膨胀土干湿循环对膨胀力和抗剪强度的影响

孟伟超

(中国铁路设计集团有限公司，天津 300308)

1 概述

我国地域广阔，膨胀土在西南、华南、华中、东北等地区广泛分布，其胀缩变形特性和强度变化规律差别较大[1]。铁路路基设计中，膨胀土不可直接用于时速200 km及以上铁路，如需使用，则应先进行改良处理[2]。根据全国不同地域多条运营高铁病害治理经验，膨胀土填料或掺杂相关膨胀组分的填料在使直接用过程中，对路基变形具有显著影响[3]。

以下论述一种非典型膨胀土，其各膨胀性指标差异较大，自由膨胀率较低，但蒙脱石含量和阳离子交换量指标较高。对沿线既有公路和民用建筑调查中，此类膨胀土均有不同程度的利用情况。因此，有针对性地对此类膨胀土性状进行分析研究，因地制宜地研究其工程适用性具有较大经济价值。

2 土体的基本性质

试验用土选自东北地区某铁路路堑挖方，铁路等级为时速200 km的客货共线铁路。取土点位于冲洪积平原，地形平缓，起伏较小，地表大部分为耕地，地表覆盖第四系上更新统冲洪积粉质黏土，局部有黏土、中砂、粗砂、细圆砾土等薄夹层或透镜体，土层厚32.7～37.7 m，下伏白垩系下统泥岩、砂岩、砾岩。地勘揭示，表层粉质黏土具有弱-中等膨胀性，拟通过研究其膨胀力及抗剪强度指标的变化情况，评价该类膨胀土作为基床以下路堤填料的可行性[4-5]。

2.1 基本物性指标

(1)颗粒密度试验

采用密度计法，试验结果见表1。该膨胀土为细粒土，粉粒含量为64.3%，黏粒含量为34.6%。

表1 膨胀土各粒组含量