全风化千枚岩复合改良土试验研究及路基沉降数值分析

作者：赵秀绍^*; 饶江龙; 陈子溪; 王梓尧; 赵林浩; 程安; 付智涛

来源：铁道科学与工程学报, 2023, 20(02): 554-564.

DOI：10.19713/j.cnki.43-1423/u.t20220326

• 路基工程
• 特殊土
• 复合改良
• 路基沉降
• 优化设计

为了充分利用江西北部地区广泛分布的千枚岩土和红黏土，设计红黏土掺和比(λ)分别为0,20%,40%,60%和100%，水泥掺量(ζ)分别为0,3%和5%的组合改良方案，开展水泥、红黏土复合改良千枚岩土的固结试验与直剪试验研究，并基于试验数据建立数值模型，分析压实路基的工后沉降。固结试验表明：复合改良土的压缩模量(Es)随λ的增大近似线性增大，ζ从0增长至3%时Es增长迅速，而ζ从3%增长至5%时Es增长幅度较小；当λ=40%时，水泥掺量范围为0～3%和3%～5%时，Es相对水泥掺量为0时分别增长了116.6%和4.6%，因此水泥建议掺量为3%。直剪试验表明：黏聚力(c)随着λ的增大而大幅增大，内摩擦角(φ)随着λ的增大呈现出先增大后减小的规律；水泥掺量增加对抗剪强度指标均有提高作用，但提高幅度远远小于红黏土的作用。水泥与红黏土改良千枚岩土对比表明：水泥对千枚岩土的Es增长效果优于红黏土，红黏土对千枚岩土抗剪强度指标的提高效果优于水泥。有限元分析表明：路基沉降量随λ的增大而减小，变化规律可以用二次函数表示；路基沉降在水泥掺量0～3%范围内降低显著，在水泥掺量3%～5%范围内降低幅度较小；当λ=60%时，水泥掺量范围为0～3%和3%～5%时，路基沉降量相对水泥掺量为0时分别降低了108.2%和4.8%。根据高速铁路设计规范的沉降控制要求，建议改良方案为红黏土掺和比40%～60%，水泥掺量为3%的组合，此时对应的工后沉降量分别为15.0 mm和13.4 mm。

• 单位
  华东交通大学