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细粒土性质室内试验与分析毕业论文第1章 铁路路基综述31.1 铁路路基组成31.2铁路路基结构特点5第2章 铁路路基填料62.1铁路路基填料类型62.2填料组成72.3 路基填料控制指标8第3章 铁路路基填筑标准与控制技术143.1 铁路路基填筑质量控制143.2 路基填筑现场测试方法和要求18第4章 细粒土比重试验204.1 试验目的204.2 试验方法与仪器214.3 试验过程214.4 试验数据整理分析21第5章 细粒土击实试验235.1 试验目的235.2 试验方法与仪器235.3 试验过程235.4 试验数据整理分析24第6章 细粒土静三轴试验276.1 试验目的276.2 试验方法与仪器276.3 试验过程276.4 试验数据整理分析28第7章 细粒三轴持续振动试验297.1 试验目的297.2 试验方法与设备297.2.1不同频率下动三轴对比试验：297.2.2 设备297.3 试验过程317.3.1试样用土准备317.3.2试样制作327.3.3非饱和试样的制作347.4 试验数据整理分析357.4.1第一个试样（试样编号A21111-70）动三轴试验357.4.2第二个试样（试样编号A21112-70）动三轴试验387.4.3第三个试样（试样编号A21113-70）动三轴试验427.4.4第四个试样（试样编号A21114-70）动三轴试验477.4.5 第五个试样（试样编号A21111-135）动三轴试验517.4.6 第六个试样（试样编号A21112-140）动三轴试验547.4.7 第七个试样（试样编号A21113-140）动三轴试验587.4.8第八个试样（试样编号A21114-140）动三轴试验627.5数据汇总综合分析667.5.1 荷载大小30kPa、试样固结度为1.0，不同频率下数据667.5.2 荷载大小60kPa、试样固结度为1.0，不同频率下数据68第8章 总结72参考文献72致谢72第1章 铁路路基综述路基是一种土工结构物，以天然土石修筑而成的条形建筑物，是铁路轨道铺设的基础，它承受着轨道、机车车辆、交通荷载的静荷载和动荷载，并将何在想地基深处传递扩散。在纵断面上，路基必须保证路线需要的高程；在平面上，路基与桥、隧连接组成完整贯通的线路1.1 铁路路基组成路基工程包括路基本体、路基排水、路基防护和加固建筑物以及由于修筑基而必须的改河、改沟工程等。路基横断面有路堤、路堑两种基本形式，其他形式还有半路堤、半路堑、半路堤半路堑、不填不挖路基在各种路基形式中，为了能按线路设计要求辅设轨道或路面而构筑的部分，成为路基本体。铁路路基结构图如图1-1所示图1-1 铁路路基结构图（1）截水沟：位于路堑边坡上缘以上的沟渠，它将沿山体流向路堑边坡的地表水截住、汇集并导向排水处；（2）线路侧沟：沿线路方向在路堑或路堤坡脚的明沟，用于汇集和疏导地表水；（3）线路建筑：由上部结构、下部结构和土工建筑物共同构成的铁路线路建筑物；（4）边坡：路堑、路堤的侧边界面；（5）边坡角：对于路堤是路堤边坡面与地面的交线，对于路堑是路堑边坡面与沟底或路基面的交线；（6）坡肩：对于路堤是边坡面和路基面的交线，对于路堑是边坡面和地面的交线；（7）边坡坡度：边坡面与水平面形成的夹角；（8）路堤：土工建筑物，在地基上，主要在地面上堆积建筑而成；（9）路堑：为修路而开挖地面形成的土工建筑物；（9）土地基面：依照给定的高度和坡脚，对既有的或填方而成的土或岩石进行平整而成的表面；（10）自然坡脚：天然倾斜的地表表面；当坡脚与土的内摩擦角相等时，稳定安全系数K=1,此时抗滑力等于滑动力，土坡处于极限平衡状态，相应的坡焦等于无黏性土的内摩擦角，同城成为自然休止角。（11）路基面：直接与上部结构相接触的，并依照给定的高度和坡度平整而成的路基保护层表面。在没有路基保护层的情况下，路基表面和土地基表面属于同一概念；（12）路肩：由路基的宽度而定的路基两侧边界线，对路堤而言则同于边坡面；（13）路肩人行道：轨道旁与路基面同高的人行小道，可作为路基的边界；（14）地下排水系统：在土地基中的槽型地下暗沟/管排水设施，它由在槽底铺设的、用于汇集和引导渗透水、层隙水和地下水的渗水管和用透水层回填而成的；（15）过渡层：既有地基土或岩基的上层，它通过诸如换填、加固、改良、夯实、排水等建筑技术措施得以改变/改善而成；（16）下部结构：介于上部结构和地基之间的，承受交通荷载和通过建筑技术建造的建筑物（土工建筑物、隧道、铁路跨线天桥和桥梁）；（17）地基：在上部结构或下部结构以下的，未曾通过建筑技术改变的既有土或岩石；1.2铁路路基结构特点路肩其作用是保护路堤受力的堤心部分，防止道砟失落，保持路基面的排水，供养护维修人员作业行走避车，放置养护机具，防洪抢险临时堆放砂石料，埋设各种标志、通信信号、电力给水设备等。