西安南京铁路南阳西站膨胀土路基施工探索
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探究改良膨胀土路基在铁路试验中的沉降问题摘要:在很多铁路试验段,大部分是膨胀土质的路基,这种膨胀土路基难以很好地承受铁路的质量,使用效果不佳,因此,需要对其进行改良。
针对此种路基的改良,需要加大控制填筑建筑质量和填筑的工艺,这也是铁路建设的基本要求。
但是在很多试验中发现,在进行膨胀土路基的试验过程中,对试验路段进行观察,发现路基的沉降出现不规则的现象,因此,需要对其进行研究,将沉降降到最低,以确保工程的使用质量。
基于此,本文对如何改良膨胀土路基在铁路试验中的沉降问题进行了研究。
关键词:改良膨胀土;路基;铁路;试验;沉降引言膨胀土的主要组成成分是亲水矿物,将其用于铁路路基的建造,很容易产生变形,加上膨胀土颗粒的分散度比较高,不可预测性较强,容易产生裂隙。
但随着我国社会的发展,人们对出行的需求越来越高,因此很多膨胀土地区都需要建设铁路,这就要求我们必须对膨胀土的地基进行改良,以确保膨胀土区域的铁路能够正常、安全的运行和使用。
在对改良膨胀土路基在铁路试验中的沉降问题进行研究时,应当重点关注以下几点:(1)基底沉降;(2)路基压密特性;(3)路桥过渡部位的碎石严密性;(4)沉降的均匀度。
一、试验断面沉降的观测1.1埋设设备(1)布置;首先将沉降板设置在各个断面的中间和底部,还需在铁路的各个试验段路基的地面设置好测量用的观测桩。
(2)要求;如果路基填土埋深的沉降板需要大于标高30厘米,则沉降板放出的位置就需要使用全站仪。
首先,在埋设点部位,挖出一个35厘米的深坑,在其底部垫上需要的垫层,一般为5厘米,放置好垫层后,将沉降板摆好,再加上保护管,将坑回填,并夯实。
再使用水准仪测量沉降管的标高,此时的读数即为沉降管的初始值。
1.2沉降在本文中,进行试验的铁路试验段路基的沉降呈现出一种盆型的状态,盆型特征在横段面上十分明显,路基的中间产生的沉降会远远大于路肩和坡脚的沉降量。
此时,路基将进行三个阶段的沉降:第一阶段是施工过程中产生的沉降;第二阶段是路基收敛期沉降;第三阶段是施工结束后路基在使用过程中产生的沉降。
第1篇一、工程概况本工程位于我国某地区,全长XX公里,路基宽度XX米,设计速度XX公里/小时。
膨胀土路基是本工程的一大特点,膨胀土具有强膨胀性、高塑性、易裂隙等特点,对路基的稳定性、耐久性及使用寿命影响较大。
为确保工程质量,特制定本膨胀土路基专项施工方案。
二、施工准备1. 人员准备- 组建一支经验丰富的施工队伍,包括路基施工、土方工程、路面施工等专业技术人员。
- 对施工人员进行膨胀土路基施工技术培训,提高施工人员对膨胀土特性的认识,确保施工质量。
2. 材料准备- 膨胀土路基填料:选用膨胀性小的土料,通过试验确定填料的最优含水量、最大干密度等指标。
- 混凝土:选用符合设计要求的混凝土材料,确保混凝土强度和耐久性。
- 沥青:选用符合设计要求的沥青材料,确保沥青混合料的性能。
3. 设备准备- 土方施工设备:挖掘机、装载机、压路机等。
- 混凝土施工设备:搅拌站、混凝土运输车、振捣器等。
- 路面施工设备:摊铺机、压路机、切割机等。
4. 施工图纸和技术资料准备- 熟悉施工图纸,明确设计要求。
- 收集相关技术资料,如膨胀土特性、施工规范、施工工艺等。
三、施工工艺1. 路基施工- 填筑前处理:对膨胀土路基进行压实,降低其膨胀性,提高其稳定性。
- 填料选择:选用膨胀性小的土料,通过试验确定填料的最优含水量、最大干密度等指标。
- 填筑施工:分层填筑,每层厚度控制在20-30cm,采用分层压实,确保压实度达到设计要求。
- 排水系统设置:设置完善的排水系统,防止路基积水,影响路基稳定性。
2. 混凝土施工- 混凝土配合比设计:根据设计要求,确定混凝土配合比,确保混凝土强度和耐久性。
- 混凝土搅拌:采用搅拌站进行混凝土搅拌,确保混凝土质量。
- 混凝土运输:采用混凝土运输车进行运输,防止混凝土离析。
- 混凝土浇筑:采用振捣器进行振捣,确保混凝土密实。
3. 路面施工- 沥青混合料生产:根据设计要求,生产符合要求的沥青混合料。
- 沥青混合料运输:采用沥青混合料运输车进行运输,防止沥青混合料温度下降。
铁路工程中膨胀土路基处理探讨一、前言膨胀土主要是基于抢亲水性条件下,粘土中的土矿物蒙脱石和伊利石相互重组,使得该土质具备了膨胀性质。
当这个膨胀土质没有得到科学的处理时,会出现多裂隙性,会使得土质受到影响。
当前膨胀土作为一种填料,在一些缺乏填料的地区,对该土质进行简单的处理之后将其当成填料。
