風(fēng)積沙及加筋風(fēng)積沙填筑重載鐵路路基的工程特性研究.pdf

1、內(nèi)蒙古地區(qū)煤炭、礦產(chǎn)資源豐富，但本地區(qū)現(xiàn)有公路和鐵路遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足煤炭、礦產(chǎn)資源外運(yùn)的需求，嚴(yán)重制約了當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展。蒙華鐵路作為“十二五”期間重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目，是國(guó)家規(guī)劃建設(shè)的“北煤南運(yùn)”鐵路新通道。蒙華鐵路建成之后不但可以有效解決內(nèi)蒙古地區(qū)煤炭、礦產(chǎn)資源的運(yùn)輸問(wèn)題，同時(shí)對(duì)促進(jìn)鐵路沿線地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展也有重要意義。
　　蒙華鐵路MHTJ-2標(biāo)段路基工程全線穿越毛烏素沙漠，優(yōu)質(zhì)筑路材料匱乏，填筑路基所需土、砂石材料等均需遠(yuǎn)用。為了有效控制

2、工程投資，擬利用沿線豐富的風(fēng)積沙或加筋風(fēng)積沙作為填料填筑基床以下部分路基。而風(fēng)積沙及加筋風(fēng)積沙路基能否滿足重載鐵路的要求仍需進(jìn)一步研究。
　　本文進(jìn)行研究?jī)?nèi)容及研究成果如下:
　　(1)由蒙華鐵路MHTJ-2標(biāo)段風(fēng)積沙試樣的工程特性試驗(yàn)得知，本標(biāo)段風(fēng)積沙為級(jí)配不良的細(xì)砂，屬于C組填料;其主要礦物成分是石英和長(zhǎng)石，化學(xué)成分主要為SiO2、CaO、Al2O3等;天然狀態(tài)下干密度介于1.54g/cm3～1.59g/cm3，相對(duì)密度

3、在0.45～0.54之間;有機(jī)質(zhì)含量低，呈弱堿性，易溶鹽含量很低，為非鹽漬土，并具有良好的滲透性;內(nèi)摩擦角介于33°～40°，粘聚力很小，接近于零。
　　(2)從風(fēng)積沙試樣室內(nèi)擊實(shí)特性試驗(yàn)可知，本標(biāo)段風(fēng)積沙在干燥狀態(tài)和最優(yōu)含水率狀態(tài)下均能達(dá)到較大的干密度，其最優(yōu)含水率為14％，最大干密度為1.79g/cm3;蒙華鐵路風(fēng)積沙路基試驗(yàn)段進(jìn)行的風(fēng)積沙路基的壓實(shí)工藝研究得出，風(fēng)積沙的虛鋪厚度在35cm～45cm之間時(shí)，含水率控制在最優(yōu)含水

4、率附近，先用裝載機(jī)碾壓6遍，然后壓路機(jī)靜壓2遍收面，此時(shí)壓實(shí)效果最為理想;風(fēng)積沙路基在表層10cm范圍內(nèi)壓實(shí)效果較差，且隨時(shí)間的延長(zhǎng)，壓實(shí)質(zhì)量會(huì)進(jìn)一步下降。為了保證表層風(fēng)積沙的壓實(shí)效果，在壓實(shí)完成后應(yīng)及時(shí)灑水，并在一層完成壓實(shí)作業(yè)后及時(shí)防護(hù)或者進(jìn)行下一層路基的填筑施工。
　　(3)風(fēng)積沙路基填方段的設(shè)計(jì)與施工主要包括:風(fēng)積沙地區(qū)地基處理原則與措施、風(fēng)積沙路堤的分層填筑及土工格柵的鋪設(shè)、風(fēng)積沙路堤邊坡的空心塊護(hù)坡和拱形骨架防護(hù)等。<

5、br>　　(4)通過(guò)有限元計(jì)算軟件PLAXIS計(jì)算風(fēng)積沙及不同加筋工況下風(fēng)積沙路堤在軌道和列車荷載下的變形特性和邊坡穩(wěn)定性，得出了如下結(jié)論:邊坡加筋對(duì)路堤變形特性影響不大，但路堤邊坡的安全系數(shù)能提高6％;通長(zhǎng)加筋時(shí)路堤最大水平位移較未加筋時(shí)減小31％，最大豎向位移減小15％，坡腳水平位移減小37％，路肩豎向位移減小6％，路堤邊坡安全系數(shù)增加27％;邊坡加筋并施加邊坡防護(hù)時(shí)，路堤的沉降變形略有減小，但路堤邊坡安全系數(shù)卻提高了28.5％。風(fēng)