因此，路肩必须在考虑了施工误差、高路堤的沉落与自然剥蚀等因素以后，保持必须的宽度。基床，铁路路基面以下收到列车动荷载作用和受水文、气候四季变化影响的深度范围成为基床。其状态直接影响到列车运行的平顺和速度的提高，应严格执行规范中对基床厚度、填料及其压实度、排水等的规定基底，路堤的路基，承受天然地面以下受填土自重及轨道、列车动载。基底部分土体的稳固性，对整个路基本体以至轨道的稳定性都是极为关键的，特别是在软弱土的基底上修建路堤，必须对基底作妥善处理，以免危及行车安全与正常运营。控制变形是路基设计的关键，采用各种不同路基结构形式的首要目的是为了给高速线路提供一个强度高、刚度大、稳定性强、耐久性好且线路纵向刚度比较均匀或变化缓慢的轨下基础。由散体材料组成的路基是整个线路结构中最薄弱、最不稳定的环节，是轨道变形的主要来源。由于高速铁路的发展，高速铁路路基与普通铁路有所异同。高速铁路路基结构，已经突破了传统的轨道、道床、土路基这种结构形式，既有有碴轨道，也有无碴轨道。对于有碴轨道，在道床和土路基之间，已抛弃了将道碴层直接放在土路基上的结构形式，作成了多层结构系统。高速铁路路基变形控制包括工后沉降量、沉降速率和线路纵向刚度比。对于高速铁路，轮轨系统应该是车轮、钢轨、道床、路基各个部分相互作用的整体。高速铁路对路基工后沉降量和沉降速率有严格的要求，无砟轨道路基工后沉降应满足扣件调整能力和线路竖曲线圆顺的要求。因此，在高速铁路技术研究中，无论机车车辆、轨道结构或路基隧道等专业，都应该把自己的问题放在整个系统中去考察。高速铁路路基横断面宽度较普通铁路略宽。普通铁路基床分表层和底层两部分，厚1.22.5 m，具体为：级铁路由路肩施工高程至其下0.6m 为基床表层，表层下1.9m 为基床底层；级铁路由路肩施工高程至其下0.5 m为基床表层，表层下0.7 m为基床底层； 级铁路由路肩施工高程至其下0.3m为基床表层表层下0.9m为基床底层。设计要求表层填料优先选A组填料，也可以选用粒径小于150 mm的B组填料；底层可选A、B、C组填料。一般情况，高速铁路路基基床是由基床表层和底层组成的两层结构。最典型的是德国无碴轨道的线路结构，包括钢筋混凝土板连续板、混凝土连续层和支持层、素混凝土、矿渣混凝土、填土、道碴等。上层大多要求填料变形模量大，渗透系数小。在使用级配砂砾石的国家，一般都把基床表层分成上下两部分。上层较薄，大多为0.20.3m，要求变形模量高，其次，为了提高该层的刚度，颗粒的最大粒径可适当提高，粗颗粒含量增加。下层的作用偏重于保护，颗粒粒径应与基床填料匹配，使基床底层填料不能进入基床表层，同时要求渗透系数小，至少要小于10-4m/s。第2章 铁路路基填料2.1铁路路基填料类型填料是指构成铁路路基等土工建筑物的原材料。填料质量的好坏直接关系到铁路建筑物的强度高低与变形。过外关于土的分类标准很多，有的根据土的结构构造分类，有的依据土的工程性质分类，有的考虑了土的级配合可塑性。例如，德国铁路路基分类：粗粒土、颗粒混合型土壤、细粒土、有机土、有动植物残杂的有机物土壤和有机物土。铁路联盟的分类：QS0、QS1、QS2、QS3四级。我国铁路路基填料分类标准：A组（优质填料，级配良好的碎石、含土碎石，级配良好的粗圆砾、粗角砾、细圆砾、细角砾，级配良好的含土粗圆砾、含土粗角砾、含土细圆砾、含土细角砾，级配良好的砾砂、粗砂、中砂、，含土砾砂、含土粗砂、含土中砂、含土细砂）；B组（良好填料，级配不好的碎石、含土碎石，细粒含量15%30%的土质碎石，级配不好的粗圆砾、粗角砾、细圆砾、细角砾，级配不好的含土粗圆砾、含土粗角砾、含土细圆砾、含土细角砾，细粒含量15%30%的土质粗圆砾、土质粗角砾、土质细圆砾、土质细角砾，级配良好的细砂，级配不好的砾砂、粗砂、中砂，细粒含量大于15%的含土砾砂、含土粗砂、含土中砂。）；C组（可以使用的填料，细粒含量大于30%的土质碎石，级配不好的细砂，含土细砂，粉砂，低液限粉土、粉质粘土、粘土）；D组（不应使用的填料，高液限粉土、粉质粘土、粘土）；E组（严禁使用的填料，如有机土）。普通填料按照颗粒粒径大小可分为三大类别：巨粒土、粗粒土、细粒土。2.2填料组成不同类型的填料，表现的工程性质有所不同。坚硬的石块，如花岗岩、石灰岩、石英岩等岩石块体，具较最高的抗压强度和抗剪强度，作为填料，浸水后强度不变，耐风化、抗冻、抗磨，为最佳的路堤填料。适用于各种气候条件下的路堤，最适宜浸水路堤。在施工时，不应乱堆乱填，否则石块间的孔隙过大，可能引起沉落变性。A、B类填料路基边缘和边坡的散落问题，以及压实控制问题、坡面防护问题。