密度试验，施工单位每5000m3检验（1）次，级配碎石材质发生变化或更换石场是应重新进行检验。
监理单位按施工单位检验数量的20%见证检验，且同一料场不少于（1）次。
路基灰土填筑上路堤(93区)施工试验段施工方案路桥集团二公局盐通高速YT-DF2项目经理部路基三队路基灰土填筑上路堤(93区)施工试验段施工方案盐通高速公路YT-DF2标段路基设计为5%石灰土填筑，我队施工桩号为K22+366-K23+916，本段内有中桥1座，大桥1座，箱涵2道，管涵2道，总填方约18万方。
由于施工各段已接近90区顶进入93区施工，我队针对具体情况拟定施工方案。
一、施工准备工作（一）施工材料1、土：取土场取土场工作面周围挖沟，降低地下水位，改变(减小)土的含水量。
土粒强度要求注：表列强度按《公路土工试验规程》(JTJ051)对试样浸水Pbh的CBR试验方法测定。
2、石灰：等级为三级以上，进行对土的性质进行掺石灰改良，达到填土要求。
（二）材料试验：碳活性、Cao和Mgo含量（三）技术交底：现场技术负责人对施工总体技术安排进行交底。
二、施工流程施工放样→备料掺灰→运送灰土→摊铺、翻晒→二次掺灰拌和→整型、碾压→刷边坡→成型验收→养护→下道工序三、施工机械设备四、施工工艺1、施工放样由项目测量队放出选用的标准段中桩、边桩，用水准仪测量后计算施工宽度，石灰洒出设计边线（施工加宽值50cm），填土方格等。
2、备料（1）取土场掺灰备料挖掘机取土掺生石灰，掺灰量为总掺灰量的40%左右，用挖掘机取土对其翻拌后，堆集闷料，闷料时间为48-72小时。
若含水量太大，再将灰土翻拌一遍，使其尽量降低含水量。
确保运送到路基上灰土含水量不超过最佳含水量10个百分点，缩短翻晒时间。
（2）备灰消解后的石灰保持一定湿度（含水量约为30%），以免过干飞扬，消解石灰应尽量消解充分，否则二次掺灰时应过筛网。
3、运送灰土取土场备好的灰土，挖掘机取土，东风翻斗车运送至试验段，装车时控制每车的装料数量基本相同，人工指挥每车灰土堆放位置，每车装约7m3，全幅路基宽方向堆放7车，横向间距5米，纵向间距6米，预定松铺系数1.2，虚铺厚度20-22cm。
高速铁路石灰改良路基的填料试验
目前，高速铁路以较快速度发展。
为满足日益严格的高速铁路路基的变形要求，现急需找到对现有高速铁路路基适用的路基改良方案。
本文通过理论与实践相结合的方法分析，对比石灰改良黄土前后的击实特性、压缩特性、强度特性以及其他工程力学特性的主要因素，为铁路路基的改良提供部分参考。
标签：铁路试验石灰改良路基填料试验
0 引言
现阶段，高速铁路要求在高速、安全、平稳运行环境下，满足比以往更为严格的要求，因此提出了进一步对高速铁路进行质量改良，以提升高速铁路的整体质量。
铁路路基变形超限时，铁轨将垂直沉降，不但破坏了路基，也造成了路基经多次重复荷载下产生的累积永久变形，成为高速铁路的运行中的安全隐患。
为此，工程施工时，须将提高铁路路基质量作为重要任务，改良路基主要从路基填料的质量提高方面着手。
本文以黄土路基作为研究对象，黄土有湿陷性和水敏性，即黄土和水作用后，土质大大失去原有的工程性质，这对路基的承载力造成巨大不利影响，不但路面坍塌增大，造成路基强度和刚度的状况不良等不利影响。
文章从提出将石灰用于改良路基的方法，结合室内试验对添加石灰改良后的路基填料进行综合研究和检测，给出最终修改路基填料的实施方案。
并分别进行石灰改良土的各项工程性质指标测试，最终得出综合性试验结论。
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3
3.22KPA，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。
该试验过程严格遵守《铁路工程土工试验规程》(TB10102- 2004)进行。
1.2.1 击实试验。
通过击实试验得到参数ρ干max和ω水是决定路基填料效果的重要指标。
通过击实试验可以确立填料的压实特性，能有效控制路基填筑质量。
试验采用重型击实标准，按不同比例分别制备试样五份，每份均为2.5kg，取略小于各种配比下改良土的塑限含水量6%～10%作为击实试验中值，另取高于中值的含水量或低于中值含水量的式样各两个，每个相差2%左右，加水闷料24h，该击实试验严格按照《无机结合料试验规程》试验内容进行。
1.2.2 液塑限试验。
土体的液塑限指标Ip、IL是重要的衡量土体与水作用程度指标，可以间接反映土的状态。
对石灰改良土液塑限试验本文采用光电式液塑限联合测定仪进行测定。
1.2.3 压缩试验。
压缩性即确定土体刚度，是分析土体受力状态的重要指标。
