南百段膨脹土路基病害概況及防治措施

桂彬,王勇,王月中,馬永政

(1.桂林理工大學(xué)土木與建筑工程學(xué)院,廣西桂林541004;2.中國科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所巖土力學(xué)與工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,湖北武漢430071;3.安徽理工大學(xué)土木建筑學(xué)院,安徽淮南232001;4.寧波工程學(xué)院，浙江寧波315016)

南百段膨脹土路基病害概況及防治措施

桂彬1,2,王勇2,王月中3,馬永政4

(1.桂林理工大學(xué)土木與建筑工程學(xué)院,廣西桂林541004;2.中國科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所巖土力學(xué)與工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,湖北武漢430071;3.安徽理工大學(xué)土木建筑學(xué)院,安徽淮南232001;4.寧波工程學(xué)院，浙江寧波315016)

膨脹土地區(qū)的路基基床經(jīng)常出現(xiàn)路基變形、翻漿冒泥、道渣基床土擠出等病害問題。目前，對于膨脹土基床病害的治理主要采用傳統(tǒng)方法從設(shè)計和施工方面降低膨脹土干縮濕脹帶來的不利影響。施工中路基封閉寬度不足、換填深度不夠以及換填改性土質(zhì)量差等問題是采用傳統(tǒng)方法整治達(dá)不到預(yù)期效果的主要因素。通過對南昆鐵路線南百段沿線的氣候、水文氣候條件、膨脹土特性、列車荷載影響等方面的分析，探討了膨脹土地區(qū)鐵路路基基床病害的原因，并在整治中使用粉煤灰石灰黏土制作了改性土分層碾壓，用地蜂窩固砂，加大土層封閉寬度，側(cè)溝下新修盲溝排水以及在強(qiáng)膨脹土路段用石灰樁處理下沉路基的方法，效果顯著，可為同類工程提供借鑒。

路基基床病害;膨脹土;鐵路路基

近年來隨著我國鐵路建設(shè)力度的加大，鐵路線總里程數(shù)節(jié)節(jié)攀升，列車運(yùn)行速度不斷提高，這就對鐵路基床安全穩(wěn)定提出了更高的要求。據(jù)資料顯示，膨脹土遍布我國20多個省區(qū)，全國有上萬公里鐵路線通過膨脹土地區(qū)?？蒲泄ぷ髡邔ε蛎浲列再|(zhì)，填筑路堤時所產(chǎn)生的基床病害、路堤遛塌，挖方時造成的塹坡破壞變形進(jìn)行了研究，并取得了一定的成果。胡景致[1]、吳志平[2-3]對膨脹土鐵路基床病害進(jìn)行了原因分析；張旭芝等[4]407從施工工藝方面找出了土層改良方法；周健紅[5]從膨脹土礦物化學(xué)成分方面研究了土質(zhì)改性方法。本文在前人研究的基礎(chǔ)上，對膨脹土鐵路基床病害尤為嚴(yán)重的南昆線南百段進(jìn)行病害原因分析，并提出了解決方法。

1 工程概況

1.1 地質(zhì)地貌概況

南昆線南百段膨脹土均分布在以第三紀(jì)泥巖、砂質(zhì)泥巖為母體的巖土底層上，其中：南寧盆地屬上第三紀(jì)(N)地層；百色盆地屬下第三紀(jì)(E)地層，并多分布在II級及以上階地。膨脹土地區(qū)地貌主要為微起伏的低丘緩坡和波狀壟崗地貌，崗頂平緩、渾圓，起伏小于20 m，地面坡度小于10°，與寬坦洼地相間，無天然溝谷，這是外業(yè)判別膨脹土地區(qū)的一個標(biāo)志[6]。

