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膨胀土地区铁路基床病害分析与整治技术

作　者: 胡水玲
导　师: 田伟平
学　校: 长安大学
专　业: 道路与铁道工程
关键词: 膨胀土基床病害预防(整治)方法
分类号: U216.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

膨胀土是国内外广泛分布的一种特殊性黏土,该种土遇水膨胀,失水收缩开裂,反复胀缩使土体强度大幅度衰减,给铁路工程的安全性带来极大危害。因此对于膨胀土地区铁路施工与运营来说,如何有效地预防整治膨胀土地段的基床病害是一项十分重要的技术工作。本文通过收集查阅有关资料,野外调查、现场测试、室内试验、理论分析等方法,对膨胀土的工程地质性质、路基基床病害的种类、产生病害的基本条件和机理,病害整治的一般性原则、既有处理方法进行了较深入的探讨。膨胀土地区铁路基床病害主要有路基下沉、路肩挤出、基床翻浆冒泥等,其中基床翻浆及下沉十分突出。其成因复杂,主要受基床土、水和动荷载作用的影响。分析评价了膨胀土地区基床病害的换填部分基床膨胀土、设置缓冲层、设置改性桩、截排水、设置土工合成材料综合受力层等整治措施。在此基础上,针对性的提出膨胀土加石灰改良技术,并结合合宁铁路(合肥至南京)K1112+225.3-K1156+250.0段石灰改良膨胀土路基工程实践应用,详细介绍石灰改良室内试验、施工工艺及运营后的路基状况,进一步验证了膨胀土加石灰改良是一种有效预防整治铁路路基基床病害的技术方法。通过工程实践证明,本文提出的方案具有先进性和实用性,解决了关键生产技术上的难题,具有比较显著的经济效益和社会效益。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
第一章绪论  10-18
  1.1 选题的意义  10-13
  1.2 国内外研究现状  13-16
    1.2.1 膨胀土结构特性的研究  13-14
    1.2.2 膨胀土基床常见病害研究现状  14-16
  1.3 本文的研究内容及思路  16-18
第二章膨胀土的特性  18-26
  2.1 膨胀土的定义及其基本特性  18-21
    2.1.1 膨胀土的定义  18
    2.1.2 膨胀土的基本特性  18-21
  2.2 膨胀土的工程特性指标  21-23
    2.2.1 自由膨胀率δ_(sf)  21
    2.2.2 膨胀率δ_(sp)  21-22
    2.2.3 膨胀力P_e  22-23
    2.2.4 土的收缩率δ_s和收缩系数λ_s  23
    2.2.5 膨胀土的膨胀能量  23
  2.3 膨胀土主要工程性质及其对路基稳定性的影响  23-26
    2.3.1 路基胀缩变形的影响  23-24
    2.3.2 路基土体抗剪强度的影响  24-26
第三章膨胀土地区铁路基床病害的类型及机理  26-46
  3.1 路基基床  26-31
    3.1.1 概述  26-27
    3.1.2 路基构造  27-29
    3.1.3 路基基床  29-31
  3.2 膨胀土基床病害的类型  31-35
    3.2.1 纵裂  31
    3.2.2 下沉外挤  31-32
    3.2.3 道碴陷槽、道碴囊  32-33
    3.2.4 翻浆冒泥  33-35
  3.3 基床病害形成条件  35-39
    3.3.1 基床土的特性  35-37
    3.3.2 水的作用  37
    3.3.3 列车的动力作用  37-38
    3.3.4 设备状态的影响  38-39
  3.4 基床病害产生的机理  39-46
    3.4.1 膨胀土地区路基基床状态  39
    3.4.2 基床应力状态  39-43
    3.4.3 基床翻浆冒泥的产生过程  43-46
第四章膨胀土地区铁路路基基床病害预防与整治  46-56
  4.1 膨胀土地区基床病害的整治原则  46
  4.2 膨胀土基床病害整治的一般性方法和措施  46-47
  4.3 常用整治方法评价  47-50
    4.3.1 换土  47
    4.3.2 三合土封面  47-48
    4.3.3 砂垫层  48
    4.3.4 灰土桩  48
    4.3.5 湿度控制法  48-49
    4.3.6 夹层法  49
    4.3.7 铺设土工纤维布  49
    4.3.8 铺设塑料排水板  49-50
    4.3.9 化学处理法  50
  4.4 膨胀土加石灰改良技术  50-56
    4.4.1 石灰土的加固机理  51-53
    4.4.2 掺石灰对膨胀土物理性质的影响  53-54
    4.4.3 石灰改良膨胀性机理分析  54-56
第五章石灰改良膨胀土预防整治路基基床病害工程实例  56-69
  5.1 依托工程概况  56-57
    5.1.1 主要技术标准  56
    5.1.2 主要工程数量  56
    5.1.3 填料分布情况  56-57
  5.2 膨胀土填料改良室内试验  57-63
    5.2.1 改良前填料的物理力学性质  57
    5.2.2 填料改良后物理性质及颗粒级配的变化  57-62
    5.2.3 室内试验结果  62-63
  5.3 厂拌法拌和施工工艺  63-65
    5.3.1 规范要求及经试验确定的技术参数  63
    5.3.2 厂拌法拌和施工工艺  63-65
  5.4 路基填筑压实施工工艺  65-67
    5.4.1 规范要求及经试验确定的技术参数  65-66
    5.4.2 填筑压实施工工艺  66-67
  5.5 路基沉降分析  67-69
    5.5.1 低路堤段地基沉降变形  67
    5.5.2 高路堤段地基沉降变形  67-69
结论及建议  69-71
参考文献  71-73
攻读硕士学位期间取得的研究成果  73-74
致谢  74

膨胀土地区铁路基床病害分析与整治技术

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