高速铁路路基压实质量检测方法标准的研究.doc

高速铁路路基压实质量检测方法标准的研究（完整版）
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高速铁路路基压实质量检测方法、标准的研究
王光辉

摘要在高速铁路设计中，路堤填筑压实不仅要考虑列车静荷载的影响，其高速行驶中产生的动荷载冲击力已经不容忽视。本文通过采用地基系数K30、动态变形模量Evd、孔隙率n三种不同检验方法对试验段碎石土路堤填筑压实质量进行检验，利用数理统计方法分析研究，以期提出高速铁路路基检测合理标准、方法。
关键词检测地基系数孔隙率
1.前言
为适应经济和社会的飞速发展，高速铁路正在筹建和建设中。根据高速铁路建设的需要，对路基本体填筑施工和质量检测也提出了新的要求。
路堤压实是保证路堤填筑质量的关键，使得路基的压实面临着很多新问题，必须对其施工工艺及质量检测标准做进一步的研究和探索。通过采用地基系数K30、动态变形模量EVD、孔隙率n三种不同检验方法对试验段碎石土路堤填筑压实质量进行检验，利用数理统计方法分析研究，以期提出高速铁路路基检测合理标准、方法，对指导下步京沪高速铁路的施工都具有重要的工程意义。
2.碎石土室内检验
室内物理、力学指标检验的主要项目有：最大干密度、最优含水量、平均颗粒密度、破碎率、有机质、击实前后筛分试验、CBR试验，其中CBR试验依据GB50123，其它试验依据铁路标准。共进行14组的碎石土室内试验，各项试验结果及分析如下。
2.1击实前后筛分试验
通过击实前后筛分试验，主要是模拟填料经现场碾压前后的颗粒变化的情况，预测碎石土经碾压后的级配状况。击实前后级配曲线图见图1、图2，级配状况见表1。
从级配曲线和不均匀系数、曲率系数可以看出：
(1)经击实后，颗粒总体向级配良好方向发展，少部分（如8、9、11、12）由于0.25～5mm颗粒较少，级配反而变差。
(2)填料击实前不均匀系数Cu在11.2～221.4之间、曲率系数Cc在1.29～32.0之间；击实后不均匀系数Cu在106.7～3600之间、曲率系数Cc在0.08～5.0之间，加之粗颗粒含量差异较大，击实前大于5mm颗粒含量P5在55.4～85.4％之间，击实后在36.0～69.0％之间，反映出填料颗粒级配的相对不均匀。

击实前后级配状况表表1
序号1234567Cu击实前72105.75038112183.3146.2击实后129.4106.7150337.5172.2159.6180Cc击实前2.74.943.565.9210.35.510.5击实后1.071.350.731.343.32.35序号891011121314Cu击实前13.85221.411.277.7880347333.3击实后25003600971.41333164Cc击实前4.942.762.41.293.43329.3击实后0.080.320.170.475(3)填料细颗粒含量相差较大，粒径d＜0.074mm部分击实前在0.5～16%之间，击实后在在1.1～34.2%之间。法国道路压实规范将d＜0.08mm颗粒含量大于5％的粗粒土定名为非自由排水粗粒土，美国陆军工程师兵团、垦务局将d＜0.075mm颗粒含量大于5～12％的粗粒土定名为非自由排水粗粒土，在我国水利部门称之为黏性粗粒土。由此可以将现场使用的填料按细颗粒含量分为黏性粗粒土和无黏性粗粒土两类。
2.2最大干密度及最佳含水量
最大干密度及最佳含水量汇总见表2。
最大干密度及最佳含水量汇总表表2
序号1234567最大干密度(g/cm3)2.192.132.172.152.132.092.12最佳含水量（%）7.47.87.37.98.18.48.1序号891011121314最大干密度(g/cm3)2.042.072.152.042.072.111.97最佳含水量（%）8.88.26.88.16.87.59.4根据现场及料源调查所取数据，湖州土主要分两种土：一种为碎石土（1、2、3、4、5、6、7、10、13），最佳含水量在6.5%～8.5%之间，干密度在2.09～2.19g/cm3之间，其击实前后的筛分曲线比较接近，其填料等级都属于为A、B类填料；另一种为角砾土（8、9、11、12、14），最佳含水量在8.0%～9.5%之间，干密度在1.97～2.07g/cm3之间，其击实前后的筛分曲线比较接近，其填料等级都属于为A、B类填料。两种土的平均颗粒密度为2.65g/cm3。现场取细颗粒土进行液塑限试验，其液限WL在29～35%之间，塑限指数在13.5～15.6之间，属于粉粘土。
2.3湖州碎石土的稳定性能试验
碎石土路基的稳定与否，与碎石土中粗颗粒的强度和抗风化能力息息相关，可通过测定破碎率及崩解率来评定填料的稳定性。表3为各组土的破碎率及崩解率试验结果汇总表。
破碎率