中砂、粗砂、砾石土、碎石土、卵石土，这些土体无粘聚力或粘聚力很小，其抗剪强度以内摩擦角为主，这类砂石土体颗粒之间的摩擦系数大，压缩性小，透水性大，强度不受含水量影响，是很好的填料，适用于浸水路堤。这类土体中如果粘性土含量较小（15%），因颗粒之间无粘聚力，施工时在边坡表面容易散落，因此应该分层填筑。A、B类填料路基边缘和边坡的散落问题，以及压实控制问题，坡面防护问题。粘土：土体抗剪强度以粘聚力为主，内摩擦角较小。土体浸水后，强度将大大降低。当粘土的塑性指数小于25时，仍可以用作填料。当塑性指数再大时，浸水后土体膨胀，干燥时龟裂，且冬季冻胀剧烈，雨季容易翻浆冒泥，因而不易用作填料。如果，不得不用时，只能用于路堤内部，周围用其它较好的填料包起来。一般粘性土：包括粘砂土和砂粘土，其抗剪强度由内摩擦角和粘聚力组成，强度的大小主要取决于土体密实程度和含水量，密实程度越高，强度越大；土体浸水后，其抗剪强度显著降低，粘土颗粒含量越多，强度降低越显著。这类土体分布广泛，是常用的路堤填料之一。按规定夯填压密后，得到足够的强度和稳定性，是较好的路堤填料。施工时宜在最佳含水量的条件下进行压实。粉砂、细纱：这类土的抗剪强度较低，稳定性差。干燥时容易被风蚀流散，遇到水时容易液化，是较差的填料之一。若不得不用时，应该放缓边坡，并应该采取相应的边坡防护。由于这类土体容易发生振动液化，故不易用作浸水路堤。易风化软岩：这类填料在未风化之前强度相对较大，所以在施工时不易被压实，石块间孔隙大。运营后，随着时间的推移，岩石不断被风化，特别是遇水后，产生崩解，强度显著降低，稳定性较差，使路堤产生较大的沉陷，因而易风化软岩是稳定性较差的填料。其它填料：如各种矿碴，当其强度较大，并有良好的透水性时，也是较好的填料。淤泥、淤泥质土、白垩及滑石类土等都是容易吸水，稳定性差的土，因此，一般都不作为填料。带草皮的表层土体因不易压实，草皮易腐烂，一般也不用作填料。特殊土类型填料，如膨胀土的胀缩性、黄土的湿陷性、冻土的冻胀融沉、盐渍土的膨胀与腐蚀等，应该注意其特殊性，予以考虑减小或消除特殊性质对路基稳定性的影响。2.3 路基填料控制指标路堤部位填料检测项目技术要求检测频率备注名称基一般1.颗粒级配. 填料的种类、质量应符合设计要求。每5000m3检测1次监理应检查试验结果，每50000m3平行检验1组。床填料2.液、塑限.细粒土及黏砂土做前述2、3、4项。每5000m3检测1次表3.击实试验.粗粒土(黏砂土除外)做前述1、4项。每5000m3检测1次层4.大于5mm颗粒的单位体积重.碎石土做前述1、2、5、6项。每5000m3检测1次5.大于20mm颗粒的单位体积重.当细粒中含粗颗粒的最大粒径超过击实筒规定的尺寸时应做颗粒密度试验。每5000m3检测1次6.大于40mm颗粒的单位体积重每5000m3检测1次级配碎石或级1. 颗粒分析、级配碎石、级配砂砾石的质量应符合设计要求。每10000m3检测1次监理对颗粒分析、磨耗率、有机质含量每50000m3平行检验1组，其余项目每10000 m3平行检验1组。配砂2. 磨耗率每10000m3检测1次砾石3. 有机质含量每10000m3检测1次4.颗粒级配每2000m3检测1次5.击实试验每2000m3检测1次6. 大于5mm颗粒的单位体积重每2000m3检测1次路堤部位填料检测项目技术要求检测频率备注名称基一般1.颗粒级配.填料的种类、质量应符合设计要求。每10000m3检测1次监理应检查试验结果，每50000m3平行检验1组。床填料2.相对密度.细粒土及粉砂、黏砂做前述3、4、5、7项。每10000m3检测1次表3.液、塑限. 粗粒土(除粉砂、黏砂外)做前述1、2、5、7项。每500010000m3检测1次层4.击实试验. 碎石类土做前述1、2、4、6项。每500010000m3检测1次以5.5mm颗粒的单位体积重. 块石类土做前述第1项。细粒土每5000m3、粗粒土每10000 m3检测1次下6.20mm颗粒的单位体积重.当细粒中含粗颗粒的最大粒径超过击实筒规定的尺寸时应做颗粒密度试验。每10000m3检测1次路7.40mm颗粒的单位体积重细粒土每5000m3、粗粒土每10000 m3检测1次堤物理1. 颗粒分析砂、砾石、碎石的种类和质量应符合设计要求每2000m3检测1次监理10%分别进行平行检验和见证检验，均不少于1次。*改良2. 密度每2000m3检测1次土外3. 压碎值每2000m3检测1次掺料4. 有机质含量每2000m3检测1次化学改良土外1.水泥强度等级水泥、石灰、粉煤灰的品种、规格、质量应符合设计要求每500t检测1次监理每10000t平行检验1组，且每分部工程不少于1组。掺料2.水泥终凝时间每500t检测1次3.石灰有效氧化钙、氧化镁每4000t检测1次4.