南寧盆地受控于老第三紀(jì)開始的西北—東南和東北—西南兩組斷裂，平面呈V型。鐵路沿線在盆地上的分布為湘桂線屯里至江西村行走在盆地東支，江西村后轉(zhuǎn)折為盆地的西支。盆地中沉積了厚約100 m的老第三紀(jì)河湖相沉積物砂鑠泥巖和厚約900 m的新第三紀(jì)含煤碎屑巖。新第三紀(jì)盆地上升，與線路密切相關(guān)的斷層有：隆安斷層，長約20 km，走向NW，傾向SW，傾角60°～70°，間距約200 m，線路于K50+600、K75+463處與斷層相交；鎮(zhèn)西河正斷層，長約8 km，走向NW，傾向NE，傾角45°，與隆安正斷層組成地塹式構(gòu)造，線路于K73+100、K73+890處與斷層相交；何德正斷層，呈弧形，長約26 km，線路于K79+800處與斷層相交。

1.2 病害情況

既有線路南昆線建于20世紀(jì)90年代，通車于1997年，總長276 km(圖1)，經(jīng)過的大部分是膨脹土地區(qū)。其中南寧—百色段膨脹土地區(qū)路基基床病害嚴(yán)重，主要表現(xiàn)為不均勻下沉，道渣囊、道渣槽擠出，翻漿冒泥等。

圖1 南昆線總運(yùn)營圖

南昆線基床病害主要有以下3個特點(diǎn)：

1) 難治。南昆線中膨脹土地區(qū)的換填深度一般是0.5～1 m，沿線經(jīng)常翻漿冒泥，基床土擠出，主要原因就是膨脹土的工程性質(zhì)差。

2)發(fā)展快。膨脹土基床病害不是孤立的幾個點(diǎn)，而是幾十米、上百米大段出現(xiàn)。據(jù)統(tǒng)計[7]1-2，僅1997年11月30日至1998年8月，南寧百色段就產(chǎn)生路基病害127件，總計延長米15 760 m。

3)易反復(fù)。膨脹土由于其漲縮效應(yīng)的影響，其強(qiáng)度可分為早期強(qiáng)度和長期強(qiáng)度，強(qiáng)度衰減容易受外部條件影響，因此其強(qiáng)度是變化的，一次整治很難根除病害。

2 線路上膨脹土特征

2.1 礦物成分

1)礦物成分含蒙脫石極少，X射線衍射圖中蒙脫石反應(yīng)并不強(qiáng)烈，含水(絹)云母≤30%的土基本不具有膨脹性。其主要成分為石英(≥45%)、高嶺石(10%～15%)、水(絹)云母(≤30%)，主要分布于三疊紀(jì)(T2)地層和第四紀(jì)(Q4)地層、K115+306、K119+000、南化站、K208+215樁下等。

2)高嶺石≥90%，或只含部分或少量水云母、稍含蒙脫石的土樣，呈較弱的膨脹性，如K39+346、K129+125等，主要分布于第四紀(jì)地層中。

3)水(絹)云母≥80%，或者水云母≥50%，又含一定數(shù)量蒙脫石(在X衍射曲線中有反應(yīng)，但不強(qiáng)烈)的土，具有中～弱膨脹性，所屬母巖地層主要是下第三紀(jì)那讀組(E2～3n)、伏平組(E2～3f)、建都嶺組(E2～3j)地層，如K194+300路堤樁下、K200+892塹底等。

4)水云母≥50%，且蒙脫石含量較多(X射線衍射明顯)的土，如K78+348路塹、K132+696路塹、K134+706路堤、K136+000路塹、K197+952路堤等，主要分布于下第三紀(jì)(E2～3n，E2～3b)地層以及部分上第三紀(jì)(N)的地層中，南昆線膨脹土多屬于此類型。

5)蒙脫石≥87%，X射線衍射反應(yīng)強(qiáng)烈，高嶺石≤10%、石英≤10%的土，具有強(qiáng)膨脹性，該樣為K209+540挖抗滑樁的棄土，可能落入膨脹土礦層內(nèi)。

