降雨-蒸發(fā)循環(huán)作用下水泥改良黃土路基結(jié)構(gòu)耐久性試驗(yàn)研究.pdf

1、干濕作用是影響路基結(jié)構(gòu)耐久性的一個重要因素，路基暴露在自然環(huán)境中，大氣降雨入滲與蒸發(fā)的反復(fù)作用，使路基內(nèi)部含水量發(fā)生著季節(jié)性變化，具體表現(xiàn)在，降雨季節(jié)路基土吸水體積膨脹，干旱季節(jié)路基土失水體積收縮，這樣往復(fù)的作用對路基土的物理力學(xué)性能產(chǎn)生劣化影響，進(jìn)而引發(fā)各種路基病害，如路基下沉、翻漿冒泥、邊坡塌方、邊坡沖刷等，既威脅鐵路的安全運(yùn)營，也給鐵路養(yǎng)護(hù)維修造成難以克服的困難。然而，在降雨—蒸發(fā)循環(huán)作用影響下路基結(jié)構(gòu)耐久性弱化是無法避免的，而且

2、還具有較強(qiáng)的隱蔽性，短期內(nèi)，路基結(jié)構(gòu)耐久性弱化在不影響鐵路安全運(yùn)營的情況下不易被發(fā)現(xiàn)，隨著時間的延長，當(dāng)察覺到耐久性弱化對其造成功能性和結(jié)構(gòu)性損壞時，已經(jīng)延誤了治理時機(jī)，造成了更大的損失。所以，本文研究路基結(jié)構(gòu)耐久性在降雨—蒸發(fā)循環(huán)作用下的弱化規(guī)律，希望能夠?qū)β坊牟『Ψ乐文酥吝\(yùn)營維護(hù)提供理論參考。
　　本文為了研究降雨—蒸發(fā)循環(huán)作用對黃土地區(qū)高速鐵路路基結(jié)構(gòu)耐久性的影響，采用縮尺模型試驗(yàn)的研究方法，通過在室內(nèi)用水泥改良黃土填筑路

3、基模型，利用自行設(shè)計的降雨裝置和蒸發(fā)裝置來模擬自然環(huán)境中的降雨和蒸發(fā)情況，觀察記錄試驗(yàn)過程中路基邊坡狀況，并檢測耐久性弱化指標(biāo)，如稱重路基模型的侵蝕量、取樣測試路基土體密度和無側(cè)限抗壓強(qiáng)度以及路基模型承載力測定，分析變化規(guī)律后，主要得到如下結(jié)論:
　　(1)對于用水泥改良土填筑的路基模型，在一定的水泥摻量范圍內(nèi)，隨著水泥摻量增加，改良效果越明顯，路基土密度越大，強(qiáng)度越高，模型承載能力越強(qiáng)，結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定;
　　(2)不同水泥摻量

4、的路基模型由于基本屬性參數(shù)的不同，受干濕影響在細(xì)節(jié)方面略有差異，但總體趨勢相同。干濕循環(huán)作用對路基結(jié)構(gòu)耐久性的弱化影響是一個長期的過程，隨著循環(huán)作用的不斷推進(jìn)，路基模型的沖刷量逐漸增加，另外，水泥摻量越小的路基模型侵蝕越快。水泥摻入比為3％、5％和7％的改良土路基結(jié)構(gòu)在N=78次循環(huán)作用后，路基模型的侵蝕量分別為1.26kg、1.01kg和0.87kg;
　　(3)在降雨—蒸發(fā)循環(huán)作用前期，路基土密度以較大的幅度衰減，隨著循環(huán)次數(shù)

5、的增加，衰減幅度逐漸減小并趨于平緩，另外，水泥摻入比越小的路基模型，衰減曲線的斜率越大。水泥摻入比為3％、5％和7％的改良土路基結(jié)構(gòu)在N=78次循環(huán)作用后，路基模型的密度分別減小了7.74％、7.49％和7.06％;
　　(4)不同水泥摻入比的改良黃土路基模型在降雨—蒸發(fā)循環(huán)作用影響下，土體無側(cè)限抗壓強(qiáng)度具有逐漸減小的變化規(guī)律，且衰減幅度不斷降低，最后呈現(xiàn)一種穩(wěn)定趨勢。水泥摻入比為3％、5％和7％的改良土路基結(jié)構(gòu)在N=78次循環(huán)作