新建时速200km铁路改良膨胀土路基施工技术

第一章 膨胀土概述

第一节 膨胀土定义、矿物成分和工程性质

一、膨胀土定义

二、膨胀土的矿物成分

三、膨胀土工程性质

第二节 膨胀土成因条件与地理分布

一、成因条件

二、膨胀土的地理分布

第二章 膨胀土改良简介

第一节 改良目的与机理

一、改良目的

二、改良机理

第二节 膨胀土改良的常用方法

一、石灰类改良方法

二、水泥类改良方法

三、粉煤灰等工业废渣类改良方法

四、水玻璃类改良方法

五、膨胀土生态改性剂（CMA）改良方法

六、有机类改良方

第三章 新建时速200公里铁路改良膨胀土路基构造与施工技术路线一

第一节 改良膨胀土路基构造

一、路基横断面要素概述

二、路堤

三、路堑

四、过渡段

五、路基附属工程

第二节 施工技术路线

一、施工技术路线的基本含义

二、施工技术路线在改良膨胀土路基施工中的重要地位

三、制定新建时速200公里铁路改良膨胀土路基施工技术路线的主要原则I．

四、新建时速200公里铁路改良膨胀土路基施工技术路线的组成

第四章 新建时速200公里铁路大区域膨胀土路基填料改良技术

第一节 全线取土场原状膨胀土全面调查

一、全面调查的目的

二、主要调查内容

三、新建时速200公里铁路取土场原状膨胀土全面调查工作实例

第二节 膨胀土改良方案选择

一、合理选定改良材料

二、石灰对膨胀土的改良作用分析、

三、石灰掺入比例的确定

第三节 膨胀土改良的室内试验与工地试验

一、室内试验

二、工地试验

三、膨胀土改良的室内试验与工地试验应用实例

第四节 膨胀土改良效果评价及改良参数的确定

一、膨胀土改良效果的全面评价

二、膨胀土改良参数的确定

第五章 膨胀土改良拌和工艺

第一节 膨胀土改良拌和工艺的目标体系

一、质量目标与要求

二、工效目标与要求

三、成本目标与要求

四、环保目标与要求

第二节 集中路拌法膨胀土改良拌和工艺

一、工艺流程

二、主要机械设备配置

三、工艺技术指标与参数

四、作业方法

五、全过程工艺质量控制

六、工艺适用性

第三节 集中预拌路拌法膨胀土改良拌和工艺

一、工艺流程

二、主要机械设备配置

三、工艺技术指标与参数

四、作业方法

五、全过程工艺质量控制

六、工艺适用性

第四节 路拌法膨胀土改良拌和工艺

一、工艺流程

二、主要机械设备配置

三、工艺技术指标与参数

四、作业方法

五、全过程工艺质量控制

六、工艺适用性

第五节 二次掺灰集中预拌路拌法膨胀土改良拌和工艺

一、工艺流程

二、主要机械设备配置

三、工艺技术指标与参数

四、作业方法

五、金过程工艺质量控制

六、工艺适用性

第六节 厂拌法膨胀土改良拌和工艺

一、工艺流程

二、主要机械设备配置

三、工艺技术指标与参数

四、作业方法

五、全过程工艺质量控制

六、工艺适用性

第七节 不同改良拌和工艺的综合比较

一、拌和质量比较

二、工效特点比较

三、单位改良成本比较

四、环保影响比较

五、工艺适用性比较

六、综合比较结论

第六章 改良膨胀土路基填筑、压实施工工艺

第一节 工艺目标体系

一、质量目标与要求

二、工效目标与要求

三、成本目标与要求

四、环保目标与要求

第二节 工艺流程与施工机械配置

一、工艺流程

二、施工机械配置

第三节 改良膨胀土路基的基底处理

一、基底表面清理。

二、基底检测

三、基底处理方案选择

四、基底处理工艺

五、改良膨胀土路基基底处理实例

第四节 路基基床以下及路基基床底层填筑、压实技术指标与施工作业参数

一、改良土填料含水率

二、填料层松铺厚度

三、碾压参数

四、压实密度

五、相关力学指标

第五节 路基基床以下与路基基床底层填筑、压实施工作业方法

一、施工准备

二、填筑、压实

三、检测签证与整修养护

第六节 改良膨胀土路基基床表层施工

一、基床表层原材料选择

二、级配碎石的配比设计与拌和作业

三、封闭隔水层设置

四、级配碎石层填筑、压实作业

五、改良膨胀土路基自身封闭效果的检测试验

第七节 改良膨胀土路基过渡段施工

一、改良膨胀土路基过渡段构造

二、施工工艺流程

三、施工方法与作业技术要求

第八节 施工质量控制效果的检测评价

一、施工过程的质量控制效果检测评价

二、施工最终结果的质量控制效果检测评价

第七章 新建时速200公里铁路改良膨胀土路基的合理刚度

第一节 改良膨胀土路基合理刚度的动力有限元计算途径

