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摘要：紅層泥巖是一種特殊巖土．其工程性質很難滿足無碴軌道路堤填料要求：文章通過對紅層泥巖進行改良，并對其進行擊實試驗、三軸試驗、無懈限抗壓強度試驗，試驗結果表明紅屜泥巖改良土填料在最優含水量附近可得到較大的密實度，在無圍壓的情況T具有較大的抗壓強度，并測得了紅層泥巖玫盤土的粘聚力和內摩擦角。...

紅層泥巖改良土填料物理力學特性的試驗研究

張中云，蔣關魯，王智猛

(西南交通大學土木工程學院，四川成都610031)

    高速鐵路對路堤填料有嚴格的要求。在我國，考慮修筑高速鐵路時其線路長，地質條件復雜，優質填料缺乏。若整條線路都使用優質填料，無論從成本上還是從優質填料的供應上都存在著很大困難。因此擴大可使用的填料范圍，使c組填料及其改良土也可以用作高速鐵路的路堤填料．對鐵路建設具有重要意義。

    遂渝鐵路(無碴軌道)沿線分布大量的紅層泥巖，紅層是指侏羅紀、白堊紀和第三紀沉積的一套紫紅色和雜色的砂巖、泥巖、泥沙巖。已有研究資料表明，紅層是一種特殊巖土．工程性質差．為c組(類)填料．很難滿足無碴軌道對路基填料的要求，需對其進行土質改良。改良土可以改變原土的微觀結構并使土粒重新排列．使顆粒問空隙能很好地被填充．提高其物理力學性能。本文對紅層泥巖改良土物理力學特性進行了研究．希望為工程提供試驗依據。

1.試驗原理與方法

    1.1擊實試驗

    土的擊宴是用機械方法將固體土粒聚集到更緊密的過程，這樣可使土的干密度增加。這個過程不同于土的固結，土的固結是土在靜壓力作用下．水從土體中排出的過程。而擊實是依靠土體內空氣所占體積的減少．而水分不減少。但空氣所占的孔隙也不可能用擊實方法完全排除，只能減少到最低跟度。

    制備不同含水量的試樣，用一定的功擊實時，含水量由低到高，干密度隨含水量增加而增加，至某一含水量時，達到最大干密度，再增加含水量時，干密度又減小。將在同一擊實功下不同古水量與干密度的關系曲線稱為擊實曲線。干密度的峰值叫做最大干密度，對應最大干密度的含水量稱為最優含水量。

    1.2無側限抗壓強度試驗與三軸試驗

    無側限抗壓強度斌驗是三軸試驗中圍壓為零的一種特殊形式。

    土的強度主要是指抗剪強度，土體的破壞為剪切破壞，三軸壓縮試驗是一種比較完善的測定土的抗剪強度指標的試驗方法，與其他室內試驗方法相比，三軸壓縮試驗試樣中應力相對比較明確和均勻。

    通過三軸試驗可以在不同的圃壓下確定土體的破壞強度，作出強度破壞包絡線。它通常呈直線狀，其與橫坐標的夾角即為土的內摩擦角4，與縱坐標的截距即為土體的粘聚力c。這樣就可以確定試樣的強度指標。

2.試驗結果與分析

    2.1擊實試驗

    對配合比為4％的水泥改良紅層泥巖及配合比為6％的石灰改良紅層泥巖進行擊宴試驗，本試驗采用重型擊宴。圖l為水泥改良土的壓實曲線。

    2.2抗壓強度試驗

    參照改良紅層泥巖的擊實曲線，在最優含水量和最大干密度條件下制備試樣；試樣尺寸為6391mm高度80 mm；根據密度及試樣的體積計算每個試樣的用土量．試樣放置7d后對其進行抗壓強度試驗。

    由圖3配臺比為4％的水泥改良士在不同圍壓下的應力應變曲線、圖4配合比為4％的水泥改良土不固結不排水強度指標曲線可知，在不同圍壓下主應力差隨固壓的增大而增加．在同一圍壓下主應力差隨軸向應變增大而增加；當達到一定值時試樣破壞，并測得其黏聚力為211 1 kh、內摩擦角為54o，由圖5配合比為6％的石灰改良土在不同圍壓下的應力應變曲線、圖6配合比為6％的石灰改良土不固結不排水強度指標曲線可知，在不同圍壓下主應力差隨圍壓的增大而增加；在同一圍壓下主應力差隨軸向應變增犬而增加；當達到一定值時試樣破壞，并測得配臺比為6％的石灰改良七的黏聚力為330 2 kPa、內摩擦角為40。

3.結束語

    通過對紅層泥巖改良土的試驗研究，可以得出以下結論

    (1)摻合比為4％的水泥改良紅層泥巖的最大干密度為2155/m，．最優含水量為8 52％；摻臺比為6％的石灰改良紅層泥巖的最大干密度為2104∕GCM，最優含水量為10.2％：

    (2)摻合比為4％的水泥改良紅層泥巖的無側限抗壓強度為l 565 92 kPa；摻合比為6％的石灰改良紅層泥巖的無側限抗壓強度為l 500 kPa；

    (3)摻臺比為4％水泥改良紅層泥巖的黏聚力為211 1 kP，內唪擦角為54.1。；摻臺比為4％水泥改良紅層泥巖的黏聚力為3302 kPa、內摩擦角為41100

參考文獻

[1]蔣關普魏永幸紅層泥巖填料物理辦學特性的試驗研究[J]路基工程．2006(5)

[2]三郎日本土工試驗法[M]陣世杰．譯北京：中國鐵道出版社．l985

[3]錢家歡殷宗澤tl原理與計算(第二版)[M]北京中國水利水電出板社，1996：81—90

(本文來源：陜西省土木建筑學會  文徑網絡：尚雯瀟 尹維維 編輯  文徑 審核)

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