粗粒硫酸盐渍土区高速铁路水泥固化级配碎石变形特性

摘要

为了探究粗粒硫酸盐渍土区高速铁路路涵、桥梁等过渡段的水泥固化级配碎石在不同工况下的变形特征及其机理,基于固化路基填料的材料特点,采用0~2.5%含盐量的级配碎石,掺加不同种类及含量的水泥,开展常温下有(无)毛细水上升的变形特性试验;针对固化路基段的基床,开展基础冻融循环模拟试验,同时结合XRD试验分析变形机理;在试验的基础上,选取典型试验材料,开展冻融循环工况下的路基-构筑物模拟试验。试验结果表明:在无毛细水上升工况中,普通水泥配制的含盐级配碎石试样产生的变形可达5%特种水泥掺配试样变形的4.2倍;在有毛细水上升工况中,普通水泥配制试样产生的变形最高可达5%特种水泥掺配试样变形的33.0倍;在不同含盐量条件下,3%~5%特种水泥固化级配碎石对相应普通水泥工况产生变形(毛细水上升导致)的最低抑制率为60%~80%;在6次基础冻融循环条件下,添加普通硅酸盐水泥试样产生的最终变形是添加特种水泥试样最终变形的16.0倍;路基-构筑物冻融循环模拟试验中特种水泥固化级配碎石的最大膨胀变形率仅为0.2%;在粗粒硫酸盐渍土地区,虽然水泥固化路基填料可以减少路基其他变形,但是对于高速铁路等对变形控制要求较严格的工程,周围介质中的盐分因素较难避免,普通水泥无法满足盐渍土地区的路基工程需求,需要采取特种水泥固化等工程措施。