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南昆铁路膨胀土路基翻浆冒泥病害分析与改良土试验研究
| 论文题名： | 南昆铁路膨胀土路基翻浆冒泥病害分析与改良土试验研究 |
| 关键词： | 铁路路基;膨胀土路基;翻浆冒泥病害;水泥改良试验;FLAC数值模拟 |
| 摘要： | 膨胀土是自然地质形成过程中产生的一种多裂隙并具有显著胀缩性的地质体，分布十分广泛，对各类浅表层轻型工程建设具有特殊的危害作用。膨胀土具有超固结性、裂隙性、吸水显著膨胀软化，失水收缩开裂且反复变形等与正常固结粘性土不相通的工程性质，加上土体中裂隙分布杂乱，修筑在膨胀土地区的铁路常常翻浆冒泥现象严重。南昆铁路膨胀土(岩)路基长达146公里，长期受翻浆冒泥的影响铁路行车。 本论文首先分析了膨胀土形成的地质环境背景条件。膨胀土的产生翻浆冒泥的原因可分为外因和内因。内因在于膨胀土的“三性”胀缩性、裂隙性、超固结性，而膨胀土含有大量的蒙脱石及其混层化合物是其产生胀缩性的原因而胀缩性是产生裂隙性和超固结的基础;而外因在于广西地区的亚热带气候和列车荷载作用，特别是振动荷载的作用。土体干湿循环变化使得土体强度降低和胀缩的周期性发生，这是一个恶性循环往复的过程，使得翻浆冒泥不断发生。因此，只有改良膨胀土的理化性质，进而改变胀缩性才能从根本上治愈路基病害。 为了获取水泥改良膨胀土的试验规律，以取自南昆铁路田东段的膨胀土作为试验用土，进行了水泥改良的室内试验研究。首先，对膨胀素土的物理力学性质进行了试验测定。然后，通过掺入不l司的水泥量，掺灰比分别为4％，6％，8％，10％、12％、14，％、16％、18％，对试样进行7 dl和28d养护，并做浸水和非浸水两种试样，然后做单轴无侧限抗压试验；对4％，6％，8％，10％掺灰比的改良土进行自由膨胀率、塑限、液限试验。经分析，确定了影响水泥改良膨胀土效果的多方面因素，并从经济、技术和施工难度，确定最优的水泥掺量为8％。改良土具有很好的水稳定性，使得膨胀土由于干湿循环造成的胀缩性受到很大的抑制，达到了水泥注浆的改良膨胀土的目的。 最后，采用FLAC软件对改良土和素土分别进行了静载和动荷载的数值模拟。通过数值模拟，发现改良土由于裂隙受到了水泥浆液的充填，强度得到很大的提高，使得膨胀土路基的塑性区减小，而动荷载对土的破坏效果很明显。 |
| 作者： | 吴新明 |
| 专业： | 地质工程 |
| 导师： | 巫锡勇 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
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