6)以塹底和塹坡為代表的林逢站土樣，其黏土礦物的鑒定結(jié)果為：水云母≥50%，且含有少量蒙脫石成分。同時，對其黏土礦物的化學(xué)分析結(jié)果顯示，SiO2與Al2O3的分子比率為3.17～3.2，SiO2與(Al2O3+Fe2O3)的分子比率為2.66～2.7，黏土礦物的陽離子代換量每100 g達(dá)48.5 mmol，說明該站區(qū)的膨脹土以伊利石(水云母)為主要膨脹礦物。

7)石英≥40%以上(如T2)的地層，屬于非膨脹土。

2.2 化學(xué)成分

南昆線膨脹土的土樣化學(xué)成分均符合一般膨脹土化學(xué)成分分類特征。南寧盆地K0—K79的土樣SiO2含量略低于百色盆地的土樣，但南寧盆地土樣的Al2O3為25.8%～38.0%，CaO為1.94%～6.16%，MgO為1.1%～4.08%，明顯高出百色盆地土樣(Al2O3為22.4%～29.4%，CaO為1.4%～2.8%，MgO為0.68%～2.28%)。由中～強(qiáng)膨脹土的主要黏土礦物氧化物的分子比率SiO2/Al2O3為3.0～3.3，SiO2/(Al2O3+Fe2O3)約為2.9來看，沿線膨脹土的主要黏土礦物基本為伊利石(水云母)，而較弱膨脹土和非膨脹土的主要黏土礦物為高嶺石，即SiO2/Al2O3為2.0～2.2，SiO2/(Al2O3+Fe2O3)約為2.1。由此可知，南昆線K0—K210段沿線膨脹土的物質(zhì)成分主要有2種，一種是完全由蒙脫石主導(dǎo)，帶少量(含量低于10%)高嶺石、石英的強(qiáng)膨脹土，另一種是以伊利石(水云母)為主，加高嶺石、石英，并含有一定數(shù)量或少量的蒙脫石，呈中～強(qiáng)、中～弱膨脹性，伊利石、水云母為主要致膨脹物質(zhì)，它們是鐵路沿線分布最多的，而前者分布較少，僅在K208+540處見到。以石英含量為主的T2地層膨脹性最弱。

2.3 顆粒成分特點(diǎn)

膨脹土的礦物成分是以黏土礦物為主，其顆粒成分主要是細(xì)顆粒，黏粒(≤0.005 mm)和膠粒(≤0.002 mm)的含量影響其各項(xiàng)物理力學(xué)性能(表1)。

表1 黏粒和膠粒含量分布表

2.4 物理參數(shù)