粉煤灰烧失量每4000t检测1次路堤部位填料检测项目技术要求检测频率备注名称基改良土混合料1.颗粒级配改良土混合料质量应符合设计要求。每5000m3检测1次监理每10000 m3平行检验1组，且每分部工程不少于1组。床2.相对密度.外掺料为砂的检测前述除第4、7以外的项目。每5000m3检测1次表3.液、塑限.外掺料为砾石或碎石的检测前述除第6以外的项目。每5000m3检测1次层4.压碎值每5000m3检测1次以5.击实试验每5000m3检测1次下6.5mm颗粒的单位体积重每5000m3检测1次路7.20mm颗粒的单位体积重每5000m3检测1次堤过渡1.颗粒分析级配碎石、级配砂砾石的质量应符合设计要求每10000m3检测1次监理对前述13项每50000 m3平行检验1组，其余每10000 m3平行检验1组，且每个桥台过渡段不少于1组。段用级配2.磨耗率每10000m3检测1次碎石3.有机质含量每10000m3检测1次、级4.颗粒级配每2000m3检测1次配砂5.击实试验每2000m3检测1次砾石6.5mm颗粒的单位体积重每2000m3检测1次第3章 铁路路基填筑标准与控制技术3.1 铁路路基填筑质量控制路基的压实程度对路基的强度和稳定性影响极大，压实度不够的路基，在自然因素和列车荷载的作用下，必然要产生较大的变形或破坏，这是由于未经压实的路基抵抗荷载及暴雨或水流冲刷能力很低；在季节性冰冻区，由于毛细作用，水分积聚，路基会发生冻胀和翻浆现象。与此相反，压实紧密的路基，强度提高，透水性降低，变形显著减小，稳定性得到明显改善，可以避免大规模的破坏。因此，路堤的压实是路基施工中及其重要的环节，是保证路基质量的关键。压实度：实验室内用规定的压实试验法（重型压实试验法或轻型压实试验法）求得某种土的最大干密度，在施工现场通过机械压实后测得该种土的干密度，与之比即为该种土的压实度K,表示为提高路基的压实度具有重要意义：（1）提高压实度可使路基的强度大大增加（2）提高压实度可以明显地减少路基和路面的塑性形变。路基的压实度不足，在行车荷载作用下，在路面上会发生辙槽、沉陷等形变，而且压实度愈小，所产生的辙槽就愈大。这样就影响行车的速度、安全性和舒适性（3）提高压实度可以明显地减少土的渗透系数，减少路基饱和量，真假其稳定性。压实度愈小意味着土中水喝空气愈多，路基一旦受地表水或地下水的侵浸，水分就很容易渗透到土中，存留在土中的水分也就越多，在这种情况下，土的强度就会下降，路基的稳定性变差。路基的压实可以充分发挥路基土的强度，减少路基、路面在行车和自身荷载作用下产生的沉降变形，还可以提高路基土的强度稳定性和不透水性。为保证施工质量和工程进度，一般采用“三阶段、四区段、八流程”的作业方式。“三阶段”为准备、施工、竣工验收阶段。“四区段”为填筑、平整、碾压、检验区段。“八流程”为：施工准备。复测放样、填料试验、技术交底基底处理。清除表层植被、草根、腐植土、整平压实。分层填筑。根据松铺厚度计算每层土方数量，采用分格法进行卸土。摊铺平整。按照“三线”（即中线、两侧边线）、四度（即厚度、密实度、拱度、平整度）”的要求，使用推土机初平、平地机精细整平。洒水或凉晒。根据测定的世纪含水率，与机试或碾压试验时最优含水率相比较，然后进行洒水或翻松凉晒。机械碾压。施工顺序为先两侧、后中间、先慢后快、先静后振、先弱后强，最后光面碾压。质量检验。根据土工试验结果和路基要求，按照铁路路基工程施工质量验收标准检查。路基整形。采用人工或机械整形路肩、边坡、排水沟等路堤：填料分类应符合现行铁路路基设计规范的规定路堤各部分及护道，应分层填筑并压实到规定的密实度。填层的铺填厚度与压实遍数应通过压实试验确定。填料含水量控制范围应根据填料性质、要求的压实度和机械压实能力综合确定。细粒土和粉砂、黏砂填层的压实，应在接近其最有含水量时进行。当含水量过高时，应采用排水疏干、松土晾晒或其他措施；当含水量过低时，应加水湿润，也可先挖弃表土，取用含水量适当的下层土。人工润湿的加水量Mw(kg)可按下式估算填筑路堤应符合下列规定：施工前，必须对地基进行复查及处理，并随即填筑。发现地基范围内有泉眼、坑穴或局部松软等，应及时向设计、监理部门反映，不得任意填塞。填筑路堤宜按三阶段（准备阶段、施工阶段、整修阶段）、四区段（填筑区、平整区、碾压区、检验区）、八流程（施工准备:、基底处理、分层填筑、摊铺平整、晾晒、碾压夯实、报查检测签证、路基整修）的工艺组织施工。填料的挖、装、运、填及压实应连续进行。在作业过程中，对细粒土和粉砂、粘砂填料，应防止其含水量的不利变化；对粗粒土和软块石，应防止产生颗粒的分解、沉积和离析不同种类的填料不得混杂填筑，每一水平层的全宽应采用同一种填料。当渗水土天灾非渗水土上时，非渗水土层顶面应向两侧做成不小于4%的排水坡。