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1、 铁路路基改良土应用关键词：铁路路基；改良土；应用1 概述铁路对路基填料有很高的要求,路基填料和地基处理是路基施工 中的重点、难点。铁路路基基床分为表层及底层，表层厚度为 0.6m，底层厚度为1.9m，总厚度2.5m，铁路基床范围内一般都要 求选用a、b组填料。当沿线缺乏a、b组填料且外运a、b组填料 不经济时，应采取相应的改良方法对当地土质进行改良。改良土 外掺料可采用水泥、石灰、粉煤灰、砂、砾、碎石等无机料。2 改良土的设计要求2.1 填料勘察和试验改良土设计前应首先对填料及外掺料进行勘察和试验。对一般 细粒土应进行颗粒分析（黏粒、粉粒含量） ，界限含水量试验，击 实试验，无侧限抗压强度、
2、回弹模量、夯后快剪强度、有机质含 量、硫酸盐含量试验。膨胀土等特殊土，除按细粒土一般试验项 目外，尚应进行矿物成分分析、湿化试验、膨胀试验及设计要求 的其他试验。对于外掺料：水泥应进行强度等级试验、凝结时间 试验、安定性试验；石灰应进行氧化钙cao与氧化镁mgo含量试 验、未消化残渣含量试验；粉煤灰应进行矿物成分 （sio2+al2o3+fe2o3含量）试验、so3含量试验、烧失量试验、 细度试验。 2.2 改良土设计技术指标当改良土外掺料为水泥时，宜采用普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸 盐水泥，强度等级为32.5或42.5，初凝时间不宜小于3.0h，终 凝时间不宜小于6.0h，不应使用快硬水泥、早强
3、水泥，不得使用 受潮变质水泥。用水泥改良的原土料,其塑性指数宜小于12，有机 质含量不宜超过2，硫酸盐含量不大于0.25。外掺料为石灰 时，宜采用一等建筑钙质生石灰粉或合格建筑钙质生石灰，其石 灰的cao+mgo含量不小于80%， co2含量不大于9%，未消化残渣 含量（5mm圆孔筛余）不大于15%。用石灰改良的原土料，其塑性 指数宜大于12，有机质含量不大于5，硫酸盐含量不大于 0.8。外掺料为粉煤灰时，宜用sio2+al2o3+fe3o4含量不小于 70%的粉煤灰，其质量应符合现行粉煤灰标准 （gb1596）级 粉煤灰的要求，即细度（0.045mm分孔筛余）不大于25，三氧 化硫不大于3、
4、烧失量不大于8%。经改良后填料的无侧限抗压 强度应符合表1的要求表1改良土无侧限抗压强度（饱和） （kpa）路基部位线路级别 基床表层 基床底层 基床以下级线路 500700 300450 200 级铁路及200km/h客货共线 350550 250200250客运专线 350550 250客运专线及高速铁路 350550 2502.3 改良土设计方案对细粒土，一般宜根据土的性质，选择适宜的外掺料，采用改 变土的物理、力学性质的化学改良方法。配制不少于三个不同掺 合量的混和料进行击实试验，以确定各种混和料的最优含水率和 最大干密度。击实试验按现行铁路工程土工试验规程 （tb10102）中改良土