2.4.1 膨脹特性

膨脹特性見表2。

2.4.2 天然含水率和干密度

天然含水率和干密度值見表3。

下第三紀(jì)(E)地層中的土含水量變化范圍最大，遠(yuǎn)超第四紀(jì)(Q)地層，具有強(qiáng)膨脹性，而Q地層具有弱膨脹性或非膨脹性。

2.4.3 液限

液限指標(biāo)見表4。

表3 天然含水率和干密度

表4 液限

2.4.4 塑限Ip

南寧盆地Ip為11.0%～36%，大部分為20%～35%；百色盆地Ip為8.3%～28.5%，大部分為17%～27%。

2.4.5 膨脹力Pp

一般來說，膨脹性越強(qiáng)，膨脹力越大。本次試驗(yàn)未做原狀土和重塑土極限膨脹力實(shí)驗(yàn)。同一地點(diǎn)的土樣相比較，得出的范圍值有差異，如中～強(qiáng)類原狀土Pp為20～180 kPa，平均為57.8 kPa，重塑土Pp為30～200 kPa，平均為103.75 kPa；而中～弱類的Pp范圍值，原狀土為10～380 kPa，平均為152 kPa，重塑土為10～210 kPa，平均為90.83 kPa。但是，若采用同一地點(diǎn)土樣做原狀土和重塑土試驗(yàn)，中～強(qiáng)膨脹土Pp平均值為45.56 kPa，重塑土為110 kPa，重塑土/原狀土為2.41；中～弱原狀土Pp平均值為166 kPa，重塑土為121 kPa，重塑土/原狀土為0.73，其結(jié)果與中～強(qiáng)膨脹土不一致。其原因是，中～強(qiáng)膨脹土初始含水率原狀土平均為23.69%，重塑土為19.24%；中～弱膨脹土原狀土初始含水率平均為17.64%，重塑土為17.6%。中～弱膨脹土的初始含水量較中～強(qiáng)膨脹土低，因此膨脹力較高。非膨脹土原狀土Pp為30～220 kPa，平均為120 kPa，重塑土為10～60 kPa，平均為35 kPa。膨脹性原狀土的膨脹力比重塑土的膨脹力變化范圍大，這與初始含水量相關(guān)，初始含水量越小，膨脹力增大。不同膨脹性土在相同或相近含水量時，膨脹力越大，反映了其膨脹性越強(qiáng)。

2.4.6 膨脹土的收縮性

線縮率esl隨膨脹土膨脹性的增強(qiáng)而加大，隨膨脹性的減弱而減小。中～強(qiáng)膨脹土的原狀土線縮率為1.4%～7.9%，平均為4.63%；重塑土線縮率為2.5%～6.2%，平均為4.95%。用同一土地點(diǎn)的土樣做試驗(yàn)，原狀土線縮率平均為5.17%，重塑土平均為3.92%，重塑土/原狀土為0.76。中～弱原狀土，線縮率為0.4%～5.4%，平均為2.21%，重塑土為2.3%～5.0%，平均為3.65%。用同一地點(diǎn)土樣試驗(yàn)時，原狀土平均值為2.26%，重塑土為3.57%。中～強(qiáng)膨脹土與中～弱膨脹土線縮率比值：原狀土為2.25；重塑土為1.1。非膨脹土esl值原狀土為0.6%～1.3%，平均為0.83%；重塑土為0.5%～3.6%，平均為2.01%，遠(yuǎn)低于膨脹土。

3 基床病害原因分析

基床是指路基上部受列車動力作用和大氣影響較大的一層。在同樣的條件下，膨脹土地區(qū)的基床病害比其他地方要嚴(yán)重得多，就是因?yàn)榕蛎浲恋墓こ绦再|(zhì)很差。產(chǎn)生基床病害的因素也是多方面的，最主要的是列車的重復(fù)動荷載、排水條件和土體性質(zhì)[8]。作為路基基床，列車作用是一定的，而水對膨脹土的影響極大[3]56-57。南昆鐵路南寧—百色路段處于亞熱帶氣候，雨量充沛，日照時間長，年平均氣溫高，且蒸發(fā)量大于降雨量，旱季時一般為2∶1～6∶1，最大值為8.14∶1，加速了膨脹土的漲縮性循環(huán)，使膨脹土的強(qiáng)度衰減快，這是地段路基病害發(fā)展快的一個重要外部條件。

膨脹土地區(qū)基床病害的種類和其他土中產(chǎn)生的種類并沒有太大差別，主要是道渣囊、道渣槽擠出，不均勻下沉和翻漿冒泥等，以南昆線基床病害調(diào)查來看，有難治、發(fā)展快、易反復(fù)的特點(diǎn)。同時南昆線在設(shè)計施工方面還存在以下問題：

1)設(shè)計缺陷。1995年2月鋪軌并開始運(yùn)營工程列車后不久，即開始出現(xiàn)基床翻漿冒泥病害，沿線換填滲水土厚度經(jīng)常達(dá)不到要求，還有的試坑換填材料為不合格填料。從取樣顆粒分析中看出，細(xì)顆粒含量小于30%的填料占了70%，其余填料的細(xì)顆粒含量超過30%，按規(guī)范規(guī)定，細(xì)顆粒含量超過30%的C類土不符合換填材料要求。從前述調(diào)查結(jié)果看，即使換填材料和換填厚度達(dá)到設(shè)計要求，也同樣會出現(xiàn)病害，說明設(shè)計存在一定不足。