在现实使用中,随着该土质出现了安全问题时,开始备受社会关注。
工程界开始认识到土质结构被破坏引发的安全事故。
根据研究发现,除了简单的沉降因素之外,最关键的是膨胀土的胀缩原因。
当前已经有很多的国家开始注意到该问题,也开始爆出膨胀土带来的灾害。
这些土质分布地理位置比较广,在西方国家主要分布以美国、南非等,在我国这些土质主要分布在湖南、四川、山东等等地区。
这些土质遇到水时,会出现收缩现象,从而给施工带来严重的影响。
文章基于铁路工程为案例,通过以往的施工经验进行分析,总结出了铁路膨胀土路处理深度之确定方法。
二、方法介绍(一)原位膨胀力平衡法这里所引用的原位膨胀力平衡法,是在出现膨胀的原土位置上覆盖上一层土,使得这个土层承担一定覆荷载。
当膨胀土逐渐产生一定的膨胀力时,这是对地基处理有效方法之一。
一般在进行选择时,会选择特性良好的土层,。
在这个过程中需要明确的是,原位的膨胀力平衡法应该基于覆荷载力比较小的基础上开展,当其产生更好的膨胀力时,就可以满足覆盖需求。
(二)路基动应力法该方法的使用主要考虑到列车在荷载路基荷载范围内会产生一定的影响。
当气候发生改变时,出现大气干湿循环,这个时候对膨胀土的影响非常大。
当水分逐渐渗透,水分作用下产生的膨胀非常明显,收缩不断变动时,起强度会逐渐降低。
当列车不断行驶时,受到的荷载作用比较大,出现的影响也随之增大。
当工程应用中,应当做好考察工作,应该从路基动应力减退上进行研究,从变化情况中掌握路基动应力变化。
这些变化对膨胀土研究有重要作用,对发挥出该方法实际作用有引导作用。
(三)大气影响深度法该方法在实际使用中非常普遍,当受到自然气候影响时,由蒸发、降水以及地温等因素导致的土体膨胀变形有着深度影响作用。
高速铁路无砟轨道膨胀土地基膨胀量计算模型薛彦瑾;王起才;张戎令;王冲;王炳忠;李进前【摘要】高铁无砟轨道对膨胀变形值要求极为严格,地基的胀缩变形不仅对行车安全性和舒适性产生威胁,而且严重影响高速铁路线路的服役状态和使用寿命.膨胀土地基均为原状膨胀土,为研究原状膨胀土的膨胀规律,以兰新铁路第二双线一处典型原状膨胀土为对象,对3种不同厚度的膨胀土分别进行不同上覆荷载和不同含水率下的膨胀变形试验.研究结果表明:膨胀土的厚度越大,其膨胀量越大;上覆荷载对膨胀量起抑制作用,荷载越大膨胀量越小,荷载越小膨胀量越大;土样的膨胀量随含水率的增加可分为缓慢增长阶段、急速增长阶段和缓慢增长阶段;在厚度一定时,建立含水率增量与上覆荷载耦合情况下原状膨胀土膨胀量计算模型,再依据不同厚度对公式参数进行拟合.建立含水率、上覆荷载和厚度3因素耦合作用下原状膨胀土膨胀量计算模型,模型计算结果与实测数据吻合较好,为今后膨胀土地区高速铁路的修建提供一定的理论支撑.%Swelling deformation value of high speed ballastless track is strictly required. The expansion and contraction deformations of foundation not only threaten the operational safety and comfort, but also adversely affect the serviceability and service life of high-speed railway lines. However, the expansive soil foundation is the undisturbed expansive soil. The deformation of undisturbed expansive soil under the second line of Lanzhou to Xinjiang Railway was studied. Different overloading scenarios were applied to three different thicknesses with different water contents in order to measure the deformation of undisturbed expansive soil. The test results show that the greater the thickness of the expansive soil, the greater the amount of expansion. The overlying load would have