交通运输职称论文范文路基适应性分析及对策研究(2)

　　3.3冻胀试验

　　冻胀验装置主要由试样盒、低温恒温箱、温度控制装置、试验内部温度与变形监测系统组成。试样φ15cm 、h=15cm，在冷冻室降温，在冷冻过程测试内部温度与变形。

　　大包线路基的压实度不高，填料的平均冻胀率为3.1。根据内蒙古地区土的特点，冻胀量能够达到50mm左右。

　　4 轻型动力触探现场测试分析

　　现场选取10个有代表性的测点进行轻型动力触探现场测试，为提高其对地层的分辨率，采用贯入10cm计数，并将该击数扩展为30cm深度的击数的特征值来计算路基的基本承载力。

　　在大量的既有线轻型动力触探试验数据的基础上，提出既有线路基基床的轻型动力触探在深度范围内的经验曲线(见图4-1)。考虑到既有线道床厚度各处存在差异，将所有的轻型动力触探试验的标高都统一到轨道顶面，统计得出路基状态良好时的触探曲线包络线。

　　针对大包铁路路基的具体情况、运营现状及既有线路基检测的经验，采用上述思路对其路基承载力状况进行评估。

　　大包线目前运营列车轴重普遍为23t或25t，根据路基面动荷载的经验公式

　　其中 —机车轴重，kN;

　　—行车速度，km/h。

　　轴重为23t及25t的大包线路基轻型动力触探参考曲线见图4-2所示。利用该方法对10个测试测点进行分析，见图4-3所示。

　　对所有测点进行综合分析表明，路基面以下1.5m深度范围内轻型动力触探指标偏低，部分测点1.7～2.6m深度范围内存在软弱薄夹层。

　　4.1雷达探测分析

　　2011年5月26至5月28日对大包线部分区段进行路基地质雷达探测。

　　4.1.1路基下沉

　　雷达图像表现为基床表层反射的同相轴发生明显的弯曲下沉或同相轴中断不连续，有时是时断时续，如砟土混合比较严重其同相轴可能有缺失。典型雷达图像见图4-4。在典型检测区段内，统计雷达测试结果，道床平均厚度为0.49m，路基变形下沉区占3.59%，下沉最大值为21cm。

　　4.1.2路基冻害

　　路基冻害探测是从含水量角度出发，重点为基床部分含水情况。由于水的介电常数为81，冰的介电常数为3.2，级配碎石的介电常数在约为6，它们之间介电常数差异明显，反射系数较大，随着含冰水量的增加，雷达波的反射能量、反射振幅也加强，反射频率降低，有时出现反射波多次震荡现象。图4-5为含水量大的路基雷达剖面图。分析结果表明，含水量大的路基段占19.31%;道床普遍存在污染。

　　5 路基强化措施

　　综合试验与检测结果，大包线出现病害的不良状态路基、路桥过渡区段、岔区路基，提供的支承刚度偏低，路基表层在列车荷载作用下劣化，易发生病害，在货车长期运营的情况下为薄弱区段。

　　强化措施：

　　⑴换填措施：进行基床表层换填，换填料可为级配良好的碎石土或中粗砂，或在原基床土中掺入改良土壤工程性质的材料后形成的改性土。

　　换填措施有人工换填与路基处理车换填两种方式，均需在天窗内进行，对运营影响较大。因此应根据路基检测结果，按组织人工换填能力或路基处理车的施工能力分段进行。大包线路基换填厚度一般在1.50m左右，换填措施适用于不良路基段、道岔区路基。桥路过渡区对路基结构的压实要求较高，不宜采用换填措施。

　　换填措施必须与运营部门协调一致，精心组织施工，准确计算施工时间。

　　⑵压力注浆：

　　在既有线上压力注浆主要有花管注浆、高压喷射注浆法。压力注浆是将浆液灌入土中，充填孔隙，改善土体的物理力学性质，形成复合地基以提高承载力。

　　压力注浆适用于局部病害地段，如路桥过渡段、道岔区段、病害路基。

　　压力注浆会在加固区形成高压，必须进行严格的控制，加强对加固区路基变形的实时监控，以免发生线路严重上拱现象。

　　压力注浆时浆液在压力的作用下，沿孔隙与软弱部位优先扩散，容易发生跑浆现象，造成浪费，达不到良好的加固效果。因此，对于浆液扩散路径应进行细致周密地考虑，并应根据填料的性质控制压力。

　　⑶挤密桩措施

　　挤密桩措施是用钢套筒定桩位，用取土器成孔，将拌和好的材料分层夯实在孔内将基床水平和垂直方向挤密加固。

　　挤密桩措施适用于路桥、路隧和路涵过渡段路基，加固效果好，施工工艺、施工机具简单，可以在天窗时间内施工，不影响行车安全。

　　挤密桩水泥采用普通硅酸盐水泥、中粗砂和现场的土的混合料，施工前可进行水泥：干砂：干土：水的配合比试验，根据现场施工环境条件采用无侧限抗压强度和最佳含水量控制四者的最佳配合比。

　　依据过渡段的特点和现场加固的要求可以采用逐渐过渡的桩长，例如加固路桥过渡段路基挤密桩的长度从靠近桥台到过渡段尾逐渐减少。

　　⑷填料快速固化法：

　　将树脂通过一定的压力渗入路基填料中，在很短的时间内使作用范围内的土体固结成强度很高的复合体。

　　填料快速固化法首先在加固区埋设注浆钢管，然后采用专用的设备向钢管内注入A、B组份树脂，A、B组份在填料内混合后，在15分钟内迅速固结达到95%强度。完成后拔除注将管。填料快速固化法在线路上的工序少，绝大部分工作可在线路外进行。线路上的工序可独立在不同天窗内进行，因此对天窗时间的要求不多。

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