一、轮轨力的模拟及计算

二、路基土模拟理论及计算参数

三、路基刚度计算断面

第二节 动力有限元计算结果分析

一、路基竖向动应力与竖向弹性变形的一般规律

二、地基刚度对路基动力特性的影响

三、基床底层剐度对路基动力特性的影响

四、基床表层刚度对路基动力特性的影响

五、路基高度对路基动力特性的影响

第三节 新建时速200公里铁路改良膨胀土路基刚度理论建议值及其在理论建议值下的应力特性与弹性变形特征

一、新建时速200公里铁路改良膨胀土路基刚度理论建议值

二、在理论建议值下的路基动应力特性与弹性变形特征

第四节 不同路基刚度的动载试验

一、加载方式与模拟动态效果分析

二、加载参数的确定

三、测试内容与测试元器件、设备

四、路基断面刚度和测点布置一

五、试验结果及其分析

第五节 不同剐度条件下的路基沉降

第六节 主要结论与建议

第八章 路堑和低路堤基床改良膨胀土换填厚度

第一节 研究路堑和低路堤基床改良膨胀土换填厚度的必要性与重要性

一、满足地基土强度

二、平衡地基土膨胀力

三、控制成本、提高工效

第二节 膨胀力平衡原理与膨胀变形控制的理论计算

一、膨胀力平衡原理——力的平衡法

二、膨胀变形控制理论——许容微变形法

第三节 施工现场基床动载试验

一、试验方法概述

二、试验结果分析

三、与我国高速铁路基床模拟列车动载试验结果的对比

四、动载试验效果开挖检验

第四节 地基土强度分析

一、动应力衰减理论计算与动载三轴试验结果的分析．

二、地基土强度的第二种角度分析

第五节 路堑与低路堤基床改良膨胀土换填厚度的确定

一、路堑基床表层以下改良膨胀土换填厚度

二、低路堤基床表层以下改良膨胀土换填厚度

第九章 膨胀土地区路基边坡防护

第一节 膨胀土地区路基边坡常见病害

一、路堑膨胀土边坡常见病害种类及其生成原因

二、膨胀土路堤边坡常见病害种类及其生成原因

第二节 膨胀土地区路基边坡防护常用措施

一、边坡防护的基本原则

二、路堑膨胀土边坡防护常用措施

三、改良膨胀土路堤边坡防护

第三节 改良膨胀土路基边坡防护效果的现场测试．

一、现场概况．

二、测试内容与测点布置

三、技术要求与测试频度

四、土工格栅延伸率

五、路堤内部的水平挤压应力

六、边坡稳定性的跟踪监测

第四节 路堑膨胀土边坡防护其他措施介绍

第十章 改良膨胀土路基沉降及其变形特性的观测分析

第一节 改良膨胀土路基沉降变形观测

一、沉降观测断面设置

二、沉降设备的埋设

三、沉降观测周期与要求

四、改良膨胀土路基的地基沉降

五、改良膨胀土路基结构压缩变形与路基面沉降

六、改良膨胀土路基工后沉降预测

第二节 改良膨胀土路基过渡段沉降变形

一、观测断面

二、测点布置与观测周期

三、过渡段地基沉降

四、过渡段级配碎石核心体压密变形

五、过渡段路基面沉降及工后沉降预测

第三节 改良膨胀土路基实测沉降与理论计算结果的对比分析

一、勘察取样

二、理论计算方法

三、理论计算与实测结果对比分析

参考文献

《新建时速200公里铁路改良膨胀土路基施工技术》首次在理论与实践的结合上，系统、翔实、深入的回答了新建时速200公里铁路改良膨胀土路基的一系列施工技术问题，对我国高标准、大规模铁路新线建设路基施工中处理膨胀土问题的具有实用的工程指导价值。
在我国铁路建设历史新阶段来临之际，铁道部提出了“以人为本、服务运输、强本简末、系统优化、着眼发展”的铁路建设新理念，要求瞄准国际先进水平，实现“一流的工程质量、一流的装备水平、一流的运营管理”，为新一轮铁路网建设明确了科学发展的方向。
国内外铁路建设的历史经验表明，理念为魂、质量为本、科技先行、管理创新是实现一流目标的基本保证。以“施工质量保运营质量”，以“工序控制保工后结果”，以“下部（路基）稳保上部（轨道）准”，是新线施工必须遵循的基本原则。
我国是世界上膨胀土分布最广、面积最大的国家之一。目前已在20多个省、市、自治区发现膨胀土。其主要分布在云贵高原至华北平原间各流域形成的平原、盆地、河谷阶地以及河间地块和丘陵等地区。其中，珠江流域的东江、桂江、郁江、南盘江水系，长江流域的长江、汉水、嘉陵江、岷江、乌江水系，淮河、黄河、海河流域各干支流水系等地区膨胀土分布最为集中。由于膨胀土具有明显的胀缩性、超固结性和多裂隙性，如直接用以填筑路基或在改良和填筑施工过程中质量控制不当，都会对路基稳定性带来相当大的危害。因此，在大规模、高标准铁路新线建设的工程实施中，尤其是在膨胀土发育地区，必须高度重视膨胀土改良技术和改良膨胀土路基施工技术。