细粒土和粗粒土填料中不得夹有大石块或其他大块体路堤应纵向分层填筑压实；填层应整平，厚度均匀，压实层表面应大致平整。细粒土、粉砂、粘砂填层表面的局部凸凹差不应大于30mm，每层表面应做成不小于2%的横向排水坡。填层压实密度不应小于设计值；每层填筑压实应检验合格后，方可在其上继续填筑。两段路堤接头处，每层端头应预留2-3m长的搭接台阶在完工的路堤顶面，除压实、平整和铺运底碴的机械外，不应行驶其他大型机械和车辆。采用改良土时，施工应符合设计要求。对于路基基床：基床表层填料的选用应符合下列要求：级铁路应选用A组填料（砂类土除外），当缺乏A组填料时，经经济比选后可采用级配碎石或级配砂砾石。级铁路应优先选用A组填料，其次为B组填料。对不符合要求的填料，应采取土质改良或加固措施填料的颗粒粒径不得大于150mm基床基床表层的压实标准：对细粒土、粉砂、改良土应采用压实系数和地基系数作为控制指标；对砂类土（粉砂除外）应采用相对密度和地基系数作为控制指标；对砾石类、碎石类、级配碎石或级配砂砾石应采用地基系数和孔隙率作为控制指标。并应符合规范规定基床底层填料的选用应符合下列要求：级铁路应选用A、B组填料，否则应采取土质改良或加固措施级铁路可选用A、B、C组填料。当采用C组填料时，再年平均降水量大于500mm地区，其塑性指数不得大于12，液限不得大于32%，否则应采取土质改良或加固措施。填料的最大粒径不应大于200mm，或摊铺厚度的2/3基床底层的压实标准：对细粒土、粉砂、改良土应采用压实系数和地基系数作为控制指标；对砂类土（粉砂除外）应采用相对密度和地基系数作为控制指标；对砾石类、碎石类、级配碎石或级配砂砾石应采用地基系数和孔隙率作为控制指；对块石类应采用地基系数作为控制指标。并应符合规范规定。基床每一压实层的全宽必须使用同一种且条件相同的填料；上下层使用不同种类及条件的填料时，应符合要求：俩渗水土填层间，粒径较粗填料的D15与较细的之比应满足的要求；非渗水土与渗水土填层间，颗粒较粗填料的粒径应小于0.5mm，相邻填层填料粒径不符合上列要求时，两层间应加设粒径过渡垫层采用改良土填筑基床表层，应在下承层填土稳定后进行。填筑前应先将下承层压实到不小于最大干密度89%基床下承层和基床底层表面，均应整平、压实，并经检查核对其宽度、高程和压实度后，再分别按基床构造的规定填筑压实。路基基床施工分为填土、整平、压实、检测四区段进行流水作业路基面应按设计测量放样，与基床表面一并填筑压实，作到肩棱明显、路拱符合设计，并符合：线路中线至两侧路肩边缘的宽度不应小于设计值、预留沉降量后的路肩高程允许偏差、在每100m长度内，用2.5m长直尺垂直于线路中线，间距大致均匀地抽测10次，其最大凸凹差，细粒土、粗粒土路基面均不应大于15mm，岩块路基面不应大于50mm、当表面整平补填厚度小于10cm时，应将原压实层翻挖至少10cm，再补填压实。有路拱与无路拱的路基面连接时，路基面应在无路拱地段顺坡，其长度不应小于10m.基床以下路堤压实应达到以下要求：细粒土和黏砂、粉砂的压实系数或地基系数不应小于设计的值，含水量偏离最优含水量的限值为；细砂、中砂、粗砂、砾砂的相对密度或地基系数不应小于设计值砾石、碎石类土和块石类混合料的地基系数不应小于设计填石路堤应采用级配较好的硬质块石填筑，每层石料松铺厚度宜为0.50.8m，但不应大于0.8m，其中石块最大尺寸不得大于层厚的2/3,石块应大、小级配填筑；边坡部分应先用大石块码砌。在一般情况下，不应采用倾填。只有在陡坡地段受地形限制、施工特别困难或大量爆破移挖作填时，才可倾填与路堤下部；但在基床下不小于1m的范围内应分层填筑压实。倾填的填料必须是不易风化的块石。倾填前，边坡应用较大的石块码砌，其厚度不应小于2m3.2 路基填筑现场测试方法和要求在每一个分项工程中，基本包括了一般规定、主控项目和一般项目三部分:一般规定：规定对工程施工质量有重要影响的和涉及施工安全、人体健康、环境保护和公众利益的施工工艺方法，明确必须执行还是禁止使用，没有具体的质量指标。主控项目：对检验项目规定明确质量指标，并分别明确施工单位和监理单位的检验方法、检验数量。监理单位检验包括平行检验、旁站和见证。对监理的三种检验方法应很好的理解。一般项目：明确质量指标或允许偏差，只规定了施工单位的检验方法和检验数量。没有对监理单位做具体要求。监理单位可根据施工质量情况自行确定质量控制工作。主控项目与一般项目都规定了明确的质量指标，其区别在于，主控项目的检验不允许超出质量指标，而一般项目可以有20的点超过允许偏差值。常用的检测方法有：平板载荷试验：K30平板载荷试验是一种检测路基压实质量有效的施工现场试验方法。地基系数K“是表示土体表面在平面压力作用下产生的可压缩性的大小。