2) 施工質(zhì)量。石灰土、二灰土、換填土的厚度及攪合均勻程度都達(dá)不到設(shè)計要求，尤其是雨季施工時不注意防水，造成基床換填土層下出現(xiàn)干濕循環(huán)效應(yīng)，土體呈軟塑狀態(tài)，含水量高，導(dǎo)致病害發(fā)生。設(shè)置的一些排水孔沒有起到作用，是由于列車壓力大，基床變形，導(dǎo)致路段的排水能力下降。在土工布封閉地段，因施工問題，導(dǎo)致部分封閉層破壞，水下滲后土體軟化，強(qiáng)度降低。同時，與換填滲水土質(zhì)量也有關(guān)系，有些地段經(jīng)調(diào)查后發(fā)現(xiàn)換填土為弱膨脹土，屬D類土，用作基床填料，不可避免會導(dǎo)致病害。

4 基床病害整治

路基是軌道基礎(chǔ)，基床又直接承受列車壓力，因而基床病害可能危及行車安全[9]。

目前，基床病害整治大多采用一些傳統(tǒng)方法，如換填河砂、三合土、二灰土。換砂加土工格室，用氯丁橡膠、塑料排水板、涂塑土工布封閉，結(jié)合縱橫盲溝排水等措施[3]57。還有采用劈裂注漿法[4]408，用高壓將水泥和其他化學(xué)混合物壓入土層，在高壓下周圍土層會被壓力切開，化學(xué)混合物或水泥可以沿著被切開的縫隙灌入土體，明顯改善土層性質(zhì)，提高基床穩(wěn)定性[10]。基床換填深度與列車動力作用及水文氣候影響有關(guān)，根據(jù)路基基床用1/5模型做激振試驗(yàn)，采用動荷載50～80 kN，加荷頻率3～8 Hz，振動的結(jié)果為動應(yīng)力在橫向分布中道中最大，并向兩側(cè)路肩方向逐漸衰減，豎直方向上以路基下15～17 cm處應(yīng)力最大，并隨著深度增加逐漸衰減[7]23，根據(jù)規(guī)范要求，在挖除基床軟塑土層的條件下，強(qiáng)膨脹土的換填深度不少于0.8 m，弱膨脹土換填深度不少于0.6 m。

在土層封閉方面，由于現(xiàn)采用的隔水層主要是石灰石石渣，當(dāng)隔水層粉化后，水從隔水層上方逐漸滲入下方的膨脹土中，引起膨脹土膨脹，導(dǎo)致基床病害發(fā)生[11]。因此，應(yīng)該使用透水性差的土工合成材料作為隔水層。

另外有實(shí)驗(yàn)[12]表明，如果土的化學(xué)成分中鉀、鈉、鈣、鎂等堿金屬含量高，有可能使伊利石變?yōu)槊擅撌?，?dǎo)致膨脹土中的親水礦物含量進(jìn)一步增加，親水性增強(qiáng)，工程性質(zhì)降低。而用石灰和粉煤灰處理后，膨脹土顆粒膠結(jié)物中的Ca2+明顯增加，使顆粒間聯(lián)結(jié)力增大，膨脹性和收縮性減小，因此用石灰、粉煤灰對膨脹土進(jìn)行改良效果較好。

4.1 K37+150—K41+650

此路段屬于中～弱膨脹土地段，基床土外擠，道床隆起已壓到路肩上，基床變形嚴(yán)重。整治時，在基床表層下?lián)Q填0.6 m厚的A組填料，二層為A、B組填料或改良土0.4 m，三、五層為0.05 m的厚中粗砂，四層為復(fù)合材料防排水板[13],如圖2所示。