arestraining effect for expansion of undisturbed expansive soil. When the load is greater, the amount of expansion is less. When the load is larger, the larger the amount of the load is. The expansion of soil samples can be divided into slow growth stage, rapid growth stage and slow growth stage with the increase of water content. When the thickness is constant, the model of undisturbed expansive soil was established under the water content increment and overburden load. According to the parameters of the formula, the calculation model of expansive soil expansive soil under the coupling effect of water content, overburden load and thickness was established based on the three factors. The calculated results agreed well with the measured data, which provides some theoretical support for the project construction of the high speed railway in the future.【期刊名称】《铁道科学与工程学报》【年(卷),期】2017(014)007【总页数】7页(P1347-1353)【关键词】高速铁路;原状膨胀土;膨胀量;含水率;上覆荷载;厚度;计算模型【作者】薛彦瑾;王起才;张戎令;王冲;王炳忠;李进前【作者单位】兰州交通大学土木工程学院,甘肃兰州 730070;兰州交通大学土木工程学院,甘肃兰州 730070;道路工程灾害防治技术国家地方联合工程实验室,甘肃兰州 730070;兰州交通大学土木工程学院,甘肃兰州 730070;道路工程灾害防治技术国家地方联合工程实验室,甘肃兰州 730070;兰州交通大学土木工程学院,甘肃兰州 730070;兰州交通大学土木工程学院,甘肃兰州 730070;兰州交通大学土木工程学院,甘肃兰州 730070【正文语种】中文【中图分类】TU443高速铁路作为我国交通运输业的重要组成部分,具有速度快、运能大、能耗低和污染轻的独特优势,给国家带来了巨大的经济效益和社会效益。
浅谈包西铁路陕西段膨胀土路基施工工艺简述了基底处理方法及结果检测,介绍了原状膨胀土及改良剂(石灰)的性质,对石灰改良膨胀土路基的几个主要控制要素进行了分析。
标签:膨胀土路基;改良剂;施工工艺;控制要素包西铁路陕西段(以下简称陕西段),设计为客货共线、旅客列车设计行车速度180km/h,需要一次性铺设跨区间无缝线路。
陕西段线路全长156km,其中路基位于膨胀土地区的线路约为136km,属中等膨胀性的约为26km。
中等或弱膨胀性土用作填料时为D组填料,不能直接使用,必须进行改良。
全段用于基床底层填筑的改良土为247万m3,用于基床以下路堤的改良土约为820万m3。
1基底处理方法及结果检测1.1基底处理方法(1)路堤填筑前应清除基底表层植被,挖除树根,做好临时排水设施。
(2)原地面坡度陡于1∶5时,应自上而下挖台阶。
(3)原地面松软表土及腐植土应清除干净。
水田地段路堤,排水疏干,翻挖晾晒压实;无法排水地段可挖除表层0.3m软弱层,或设渗水土垫层。
基底应平整、密实。
1.2结果检测(1)K30载荷仪每100m检测4个点,地基系数K30≥85kPa/m;(2)核子密度仪每100m检测6个点,压实系数Kh≥0.85。
2原状膨胀土性质陕西段全段取土场膨胀土矿物成分比较稳定,以黏土矿物为主,总量达40%~65%,其次为石英,约占30%~45%,长石5%~20%;黏土矿物主要由蒙脱石及伊利石组成:伊利石8%~23%,蒙脱石(“等效蒙脱石”)3.5%~21%,伊蒙混层矿物8%~20%,高岭石3%~10%,绿泥石2%~6.5%。