它是用直径为300mm的刚性承载板进行静压平板载荷试验，取第一次加载测得的应力位移(q-s)曲线上s为125mm时所对应的荷载Qs，按K30Qs125计算得出，单位是MPam。试验采用的承载板面积不尽相同，通常采用直径750mm或762miil的圆形载荷板。使用的载荷板直径不同，测得的地基系数也不同，一般以载荷板直径加注说明。例如，载荷板直径分别为300111HI，600mm，750mm的地基系数分别以K30，K60,K75表示。因此，Ka30是地基系数的一种。日本为了试验的省力和操作亡的方便，使用300mm直径荷载板，并取K30作为标准值，使用其他直径载荷板测定的地基系数，可按相关公式换算为标准K30值。对乎板载荷试验测试值大小的影响因素很多。包括填料的性质、级配，压实系数、含水率、碾压工艺、最大干密度、最佳含水量、试验操作方法及测试面子整度等。为了规范试验过程，提出了平板载荷试验的适用条件和要求。 K30平板载荷试验适用于粒径不大于载荷板直径14的各类土和土石混合填料。由于K30的荷载板直径只有300mm。因此对所填路基土的颗粒粒径和级配有一定的限值，否则颗粒粒径过大，级配不均匀，K30的测试结果就会带来较大的误差，难以真实反映路基的压实情况。根据秦沈客运专线的经验，适用于均匀地基土(如粗、细粒土)的地基系数K30检测，对于拌和较均匀的级配碎石也是符合测试要求的，而对于颗粒不均匀的碎石土，其K30检测就难以得出准确可靠的测试结果。K30平板载荷试验的测试有效深度范围为400500nlm。由于K30平板载荷试验结果所反映的是压板下大约15倍压板直径深度范围内地基土性状，因此要想真实全面地反映更深土层的情况，尚需结合其他的检测手段进行综合评定。对于水分挥发快的均粒砂，表面结硬壳、软化，或因其他原因表层扰动的土，平板载荷试验应置于扰动带以下进行。对于水分挥发快的均粒砂，表面结硬壳、软化，或因其他原因表层扰动的土，平板载荷试验应置于扰动带以下进行。压实试验：测定压实系数K压实系数K的主要特性有： 。最大干密度与总压实功有关室内击实试验是土在一定的击实功下得出的最大干密度与最佳含水量。总的击实功不同，其最大干密度也随之变化，最大干密度是确定压实系数的一个基本参数，要根据现场压实设备的变化来确定相应的击实功。同土类和同一组别的土，最大干密度差异较大。由于土的颗粒组成、细粒含量和矿物成分的不同，每种土都有自己的最大干密度，它们之间可能相差很大。含水量在一定的范围内变化时，调整击实功可以得到要求的干密度每一根压缩曲线中的干密度对应着两种含水量，如果含水量偏大，只要增加击实功，或增加碾压遍数都可以达到要求的压实度。但含水量大时，如值会因土质变软而不能满足要求。对于不同类型的土，即使是同样的压实度，它们所能达到的强度指标差别也是相当大。粘性土一般在压实度95(重型标准)，现场测试变形模量一般为467607MPa，但对于级配砂砾石土、95压实度的填士变形模量能达到150-250Mpa。从压实度的计算方法可以得出，压实度确实和跟室内最大干密度相关， 当前确定标准干密度(即室内最大干密度)的试验方法有以下三种：(1)试验路法；(2)固体体积法；(3)击实试验法。其中，击实试验法一般只适用于最大粒径25mm(圆孔筛)或20mm(方孔筛)的集料(用小试简)，包括我国在内的一些国家也将它用于最大粒径38mm(方孔筛)的集料(用大试简)。集料中只有少量超尺寸颗粒(如不大于5)对试验结果无明显的影响。高速铁路的填筑标准与普通铁路有所不同：第4章 细粒土比重试验4.1 试验目的本试验用于测定土的颗粒密度，计算土的孔隙比、孔隙率、饱和度等指标，为后续试验服务。4.2 试验方法与仪器因为细粒土，最大粒径小于5mm，故采用量瓶法测定。试验仪器：规格为100ml的量瓶；天平，分度值为0.001g;砂浴，可调节温度；滴管；漏斗；温度计；纯水；2mm筛4.3 试验过程1）将土过2mm筛，过筛后的土及比重瓶放入烘箱内烘干，不少于8小时2）烘干后，将土及量瓶放至干燥器内，冷却至室温3）称量瓶质量，称取烘干土15g左右，装入比重瓶，称土和瓶的总质量，精确至0.001g4)向已装有干土的量瓶内注入纯水至量瓶的一半，摇动量瓶，然后将量瓶放在砂浴上煮沸。煮沸时间自悬液沸腾时算起，不少于1h。5）煮沸完毕，取下量瓶，冷却至室温，加水。因试验采用短颈瓶，将纯水注满，塞紧瓶塞，多于的水自瓶塞中毛细管溢出。