①0.6 m厚A組填料；②0.4 m厚A、B組填料；③0.05 m厚中粗砂；④復(fù)合防排水板；⑤0.05 m厚中粗砂。圖2 中～弱膨脹土路段基床治理圖(單位：m)

其中在K37+780—K37+830路段的路基病害已經(jīng)由邊坡發(fā)展到基床，在此路段整治中，左側(cè)邊坡設(shè)置土釘墻，右側(cè)設(shè)置土釘方格網(wǎng)防護(hù)，坡腳做漿砌片石擋墻。

4.2 K134+700—K140+100

該路段土質(zhì)性質(zhì)極其惡劣，屬于中～強(qiáng)膨脹土，在設(shè)計時已采用了各種措施，如：擋墻、抗滑樁、錨桿、土釘墻掛網(wǎng)噴漿、基床土質(zhì)改良等，但是仍然出現(xiàn)了路線下沉、鋼軌扭曲等情況。在基床整治中填深度至1.9 m，1.3 m下采用兩層中粗砂復(fù)合土工膜封閉，基床面層為0.6 m厚A組填料，并在側(cè)溝底部設(shè)置縱向盲溝，如圖3所示。

①0.6 m厚A組填料；②0.4 m厚A、B組填料；③0.3 m厚A、B組填料；④、⑥、⑧、⑩0.05 m厚中粗砂；⑤、⑨復(fù)合土工膜；⑦1 m厚A、B組填料；縱向盲溝。圖3 中～強(qiáng)膨脹土路段基床治理圖(單位：m)

4.3 林逢車站

林逢車站地質(zhì)區(qū)域?qū)儆趶?qiáng)膨脹土范圍。站內(nèi)三道全部病害嚴(yán)重，基床下沉外擠，鋼軌變形。分別對三道進(jìn)行病害整治。一道整治采用直徑為0.16 m、長度為1.8 m的石灰樁，間距為0.9 m，垂直線路方向?yàn)?.7～0.9 m，并且在樁表面覆蓋0.05 m厚的中粗砂和復(fù)合排水板隔水，如圖4所示。

圖4 林逢站一道整治

二道整治采用生石灰、粉煤灰、黏土制作改性土分層碾壓，配比依次為2∶2∶21，每層碾壓厚度不超過0.3 m，直到壓實(shí)度為95%，換填深度為0.6～0.8 m，用大揭蓋法施工，如圖5所示。

圖5 林逢站二道整治

三道整治采用換填中粗砂并加入復(fù)合排水板的方法。挖除道渣后，先鋪設(shè)0.05 m厚的中粗砂，然后鋪上復(fù)合排水板，再鋪上0.53 m厚的中粗砂。施工中可以采用預(yù)留沉降高度的做法。在K135+900—K135+960段，由于該路段有翻漿冒泥現(xiàn)象出現(xiàn)且有水涌出，為了加固中粗砂，在原處理方案上增加4 m×5 m×0.15 m(長×寬×高)的地蜂窩處理，如圖6所示。

圖6 林逢站三道整治圖

整治工程完工后，經(jīng)歷了2個以上旱季雨季交替，暫時未發(fā)現(xiàn)病害有復(fù)發(fā)跡象，工區(qū)養(yǎng)護(hù)工作明顯減少，只需要進(jìn)行普通養(yǎng)護(hù)，線路上的原慢行點(diǎn)基本撤銷。從施工結(jié)束后到最后一次觀測發(fā)現(xiàn)下沉量很小，僅在林逢站一道出現(xiàn)7 mm的下沉量，并且趨于穩(wěn)定。經(jīng)扒開基床斷面檢查，換填土沒有發(fā)現(xiàn)明顯裂縫。地蜂窩加固地段的基床承載力已達(dá)到0.3 MPa，滿足高速重載鐵路要求。在其他整治地段的基床承載力也已經(jīng)超過了240 kPa，至此，整治工程已達(dá)到了預(yù)期效果。