进行压缩试验时，可以获得不同配比改良土的压缩系数和压缩模量，以此来判断土体的抗折的能力，土体压缩性是路基结构稳定性的有力保障。
该试验如下操作法：添加石灰后测定土壤的最佳含水量ω水和最大干密度ρ干max制备试件，养生28d后，测其在直接压缩、压缩后浸水测湿陷系数和浸水饱和后再进行压缩试验三种条件下的压缩系数、压缩模量、湿陷系数。
1.2.4 强度试验。
强度是衡量土体的重要指标之一。
确定改良路基的强度，有助于分析改良效果及改进方向等。
石灰改良土强度性能测试一般通过无侧限抗压强度试验和三轴剪切试验来实现。
本文按无侧限抗压强度试验方法，采用改良土重型击实试验结果，以静压法制备试件，通过7d、14d、28d龄期的养护，经浸水饱和(即将试件浸入温度20±2℃的水中24h) 后进行对石灰改良土的强度试验，得出相关结论。
2 石灰改良路基土试验评价
2.1 路基改良土的击实性。
结合黄土及石灰改良土的击实曲线图和击实特性与石灰掺量的关系曲线图，分析结论如下：随着石灰掺入量的增大，石灰改良土的最大干密度减小，最优含水率增大。
石灰改良土的最大干密度比黄土小，最优含水率比黄土大。
这说明了试验过程石灰与土拌合后，细小的颗粒通过凝聚和絮凝作用结合成大颗粒，土体结构发生明显改变，加强了土的密实性，及其相关工程特性，使得压实性也大幅度提高。
加上石灰与土的水化反应消耗了水分，低颗粒间的摩擦阻力不受太大变化。
2.2 土質的液塑限的变化。
结合石灰改良土的液塑限与石灰掺和比的关系曲线一图，得出结论如下：石灰改良土中，石灰与土发生强烈的相互作用，通过离子交换，使细颗粒形成团粒结构。
不难发现，石灰土的塑性指数和掺入石灰剂量间呈负相关关系。
其原因是石灰土塑限的提高所致。
可见在黄土中加入一定量的石灰后，塑性显著降低，亲水性大大减弱，黄土与水作用后的工程质量有所提高。
2.3 路基改良土的压缩性。
由不同石灰掺合比、不同密实度的石灰改良土在进行标准养护28d 后的试样后进行压缩试验得出的如下结论：石灰在黄土中作用降低土的压缩性。
一定程度减小土的孔隙率，改善黄土的湿陷性。
试验说明，同一石灰掺和比下，随着密实度的增加，压缩系数减小，压缩模量增大。
石灰改良土在渗入10%左右的含灰率时达到最高，即与石灰添入量的增加而增加。
试验的压缩系数减小趋势
不明显，这主要是因为不同掺和比的石灰改良土是在各自的最优含水量下制备的，即存在含水量的差别，引起压缩系数与石灰量之前的变化。
2.4 路基改良土的强度特性。
强度试验结果表明：①原本黄土的应力应变特性及抗剪强度特性得到明显改良。
石灰改良土在强度、弹性模量方面明显增强，塑性显著降低，工程性质得到改善。
②据观察，石灰的渗入量影响路基土的抗剪度。
当渗入一定少量石灰，土质发生初步变化，对土的塑性、膨胀性有一定抑制作用，初步具有水稳性，密实度和强度的稳定。
接着观察试件某的石灰量相对较大，路基土的强度和稳定性均有一定程度的提高。
根据对比各试件的实验数据，发现路基土的强度和稳定性在达到某个石灰渗入量时，趋于峰值。
分析表示多于的石灰将沉积在孔隙中而不参加反应，是导致路基土强度下降的原因。
这可见，对改良后的路基土的含灰率是有严格控制要求范围的。
③龄期对改良土强度的影响。
随着养生龄期的增加，改良土的强度在不断提高。
并且改良土的强度增长期较长，而且在低温环境下强度增长缓慢，工程中在养护时应严格控制温度范围。
④密实度对石灰改良土的抗剪强度影响。
在相同条件下进行的试验中，发现随土体密实度的增加，试件破坏时的大主应力值随之增加，抗剪强度指标也相应增加，其中内摩擦角增长幅度较小，而粘聚力增长较明显。
由此可见，高密实度的试件其强度值较高。
3 结语
总的说来，石灰改良黄土，效果不错。
不但改善了黄土原本的湿陷性和水敏性，还帮助提高了其他工程性质。
如对土体液限和塑限提高，水稳定性的范围增大，增加了石灰渗入量，改良土最佳含水量等，使最大干密度减少；掺入石灰后，土的压缩模量普遍提高，压缩性系数普遍降低，同时均未出现黄土的湿陷；石灰改良黄土的无侧限抗压强度随龄期的增长而增长、随土质的孔隙率减小而提高。
改良土强度随一定程度的石灰量而增长，达到某个限定值改良土的强度达到峰值。
综上分析，石灰改良黄土试验的改良效果十分显著，应广泛应用于路基土质的改良上。
参考文献：
[1]赵青海.梁波.马学宁.高速铁路石灰改良路基填料试验研究[J].铁道科学与工程学报.2005.12.
[2]毛红梅.高速铁路石灰改良黄土路基填料试验研究[J].山东交通科技.2010.
[3]程平.生石灰改良高速公路膨胀土路基的试验研究[J].2002.。