将瓶外壁的水分擦干后，称量瓶、水和土总质量，精确至0.001g,记录悬液温度6）将悬液倒掉，将量瓶内加满水，冷却、将瓶外壁的水分擦干，称量瓶、水的总质量，记录4.4 试验数据整理分析实验操作步骤按1.6.3严格进行，下面为实验过程中拍摄的图片，如图4-1所示： (a)加满水 （b）量测温度 (c) 沙浴图4-1 比重瓶试验过程图根据试验操作，试验数据如下：土粒的比重，应按下式计算： (4-1) 式中 比重瓶、水总质量（g）； 比重瓶、水、试样总质量（g）； T时纯水的密度(g/cm3)； 干试样质量（g）具体实验数据如下表4.1表4-1 比重瓶法实验数据情况试样瓶号量瓶质量（g）量瓶+土样质量（g）干试样质量（g）量瓶+液体+干试样质量（g）温度T()T()时量瓶+液体质量（g）粉土4634.5749.5314.96146.3115136.977033.7348.7415.01144.6415135.24瓶号与干试样同体积的液体质量（g）T()时液体密度（g/cm3）颗粒密度（g/cm3）密度平均值（g/cm3）土粒相对密度土粒相对密度平均值465.6212.66 2.67 2.66 2.67 705.6112.68 2.68 平行测定的差值不超过0.02g/cm3,故土粒密度为2.67g/cm3,土粒相对密度为2.67。第5章 细粒土击实试验5.1 试验目的通过击实试验测定土样在标准击实功作用下含水率与干密度之间的关系，确定试样的最大干密度和最优含水率，为后续试验配置不同密实度试样提供控制参数。5.2 试验方法与仪器有轻型和重型击实，根据工程要求和试样最大粒径按照铁路工程跟土工试验规程TB10102-2010中表24.0.2选用。对于本细粒土填料，宜选用轻型击实。试验仪器：（1）击实筒：钢制圆柱筒，尺寸应符合铁路工程土工试验规程TB10102-2010表24.0.2规定。配有钢护筒、底板和垫块;（2）击锤：要求控制落距;（3）台秤;（4）标准筛：孔径为40mm、20mm、5mm；（5）推土器：螺旋式推土器或其他使用设备；（6）天平：称量200g,分度值0.01g;（7）其他设备，如喷水壶、切土刀、称量盒、烘箱、碾土设备、土铲5.3 试验过程（1）试样制备：制备分为干法和湿法两种，本次试验采用湿法制备试样:湿法制备试样应按下列步骤进行：将天然含水率的试样碾碎过5mm、20mm或40mm筛，混合均匀后，按选用击实筒容积取5份试样，其中一份保持天然含水率，其余4份分别风干或加水达到所要求的不同含水率。制备好的试样要完全拌匀，保证水分均匀分布。（2）称取击实筒质量m1并作记录；（3）将击实仪放在坚实的地面上,安装好击实筒及护筒（大直径击实筒内还要放入垫块），内壁涂少许润滑油。每个试样应根据选用试验类型按表24.0.2规定，分层击实。每层高度应近似，两层交界处层面刨毛，所用试样的总量应使最后的击实面超出击实筒顶不大于6mm。击实时要保持导筒垂直平稳，并按铁路工程土工试验规程中第24.0.2条规定相应试验类型的层数和击数，以均匀速度作用到整个试样上。击锤应沿击实筒周围锤击一遍后，中间再加一击。（4）击实完成后拆去护筒，用切土刀修平击实筒顶部的试样，拆除底板，当试样底面超出筒外时，也应修平，擦净筒的外壁，称筒和试样的总质量，准确至5g。（5）用推土器将试样从简中推出，从其中心取2个代表性试样，烘干测定含水率。（6）试样不宜重复使用。对易被击碎的脆性颗粒及高塑性黏土的试样不得重复使用。（7）按以上步骤进行不同含水率试样的击实。5.4 试验数据整理分析1）击实后试样的湿密度：=m2-m1V (5-1)式中 击实后试样的湿密度（g/cm3），计算至0.01 g/cm3； m2击实后筒和湿试样质量（g）； m1击实筒质量（g）； V击实筒容积（cm3）。2）击实后试样的干密度： d=1+0.01 (5-2)式中 d击实后试样的干密度（g/cm3），计算至0.01 g/cm3； 含水率（%）。3） 以干密度为纵坐标，含水率为横坐标，绘制干密度与含水率的关系曲线。 4）数据情况：实验测试记录的数据表格，表5-1、表5-2如下：表5-1 干密度测量原始数据干密度试验试验序号筒+土质量(g)筒质量(g)湿土质量(g)湿密度(g/cm3)干密度(g/cm3)19285568336021.6551.57429417554838691.7771.673310169568144882.0621.856410214568145332.0821.80559985568043051.9771.67469894568142131.9351.597表5-2 含水率测量原始数据含水率试验试验序号盒号盒+湿土质量(g)盒+干土质量(g)盒质量(g)含水率(%)108n160.10154.0736.835.12027n162.37155.0938.796.33052153.86142.2537.6411.14008150.12135.0436.8215.45072146.33129.7338.0818.16085197.16169.5439.3521.2根据上面的数据，可以得出相应的关系曲线，如下图5-1：图5-1 