铁路路基戈壁土填料级配及压实特性分析

第32卷,第1期 中国铁道科学2011年1月 CHINARAILWAYSCIENCE

文章编号:1001 4632(2011)01 0007 05

Vol 32No 1

January,2011

铁路路基戈壁土填料级配及压实特性分析

杨 斌1,2,赖国泉3,杨有海3,黄大维3

(1.西南交通大学土木工程学院,四川成都 610031;2.兰新铁路新疆有限公司,新疆乌鲁木齐 830011;

3.兰州交通大学土木工程学院,甘肃兰州 730070)

摘 要:通过对新疆戈壁地区某铁路路基试验段各工点填料的颗粒分析试验、重型击实试验、振动击实试验以及现场的压实质量K30检测,分析戈壁粗粒土的颗粒组成、颗粒级配、粗颗粒含量及细颗粒含量对压实效果的影响。分析表明:新疆戈壁地区填料主要为不均匀级配不连续土,大部分属于B组填料,且由东向西由细变粗,属于缺级粗粒土,填料中1~2mm粒径含量相对偏少,是造成填料级配不良的因素之一;填料中粗颗粒含量及细粒含量对最大干密度的影响显著,且存在着良好的线性关系。运用多元线性回归,建立了填料的颗粒级配特征粒径与最大干密度的回归方程。各工点现场K30检测结果分析表明,当填料的级配处在泰勒理想级配范围内,填料中粗颗粒含量在60%~70%左右时,压实效果良好。

关键词:铁路;路基;戈壁土;填料;级配;干密度;级配特征函数;泰勒级配 中图分类号:U213 14:U214 01 文献标识码:A

新疆戈壁地区主要分布戈壁土。戈壁土是分布在戈壁地区的薄层粉质黏土、黄土、盐渍土、粉土、粉砂、细砂以及Q3,Q4的细圆砾土、粗圆砾土、细角砾土、粗角砾土、碎石土、卵石土和分布在上述粗颗粒土中的中砂、粗砂、砾砂的总称。其最大特点是土体颗粒粒径比较大,大部分属于粗粒土[1]。目前,对粗粒土压实特性的研究主要集中在2个方面:一方面,通过室内击实试验研究了粗粒土的压实机理;另一方面,通过室内振动压实试验进行粗粒土的压实研究[6 8]。缺乏结合现场压实检测方面的分析。本文通过对新疆戈壁地区某铁路路基试验段填料进行室内颗粒分析试验、重型击实试验、振动击实试验以及现场填筑压实试验,研究不同试验工点填料的颗粒级配及压实特性。

[2 5]

处理方法,拟定不同的、有针对性和代表性的工程措施,进行较为全面和系统的试验研究。

路基试验段由东向西分别为: DK1265+800 DK1266+000,简称!红旗村 工点,其地层属典型的松软土地层,取土场位于DK1259+700左侧处;#DK1340+000 DK1340+800,简称!二堡 工点,其地层以松软土为主,夹有粗粒土透镜体的交错地层,1#取土场位于DK1342+000左侧300m处,2取土场位于DK1344+200左侧800m处; DK1514+700 DK1516+550,简称!小草湖 工点,其地层主要为第四系细圆砾土、第三系砾岩,取土场位于DK1516+500线路右侧6km处;%DK1797+150 DK1797+750,简称!柴窝堡 工点,其地层主要为第四系上更新统卵石土,取土场位于DK1799+000左侧处。

#

1 工程概况

考虑到新疆戈壁地区地质和地层的不均匀性和不确定性以及填料分布广泛且差异性大的特点,试验段选择在具有较强代表性和典型性的不同地质情况、不同地形地貌的4个地段。同时,针对不同的地质特性、自然环境,结合研究的施工工艺、地基

收稿日期:2010 06 20;修订日期:2010 11 15

基金项目:铁道部科技研究开发计划项目(2009G020 C)

2 颗粒分析试验

颗粒分析试验是测定土中粒组及各粒组干土质

量占该土总质量的质量分数,以百分数表示。试验段各工点取土场填料典型颗粒级配组成见表1,典型颗粒级配曲线如图1所示。由表1及图1计算分

作者简介:杨斌(1974 ),男,辽宁大连人,高级工程师,博士研究生。

8中 国 铁 道 科 学 第32卷

析得到各取土场填料的颗粒级配参数见表2。

表1 试验段各工点取土场填料典型颗粒级配组成

各粒径土质量占土总质量百分数/%

粒径/mm >6060~4040~2020~1010~55~22~11~0 50 5~0 250 25~0 075

<0 075

0 673 937 5414 936 2818 0611 0216 1121 46

18 8110 2510 0710 513 5010 919 4615 5310 96

4 469 4511 6012 1513 984 9713 026 3611 9312 10

5 4718 3321 9615 1613 093 517 663 344 936 56

!红旗村 !二堡 1#!二堡 2#!小草湖

取土场取土场取土场取土场

!柴窝堡

取土场11 715 8338 2015 728 915 411 363 812 454 222 41

图1 试验段各工点取土场填料典型的颗粒级配曲线

个试验工点的填料中,只有!小草湖 工点取土场填料为不均匀级配连续土,属于A组填料。其他3

个工点取土场填料均为不均匀级配不连续土,属于B组填料。4个试验工点取土场填料中细颗粒含量(d(0 075mm)由东向西逐渐变少,粗颗粒含量(d)5mm)由东向西逐渐增多。填料的平均粒径d50反映了土的粗细程度。可见,各工点取土场填料的平均粒径d50由东向西呈增大趋势。由此可知,新疆戈壁地区由东向西填料由细变粗。

由图1可以看出,各工点填料级配曲线较平缓。由表2可知,各工点取土场填料不均匀系数Cu在23 75~72之间,满足我国&铁路路基设计规范 (TB10001 2005)[9]对填料级配优良的规定。填料的级配优良与否取决于曲率系数Cc的大小,

4

表2 试验段各工点取土场填料级配参数

填料来源!红旗村 工点取土场!二堡 工点1#取土场!二堡 工点2#取土场

!小草湖 工点取土场!柴窝 …… 此处隐藏：7752字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……