5、试验相关规定进行。当采用水泥基类作为外 掺料时，其击实最大干密度取延迟一定时间的试验值，延迟时间 根据所选工艺经试验确定。按改良土所处路基结构不同部位的压 实度要求计算干密度。按最优含水率、计算干密度并延迟一定的 时间制备试件进行无侧限抗压强度试验。无侧限抗压强度试验按 现行铁路工程土工试验规程 （tb10102）中改良土试验相关规 定进行。根据路基结构不同部位对改良土强度要求，选定合适的 外掺料及掺入比，掺入比应按表1的无侧限抗压强度要求进行室 内试验确定。3改良土的施工要求 3.1石灰改良土石灰改良土具有较高的抗压强度，强度形成好的石灰改良土是 一种整体材料，具有板体作用和较好的水稳性和一
6、定的冰冻稳定 性。由于石灰属于中缓凝慢硬材料，从加水拌和到碾压成型的延 迟时间对其压实度和强度没有明显的影响，最长延迟时间可达2-3 天。这种改良措施主要在沿线石灰储量丰富的地区应用，另外， 从试验分析证明用相同剂量的石灰改良不同的黏性土时，改良后 的强度随土中黏粒含量的增加和塑性指数的增大而增大，石灰宜 改良黏粒d0.002m且含量大于10%及ip大于12的黏性土。3.1.1施工工艺根据用土比例和每车土量将素土按指定位置堆放，均匀卸在路 槽顶面，并用推土机和平地机粗平，用轻型压路机稳压一遍，检 查布土厚度和含水量。石灰应在使用前一周充分消解，并通过 10mm筛孔，用布灰机或打方格人工布灰，均
7、匀摊平。3.1.2拌和拌和采用专用拌和机械，施工时有专人检查拌和的深度，使稳 定土层全部翻透，严禁在稳定土层与下承层之间残留一层素土， 但也要防止翻犁过深。检查松铺厚度和混合料含水量、石灰剂量， 并按规定取样制备抗压试件。根据天气情况，夏天混合料含水量 应较最佳含水量高出12个百分点。用石灰稳定塑性指数大的粘 土时，应采用两次拌和。第一次加70%-100%预定剂量的石灰进行 拌和，闷放1-2天，此后补足需用的石灰，再进行第二次拌和。 表面高出设计标高部分应予刮除并将刮下的石灰土扫出路外；局 部低于标高之处，不能进行贴补，必须将其铲除重铺。3.1.3碾压用轻型压路机碾压一遍，再用平地机进行整平、
8、整型，经检查 达到规定标高后再进行压实。用12t以上压路机全宽碾压12遍， 每次重叠1/2碾压宽度；用压路机碾压到规定压实度。一般需碾 压68遍。用人工摊铺和整形的稳定土层，宜先用68t两轮压 路机或轮胎压路机碾压12遍，然后再用重型压路机碾压。碾压 应遵循由路边向路中、先轻后重、先下部密实后上部密实、低速 行驶碾压的原则，避免出现推移、起皮和漏压的现象。碾压程序 和碾压遍数并不是唯一的，应通过试铺确定。3.1.4接缝基层的横向施工接缝、应采用与表面垂直的平接缝处理，确保 接缝处横向与纵向平整度。同日施工的两工作段的衔接处，应采 用搭接。前一段整形后，留5-8m不进行碾压，与后一段重新拌和 碾
9、压。3.1.5养生及交通管制石灰土在养生期间应保持一定的湿度，不应过湿或忽干忽湿。 养生期不宜少于7天。每次洒水后，应用两轮压路机将表层压实。 石灰土碾压结束1-2天，当其表面干燥（含水量不大于10%） ，可 进行下一步施工。在养生期间未采用覆盖措施的石灰稳定土层上， 除洒水车外应封闭交通。在采用覆盖措施的石灰稳定土层上，不 能封闭交通时，应限制车速不得超过30km/h，禁止重型卡车通行。3.2 石灰、粉煤灰改良土石灰、粉煤灰改良土俗称二灰土，二灰土具有较高的强度，虽 然早期强度偏低，但后期强度较高。二灰土在形成过程中，内部 进行物理化学反应，形成致密整体，具有较好的水稳定性和抗冻 性。由于土