实验所得d关系曲线试验相应的计算数据如表5-3所示：表5-3 最优含水率计算表格试验次数123456击实筒+湿土质量（g）92859417101691021499859894击实筒质量(g)568355485681568156805681击实筒体积(cm3)217721772177217721772177湿密度（g/cm3）1.6551.7772.0622.0821.9771.935干密度（g/cm3）1.5741.6731.8561.8051.6741.597含水率（%）5.16.311.115.418.121.2最佳含水率（%）11.1最大干密度（g/cm3）1.86 根据图1.7-2和表1.7-3，得出试验用土样最大干密度为1.86 g/cm3，对应的最优含水率为11.1%。第6章 细粒土静三轴试验6.1 试验目的通过固结不排水剪试验，获得不同密实度下饱和粉土的总抗剪强度参数（ccu、cu）、有效抗剪强度参数（c、）、邓肯-张本构模型参数。了解不同围压下饱和粉土的强度变形特性。6.2 试验方法与仪器.本试验分为不固结不排水剪()；固结不排水剪(或)和固结排水剪()等3种试验类型。本次试验采用的是固结排水剪()。本次实验采用全自动应变控制式三轴仪：有反压力控制系统，周围压力控制系统，压力室，孔隙压力测量系统，数据采集系统，试验机等。6.3 试验过程(1).本次试验所用土属于低液限粘土，采用击实法对扰动土进行试样制备，试样直径39.1mm，试样高度80mm。选取一定数量的代表性土样，经碾碎、过筛，测定风干含水率，按要求的含水率算出所需加水量。(2).将需加的水量喷洒到土料上拌匀，稍静置后装入塑料袋，然后置于密闭容器内24小时，使含水率均匀。取出土料复测其含水率。(3).击样筒的内径应与试样直径相同。击锤的直径宜小于试样直径，也允许采用与试样直径相同的击锤。击样筒在使用前应擦洗干净。(4).根据要求的干密度，称取所需土质量。按试样高度分层击实，本次试验为粉粘土，分5层击实。各层土料质量相等。每层击实至要求高度后，将表面刨毛，然后再加第2层土料。如此继续进行，直至击完最后一层，并将击样筒中的试样取出放入饱和器中。具体数据如表6.3-1所示表6.3-1 含水率记录表盒号盒重(g)盒加湿土重(g)盒加干土重(g)含水率含水率均值C03910.1024.7022.7011.03%11.10%C02012.0029.5627.8111.18%试验要求干密度为1.86g/cm3，饱和器容积为96cm3，所以所需湿土质量为：(g)分5层击实，则每层质量为36.90g。(5).试样饱和：采用抽气饱和，将装有试样的饱和器置于无水的抽气缸内，进行抽气，当真空度接近当地1个大气压后，应继续抽气1个小时。抽气完成后徐徐注入清水，并保持真空度稳定。待饱和器完全被水淹没即停止抽气，并释放抽气缸的真空。(6.开孔隙压力阀及量管阀，使压力室底座充水排气，并关阀。将透水板滑入压力室底座上。然后放上滤纸和试样，试样上端亦放一湿滤纸及透水板，并在试样周围贴上6条浸湿的滤纸条，滤纸条上端与透水石相连接。(7).将橡皮膜套在承膜筒内，两端翻出筒外，从吸气孔吸气，使膜紧贴承膜筒内壁，然后套在试样外，放气翻起橡皮膜的两端，取出承膜筒。用橡皮圈将橡皮膜下端扎紧在压力室底座上。(8).用软刷子自下向上轻轻按抚试样，以排除试样与橡皮膜之间的气泡。可开启空隙压力阀及量管阀，使水徐徐流入试样与橡皮膜之间，以排除夹气，然后关闭。(9).开排水管阀，使水从试样帽徐徐流出以排除管路中的气泡，并将试样帽置于试样顶端。排除顶端气泡，将橡皮膜扎紧在试样帽上。(10).装上压力室罩，开排气孔，向压力水充水，水从排气孔溢出时，立刻停止注水，并关闭排气孔。(11).关体变管阀及孔隙压力阀，开周围压力阀，施加所需的周围压力。周围压力大小应与工程实际荷载相适应，并尽可能使最大周围压力与土体的最大实际荷载大致相等。也可按100、200、300、400kPa施加。(12).打开主机和电脑，通过主机给调压筒和反压力调压筒充水，一般反压力调压筒调到30000-40000便可。围压调压筒可注水到60000。(13).在打开土工试验数据采集系统，选择好试验参数，然后点击开始试验，试验则进入饱和度判断状态，当饱和度达95%以上时自动进入固结状态，当试样固结度达95%时自动再进入剪切状态。(14).剪切出现峰值后，或达到相应的应变，试验便自动结束。卸除压力，在进行下一围压下的试验。6.4 试验数据整理分析(1). 切线模量的邓肯张计算公式： (1)式中 切线弹性模量，kPa； 周围压力，kPa； 大气压力，kPa； 破坏比，数值小于1； 土的内摩擦角，() 土的粘聚力，kPa； 试验常数。(2).切线泊松比按下列两式计算： (2) (3)式中 试