5 結(jié)語

基床病害在鐵路工程中極其普遍，它是鐵路病害整治的重點(diǎn)，與換填的基床土和部分施工質(zhì)量有關(guān)，換填滲水土的地段有的帶有弱膨脹性，施工中換填的石灰土、二灰土厚度不夠，攪拌不勻。另外，封閉層只有4 m寬，兩側(cè)有近1 m未做封閉，雨水下滲水直接與膨脹土接觸，換填層下出現(xiàn)干濕循環(huán)攪動層，呈軟塑或稀泥狀，這也是導(dǎo)致病害的一個原因。

應(yīng)用土工合成材料做隔水層或者采用石灰、粉煤灰改良基床土的性質(zhì)，減少氣候?qū)ε蛎浲翝q縮性的影響可以取得良好的效果。對于中～弱膨脹土路段采用換填A(yù)、B組填料，并且加入復(fù)合防排水板的方法可以顯著改變基床工作環(huán)境；在中～強(qiáng)膨脹土路段，采用換填A(yù)、B組填料加上雙層復(fù)合土工膜并在邊溝底部設(shè)置縱向盲溝的方法處理基床可以取得比較好的效果；在林逢站內(nèi)的一道基床下沉外擠路段使用石灰樁處理，二道用生石灰、粉煤灰、黏土按照一定配比做出改性土作為換填料，并分層碾壓至壓實(shí)度達(dá)到95%，在翻漿冒泥并且有水涌出的三道加入地蜂窩(土工格室)處理可以使基床穩(wěn)定。這些措施在本次整治工程中取得了較為良好的效果。

膨脹土路基的加固、防治工程，由于受諸多因素影響，仍有可能出現(xiàn)反復(fù)病害，要使其穩(wěn)定特別是基床穩(wěn)定仍需要相當(dāng)長的時間。

[1]胡景致.焦柳鐵路復(fù)線路段膨脹土基床病害淺析[J].路基工程，2003(5)：15-17.

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責(zé)任編輯：唐海燕

Subgrade Disease Treatment for Expansive Soil on Nanning-Baise Railway Line

GUI Bin1,2,WANG Yong2,WANG Yuezhong3,MA Yongzheng4

(1.School of Civil and Architectural Engineering，Guilin University of Technology,Guilin 541004;2.State Key Laboratory of Geomechanics and Geotechnical Engineering,Institute of Rock and Soil Mechanics,Chinese Academy of Sciences,Wuhan,430071;3.School of Civil Engineering,Anhui University of Science and Technology,Huainan 232001;4.Ningbo university of technology,Ningbo 315016)

Diseases such as subgrade deformation,mud pumping and lag soil extrusion can be seen in roadbed in the expansive soil area.Currently,traditional methods of design and construction are adopted to reduce the bad effect of material shrinkage and bulking effects brought about by expansive soil.The major reasons of not having met desired effect can be attributed to insufficient subgrade width and replacement depth,and low quality of replacement soil.Based on analysis of climate,hydrology,expansive soil characteristics and train load along the Nanning-Baise railway line,causes of subgrade diseases of expansive soil have been proposed.Treatment like applying fly ash lime clay to make modified soil for layered rolling,reinforcing sand by geocell,broadening subgrade width,building additional drainage below side ditch and treat sunken subgrade by building lime pile along the strong expansive soil section have been proved to be effective and can be applied to similar projects.

subgrade disease;expansive soil;railway subgradey

10.3969/j.issn.1671- 0436.2017.02.001

2016-12-15

國家自然科學(xué)基金(51579237)；湖北省科學(xué)技術(shù)廳自然科學(xué)基金(2011CDB407)

桂彬(1990— )，男，碩士研究生。

U216.42+1

A

1671- 0436(2017)02- 0001- 08