基于铁路裂隙土基床病害整治探讨毕业论文.doc

基于铁路裂隙土基床病害整治探讨毕业论文 目 录 第1章 绪 论 1 1.1 概 述 1 1.2 裂隙土基床病害国内外研究现状 2 1.3 国内外基床病害整治措施 3 第2章 裂隙土特性及病害产生机理 7 2.1 裂隙土特性及基床土状态 7 2.2 基床应力状态 8 2.2.1 道床结构及对基床施加的荷载 8 2.2.2 基床应力状态计算 13 2.3 翻浆冒泥的分类及病害产生机理 14 2.3.1 翻浆冒泥概念 14 2.3.2 翻浆冒泥分类 15 2.3.3 翻浆冒泥的原因分析 16 2.3.4 基床翻浆冒泥的产生过程 24 第3章 铁路基床高分子加固材料研究 27 3.1 原原万源工务段基床土质酸性水玻璃改良加固研究 27 3.1.1 前言 27 3.1.2 病害产生的自然地质条件 27 3.1.3 土体的工程地质性质 28 3.1.4 酸性水玻璃的特性 30 3.1.5 土质改良试验研究 33 3.1.6 关于加固体韧性研究 40 3.1.7 结论 41 3.2 原万源工务段基床土质丙烯酸钙改良研究 42 3.2.1 丙烯酸盐及其凝胶性质 42 3.2.2 丙烯酸钙加固土试验 48 3.2.3 高分子复合材料改良土质研究 51 3.2.4 结论 52 第4章 翻浆冒泥整治措施研究 54 4.1 既有几种整治方法的评价 54 4.1.1 三合土封面 54 4.1.2 砂垫层 54 4.1.3 铺设土工纤维布 54 4.1.4 铺设塑料排水板 55 4.2 整治翻浆新方法研究 57 4.2.1 高分子化学浆液灌注加固路基 57 4.2.2 丙烯酸和脲醛树脂共混聚合物铺路剂研究 74 结 论 84 主要参考文献 85 第1章 绪 论 1.1 概 述 裂隙土在世界上存在于八十多个国家，如美国、英国、南非等。在我国分布也十分广泛，遍及云贵高原到华北平原之间各江河流域的平原、盆地、河谷阶地。 据全美土木工程师协会一九七三年的估计：美国每年裂土对土木工程造成的损失达23亿美元，远大于地震、洪水、飓风造成损失的总和。 裂隙土地区的铁路路基基床病害主要有基床下沉、翻浆冒泥和路肩挤出等病害，特别是翻浆冒泥，它是造成线路设备失控的一大病害，它直接消弱地基承载力，影响轨道结构的稳定，威胁列车的安全运行，是造成列车慢行和重大事故的原因之一。而由于路基翻浆和基床沉陷，造成轨道构件严重损伤，轨面急剧变形，使养护工作量大大增加，给工区线路维修造成很大压力。 如照片1－1。 照片1－1 钢轨接头处的翻浆冒泥和钢轨下的泥浆源 裂隙土给土木工程造成的危害及线路翻浆冒泥是超固结性裂隙土的强度衰减及粘土的特殊成分造成的，由于以往对这种特殊土认识不足，导致基床翻浆“久治不愈”、反复“发作”。裂隙土基床病害整治的关键问题是正确的选择整治措施。本文主要介绍裂隙粘土特性，基床病害类型及产生原因，裂隙土基床翻浆冒泥的工程措施的合理选择及高分子铺底和灌浆法材料的研制成果，这将为以后基床翻浆冒泥处理提供一种新的方法。从而逐步解决裂隙土基床翻浆冒泥这个老大难问题。 1.2 裂隙土基床病害国内外研究现状 粘土是一种在地质历史的长河中相当年前的沉积物，所经历的地质作用相对较少，除表层风化裂隙而外，在一定深度以下并不是所有的粘土层中都有裂隙发育；然而，在自然界中也确有许多粘土体具有不同程度的裂隙性。根据国内外大量文献资料的记载，广泛分布于亚、欧、美、非、各大洲的裂隙性粘土均属于更新世及其以前沉积的超固结粘土。 尽管在土力学和工程地质学领域对粘土的研究中，除表层不连续面以外，迄今仍基本上将其作为连续体看待，但是从粘土地基变形破坏和边坡失稳大量事故的分析以及对粘土力学特性的实验研究中，早在20世纪30年代就已发现裂隙所起的重要作用。遗憾的是当时并未引起研究者们对此问题的足够重视，直至六十年代才在有关文献中见到对这方面的论述。主要研究者如P?G?Fookes，A?W?Skempton，Lo?K，Y.A.Chudnovsky，A.B.Williams，J.M.Duncan，L.Bjerrum，Mc GoWN，等等。在此领域中，他们主要论述粘土体中裂隙的形态、分布和成因以及裂隙性粘土的变形、强度、边坡稳定性和试验方法等方面。结合上述研究成果，其基本特点如下： （1）多从土力学角度着眼，将此类粘土作为一种“材料”，而将其作为地质历史形成物的研究较少； （2）对裂隙性粘土变形和强度笼统的研究较多，而在裂隙对土体变形和强度的控制性方面具体分析研究的很少； （3）关于裂隙的成因，根据其宏观特征进行一般性推论的较多，但缺乏较确切的论据。 裂隙性粘土在我国虽然分布较广，但研究情况和程度大体上也与国外相当，尤其在从裂