铁路工程天然建筑材料勘察及试验要点

铁路工程天然建筑材料勘察及试验要点32铁道勘察2007年第3期铁路工程天然建筑材料勘察及试验要点唐文军铁道第三勘察设计院集团有限公司,天津300251SURVEYINGOFNATURALBUILDINGMATERIALSINRAILWAYNEERINGANDTESTINGEMPHASISENGLNEERINGAND1ESTINGEMPHASISTANGWENJUN摘要结合天然建筑材料用途分析和多年的试验工作实践,总结并研究了天然建筑材料在铁路工程路基,混凝土等方面的应用,提出了天然建筑材料的勘察要点,以及材料试验的主要项目和数据分析关键词天然建筑材料试验指标填料道碴骨料天然建筑材料的种类一般包括填料路基填筑,砂细骨料,底碴,碎石粗骨料,片石砌体,道碴等以下对天然建筑材料的勘察要点及试验指标进行分析收稿日期20070409作者简介唐文军1972一,男,1996年毕业于兰州铁道学院环境化学专业,工程师尘,对环境和施工人员带来影响,不宜在大风季节施工23中粗砂夹铺两布一膜土工布其余地段基床表层填筑02IN厚“中粗砂夹铺一层两布一膜不透水土工布“600G/IN土工布以上砂垫层厚015IN,以下厚005IN再下填筑一般的粉质黏土C组土两布一膜复合土工布材料技术标准单位面积质量I600G/M,聚乙烯膜材厚度035MILL,复合后的断裂拉伸强度10KN/M,复合后的CBR顶破强度19KN,撕破强度1032KN,渗透系数10CM/S搭接宽度不小于03IN,搭接使用热焊法,幅宽大于40IN24其他辅助加强措施相邻两段的填料应进行交错搭接,搭接长度为0510IN,以确保路堤的整体性路肩采用干砌片石或浆砌片石防护干砌片石护肩顶宽06IN,厚05IN采用浆砌片石护肩时,沿线路方向每隔20IN设一道泄水孔泄水孔采用01MPVC塑料管,入水口采用03IN长,03IN宽的土工1填料11取样数量巨粒土,粗粒土需取样100KG,细粒土40KG当细粒土C,D组填料需要改良时,应取样200KG12试验项目所有填料均应根据野外鉴定名称,工程用途及部布400G/M包裹顶面采用M5水泥砂浆抹面3工程效果经过5年多的后续施工及运营检验,路基现状良好,既有路堤边坡稳定,盐渍土,软土等地区没有形成病害在2003年增二线工程施工中,铺设“两布一膜土工布“地段的一线基床表层扒开后,可以看到膜下土质干硬,可见这样处理隔水防渗效果很好,基床无翻浆冒泥病害所以,采用经济合理,科学安全的基床结构,可解决水下渗问题,也能保证基床强度和变形满足要求参考文献1TBL0OL220OL铁路工程地质勘察规范S2TBL0O3820OL铁路工程特殊岩土勘察规程S3】铁道部第一勘察设计院铁路工程地质手册M】北京中国铁道出版社,1999F4】TB1O0352O02铁路特殊路基设计规范S】5铁道部第一勘察设计院铁路工程设计技术手册/路基M北京中国铁道出版社,19956段俊彪水泥及石灰改良土填料动力特性试验分析J铁道勘察,2006,324铁路工程天然建筑材料勘察及试验要点唐文军33位,详细选取要做的试验项目并填写到送样单上,而不能在送样单上笼统的填写为“按填料要求进行试验“为了判别填料组别,一般碎石类土,砂类土填料应做颗粒分析试验当上述土的细颗粒土含量大于30时,可对细颗粒土进行液塑限试验,必要时亦可做自由膨胀率试验细粒土一般做液塑限和击实试验为了检算路堤填筑后的稳定性,可按86,89,91压实度,做夯后剪,饱和剪试验对于野外鉴定,怀疑填料具有膨胀性,含易溶盐,有机质的土,可相应增加自由膨胀率,易溶盐含量,有机质含量试验项目13填料勘察要点及试验指标技术要求根据土石的颗粒组成,颗粒形状,塑性指数及液限等,路基填料分为巨粒土,粗粒土,细粒土三大类按填料的性质及适用性可分五组A组,B组,C组,D组,E组铁路工程路堤基床以下部位宜选用A,B,C组填料路堤基床应选用A,B组填料使用C组填料应进行改良试验填料外业调查中,应探明填料的组别,储量为了缩短勘察周期,可先做填料定名填料试验应本着先粗粒后细粒的原则定名,通过颗粒级配,不均匀系数,曲率系数,液塑限确定填料组别,根据铁路岩土分类标准TBLOO772OO1和铁路工程地质勘察规范TB100122001,及以上规范的局部修订进行分类2砂混凝土用细骨料,砂子道碴21取样数量取样数量为20KG22试验项目细骨料应按JGJ5292规范中规定的质量要求填写试验项目一般细骨料复试必试项目为筛分析,泥块含量,含泥量,坚固性,氯离子含量,硫酸盐,碱活性砂子道碴一般做筛分析,石英含量,泥土含量,粉末含量试验23砂勘察要点及试验指标技术要求混凝土用细骨料应采用天然砂河砂,海砂,山砂,按细度模数分类分别为粗砂,中砂,细砂,特细砂外业调查应注意了解储量,种类,宜优选中砂,砂中有害物质的含量应符合表1的规定