总体上来说,陕西段全段的膨胀土填料沿线路走向蒙脱石含量趋于降低,按《铁路工程特殊岩土勘察规程》的分类标准分为弱膨胀土和中膨胀性土两类。
陕西段全段取土场的土源均具有弱~中等膨胀性,无强膨胀性土。
3改良剂(石灰)目前处理膨胀土的方法主要是化学改性,如掺石灰、水泥、粉煤灰、氯化纳、氯化钙、沥青、合成固化剂、合成树脂和磷酸等等,使之与土壤发生一定的物理化学反应,以改变原土的物理力学性质来稳定膨胀土。
浅谈改良膨胀土路基在铁路试验中的沉降问题郭越摘要:膨胀土的主要组成为亲水矿物,因此其较为容易产生变形,并且由于颗粒的分散度高,而造成多裂隙性较强,随着我国铁路发展的深入,很多铁路需要修建在膨胀土地区,所以,必须采取相应的措施对该种地基进行改良。
关键词:膨胀土路基;改良;铁路试验;经济水平的提升带动了铁路建设,铁路在提供强大的运输能力的同时,也为居民的出行提高便利。
但是部分铁路出现局部或整体沉降的情况,同时也存在路基膨胀变形现象,严重影响了铁路安全性。
因此必须进行路基改良。
为了提升改良成果,必须从实际出发,需要控制填筑质量,提升填筑技术。
一、路基观测断面观测1.沉降观测断面设置,为了提升观测效果,可在本路段两千米范围内设置10个观测点,每个观测点对所属试验路段进行监督检测,设定阶段填土的高度要在3.45-11.8m之间。
2.沉降设备的设置,沉降设备放置在路基底部及中部,在试验阶段路基顶端设置观测用的观察桩。
为了保证观测的准确性,必须按照相关规范要求进行。
埋设设备的主要要求如下:(1)如果路基埋没沉降板高度超过30cm,要将沉降板放在显眼位置并进行标记,使用全站仪监测。
首先需要挖出35cm深的坑,在底端铺上砂垫层,基本厚度为5cm。
当把垫层规整放上在沉降板后,要套上保护套,然后回填。
内管和外管要处于竖直方向,不能出现歪斜的情况,保证管和管之间距离一致,测量沉降管的高度。
(2)为了满足观测桩的埋设要求,将基床表层级配碎石填完后,在规定位置埋设路基面观测仪,保证桩的四周围砌牢固,桩身竖直。
3.沉降及沉降周期,铁路路基出现沉降呈现出一种盆形特征,该现象说明在内部损害严重,路基中间产生的沉降量明显大于现有的路肩及坡脚的沉降量、针对沉降特征,可将其分为三个阶段,首先为施工过程中增加荷载量阶段,其次是收敛期沉降阶段,最终是铺设后的沉降阶段。
根据不同阶段的沉降量要选择适当的应对措施,对现有的数据进行分析,预测出沉降曲线,进而须按照规律,解决问题。
基于南水北调工程探讨膨胀土在施工中的处理方法与施工技巧摘要:膨胀土是一种具有特殊性质的岩土,其处理的技术难度、工程量和投资都比较大,是工程施工中面临的关键技术问题之一。
膨胀土在施工中的问题涉及范围广、条件复杂,任何局部的边坡失稳、衬砌结构的破坏都将可能影响工程的工期。
为了确保膨胀土施工段的安全、施工质量及施工进度。
本文针对此探讨一下其在工程施工中的处理方法和技巧。
关键词:膨胀土;施工:技巧膨胀土是土中粘粒成分主要由亲水性矿物组成的一种土质,同时具有显著的吸水膨胀和失水收缩两种变形特性的粘性土。
由于其特有的性能,给工程施工带来一定的难度,同时对工期存在着潜在的威胁。
本文针对膨胀土土质特性,探讨其在具体工程施工中如何合理选择其施工方法和施工技巧。
以南水北调中线总干渠设计桩号为113+914~121+985段工程为例,简单介绍膨胀土在工程施工中的处理方法和技巧。
为了验证可行性研究阶段提出的处理方案,进一步研究膨胀土的处理措施,尽可能控制工程成本,减少占地、缩短工期,在中线总干渠典型膨胀土渠段选择适当渠段,建设试验段工程,试验的主要目的是寻找替代换土方案及其他工程措施,通过试验段的实践,提前开展现场试验,提出既经济可靠又便于实施的膨胀土处理措施,为其他膨胀土工程建设提供依据。
1工程地质概况南水北调中线工程总干渠渠段桩号113+914~115+353段,该段为冲积倾斜平原地貌,地形较平坦,地面高程87.0~94.7m,渠底高程约78.48~78.41m,渠道挖深约8.8~17.0m。
地层岩性:上部以Q22壤土、粘土、含砾粘土为主,厚度5.0~13.2m,具极微~微透水性。
下部为Q1弱膨胀土,钻孔揭露最大厚度20.3m,以弱膨胀为主。
壤土Q2渠道最大挖深17m,渠坡主要由Q2 2粘性土组成,稳定性较好。
Q2 2壤土、粘土,Q1粘土。
桩号118+769~121+985段地形起伏较大,地层岩性:为粘砂砾多层结构,表层为薄层砾质粘土覆盖,厚度1.0~3.0m;下部为厚层具胀缩性壤土、粘土夹粉砂、中砂,壤土、粘土厚度3.0~15.0m,自由膨胀率36%~99%,以中等膨胀潜势为主。