10、的塑性指数变化，特别在1020之间，二灰土的强度 变化尤为明显，塑性指数高的土，强度亦高，另外，当沿线粉煤 灰储量较多时，可以考虑废物利用。3.2.1备土在冬季覆盖土基础上由测量人员测量放点，用平地机精平，厚 度按15cm控制，多清少补，然后压路机快速碾压1遍，使素土表 面平整，并具有一定密实度，以便摊铺粉煤灰。整平后，由试验 人员测其含水量，如含水量不足，及时洒水。3.2.2布粉煤灰根据计算出每延米粉煤灰用量，在素土表面人工码成两个标准 断面的梯形，并做出相应标尺进行量方。然后沿两侧及中心各打 一灰线，人工进行摊铺，采用扣锹法，禁止扬锹，将粉煤灰均匀 摊铺，摊铺后，适当洒水，防止粉煤灰飞扬。
11、粉煤灰撒布均匀后， 用旋耕机进行拌和，拌和深度不宜到底，拌和完后用东方红推土 机进行排压，平地机整平后，再用压路机快速静压一遍。3.2.3备石灰根据计算出每延米石灰用量，按梯形断面人工码成两个标准梯 形断面，并做出相应标尺进行量方。然后沿两侧及中心各打一灰 线，用人工均匀摊铺石灰摊铺均匀后，用路拌机进行拌和，拌和 深度达到下承层1cm左右，拌和机后设专人检查拌和深度，严禁 拌和层底部留有素土夹层，拌和遍数视拌和情况而定，直至达到 拌和均匀，没有超粒径土块为止。拌和完后用东方红推土机进行 排压，试验人员现场检测灰剂量及含水量，如含水量不足及时洒 水。洒水后闷料时间不少于4小时，自检灰剂量合格后报
12、监理抽 检，合格后进行放点整形。3.2.4整修排压后测量放点平地机初平，再测量放点平地机精平，松铺厚 度按22cm控制。3.2.5碾压经最终拌合及整形的二灰土在半幅全宽范围内进行碾压，碾压 横向轮迹重叠1/2轮，不能出现漏压现象，确保碾压均匀。碾压 采用羊足碾及yz16b压路机各振一遍，速度为2.0-2.5km/h，然后 用yz18或三光轮压路机静压一遍，最后用yl16压路机静压一遍， 消除表面轮迹。压实度采用灌砂法进行检测，并且全厚进行取样。 碾压过程中对有起皮或翻浆处设专人进行处理，保证碾压段落的 整体外观质量。碾压过程中严禁压路机在已完成的或正在碾压的 路段处调头或急刹车，保证表面不受破
13、坏。3.2.6养护碾压完后对二灰土表面进行洒水养生，养生期不小于7天，在 养生过程中要始终保持二灰土表面潮湿。养生期间，除洒水车外， 严禁其它车辆行驶。3.3 水泥改良土水泥改良土的优点是具有足够高的强度，其7天的无侧限抗压 强度可达几个兆帕，能满足铁路对基床底层的要求；受水分变化 的影响不大，并且它的强度越高，稳定性越好。它的缺点是在施 工过程中容易产生收缩裂缝，当水泥用量超过一定比例时，改良 后的土体收缩性增大，从而容易产生较多的收缩裂缝，并且伴随 着水泥等级的提高，水泥中细颗粒越多，更容易产生裂缝。当裂 缝发生后，可能会导致基床表层的级配粗粒料与基床底层改良上 相互侵入，严重影响排水效果
14、。在列车荷载重复作用下，发生翻 浆冒泥的可能性大大增加。从而引起路基病害，影响列车的高速、 安全、平稳运行。因此，采用22. 5级水泥可以保证改良填料有 较好的弹塑性特征。避免填料产生过多裂缝，影响路基的稳定性。 另外，由于水泥的水化和水解作用进行得较快，因此在实际施工 中，应该使用拌和效率高的机械，并使拌和、整平、碾压几道工 序紧紧相接，尽可能缩短从加水拌和到压实的间隔时间，这对路 拌法施工特别重要。水泥改良上不宜在雨季施工。3.3.1施工工艺铺原状土推土机推平压路机静压一遍撒水泥路拌机搅 拌压路机静压一遍平地机精平压路机碾压至符合压实度为 止。施工方法同石灰稳定材料施工。3.3.2施工中注意事项碾压过程中，混合料