混凝土用细骨料宜用非碱活性反应骨料当试验确定具有潜在碱活性时,应控制混凝土最大含碱量不大于3KR,/M钢筋混凝土中海砂氯离子含量不应大于006,预应力混凝土不宜用海砂表1天然砂中有害物质含量C30C30C50C50序号项目L含泥量按质量计/5030202泥块含量按质量计/100505硫化物及硫酸盐含量折算3101005成S03,按质量计/4云母含量按质量计/1010055轻物质含量按质量计/101010颜色不深于标准色当深于标准有机物含量用比色法试色,则应按水泥胶砂强度检验方法6验进行强度对比试验,抗压强度比不应小于0953碎石粗骨料31取样数量块石2块,长L525CM,宽L520CM,高L520CM碎石按JGJ53_92表513要求确定,一般可取100150KG,碎石粒径一般为3080MM32试验项目为了判定材质是否符合要求,一般应进行抗压强度,压碎指标值,坚固性试验碎石试验项目中必试项目一般为颗粒级配,含泥量,泥块含量,坚固性,氯离子含量,硫酸盐,碱活性33碎石勘察要点及试验指标技术要求粗骨料的颗粒级配应符合混凝土配合比设计的要求粗骨料的强度可用岩石的抗压强度岩石试件尺寸为50MM50MM50MM的立方体或直径与高度均为50MM的圆柱体或压碎指标值表示岩石的抗压强度与混凝土强度等级之比不小于15粗骨料的压碎指标值应符合表2的规定粗骨料中有害物质含量应符合表3的规定表2粗骨料的压碎指标值混凝土强度等级C30C30深成岩深成岩粗骨料种类沉积岩喷出岩沉积岩喷出岩变质岩变质岩碎石压碎指标值/L0L2L3L62030卵石压碎指标值/L2L6工程中多选用石灰岩作为骨料且要求无碱碳活性反应混凝土用粗骨料宜用非碱活性反应骨料当试验确定具有碱硅潜在活性骨料时,应控制混凝土最大含碱量不大于3KR,/M铁道勘察2007年第3期表3粗骨料中有害物质含量序号项目,C30C30L含泥量按质量计/10202泥块含量按质量计/025025硫化物及硫酸盐含量折算成S0,31010按质量计/4氯化物含量按质量计/10105针片状颗粒总含量按质量计/L225颜色不深于标准色当深于标准色,则应按水泥胶6卵石中有机物含量用比色法试验砂强度检验方法进行强度对比试验,抗压强度比不应小于0954片石粗料石41取样数量块石2块,长1525CM,宽1520CM,高1520CM42试验项目铁路工程一般要做饱和抗压强度试验,软化系数试验,并根据气候分区,在送样单中注明是否做冻融及冻融次数试验43片石勘察要点及试验指标技术要求片石的勘察应选择未风化的岩石,质地坚硬,不易风化,无裂纹主要考虑岩石的软化系数,抗冻系数,强度等级火成岩强度高,但开采成本大5道碴51取样数量块石2块,长1525CM,宽1520CM,高1520CM碎石200KG,粒径一般为4080CM,但至少要有6080CM粒径的碎石10KG52试验项目在送样单上一定要注明是按材质检验还是按成品检验53道碴勘察要点及试验指标技术要求道碴应满足设计要求道碴进场前要进行材质试验,成品还要做颗粒级配,针片状指数,黏土团,以及其他杂质,粉末含量小于01MM试验道碴材质分级标准见表4表4道碴材质分级标准等级性能参数一级道碴二级道碴评定方法1洛杉矶磨耗率/272732若3个参数的指标分属两个等级,则以两个1抗磨耗抗冲击性能2标准集料冲击韧度951095指标所在的等级为准若3个指标分属一级,3石料耐磨硬度系数L8L7L8二级和不合格则划为二级1标准集料压碎萼9914若2个参数的指标不在同一等级,以低等级2抗压碎性能道碴的最终等级2道碴集料压碎率/181822为准以性能L,2,3中1渗透系数/10CROYS45345的最低等级为2石粉试模抗压强度/MPAN404055在4个参数的指标中,以其中两个指标最高准一级,二级3渗水性能的等级为准,若两个指标最高的等级不在同道碴,均应满足3石粉液限/2016204石粉塑限/LL9LL一级别,则以其中较低的等级为准4,5,6三项性能4抗大气腐蚀破坏硫酸钠溶液浸泡损失率/L0的要求1密度/G/CM2555稳定性能2容重/G/CM2506软弱颗粒饱水单轴抗压强度/MPA20软弱颗粒含量少于10质量比道碴试验应主要考虑磨耗冲击及压碎性能,这样可以增大承载能力,减低维护成本一级道碴多以火成岩为主,二级道碴多以沉积岩为主6结论铁路工程天然建筑材料勘察填料选择应根据路基设计规范进行分类,A,B组填料多以碎石类,砾石类,砂类土为主勘察中应取样均匀且具代表性细粒土多为C,D组填料粗细骨料的勘察应调查产地,储量,类型应用于混凝土工程时,应考虑骨料的材质是否满足设计的需要调查并试验骨料的碱活性,这直接关系到混凝土的耐久性能片石与道碴的勘察应满足设计要求客运专线,高速铁路,一级铁路用特级道碴或一级道碴通过多条国家重点铁路勘察的实践,一般火成岩如安山岩,玄武岩,细粒凝灰