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第一章　膨胀土概述1

第一节 膨胀土定义、矿物成分和工程性质1

一、膨胀土定义1

二、膨胀土的矿物成分2

三、膨胀土工程性质3

第二节 膨胀土成因条件与地理分布8

一、成因条件8

二、膨胀土的地理分布9

第二章　膨胀土改良简介13

第一节 改良目的与机理13

一、改良目的13

二、改良机理13

第二节 膨胀土改良的常用方法16

一、石灰类改良方法16

二、水泥类改良方法17

三、粉煤灰等工业废渣类改良方法17

四、水玻璃类改良方法18

五、膨胀土生态改性剂（CMA）改良方法18

六、有机类改良方法19

第三章　新建时速200公里铁路改良膨胀土路基构造与施工技术路线20

第一节 改良膨胀土路基构造20

一、路基横断面要素概述21

二、路堤24

三、路堑28

四、过渡段30

五、路基附属工程32

第二节 施工技术路线32

一、施工技术路线的基本含义32

二、施工技术路线在改良膨胀土路基施工中的重要地位32

三、制定新建时速200公里铁路改良膨胀土路基施工技术路线的主要原则33

四、新建时速200公里铁路改良膨胀土路基施工技术路线的组成34

第四章　新建时速200公里铁路大区域膨胀土路基填料改良技术35

第一节 全线取土场原状膨胀土全面调查35

一、全面调查的目的36

二、主要调查内容36

三、新建时速200公里铁路取土场原状膨胀土全面调查工作实例36

第二节 膨胀土改良方案选择41

一、合理选定改良材料41

二、石灰对膨胀土的改良作用分析42

三、石灰掺入比例的确定43

第三节 膨胀土改良的室内试验与工地试验43

一、室内试验43

二、工地试验46

三、膨胀土改良的室内试验与工地试验应用实例47

第四节 膨胀土改良效果评价及改良参数的确定68

一、膨胀土改良效果的全面评价68

二、膨胀土改良参数的确定73

第五章　膨胀土改良拌和工艺76

第一节 膨胀土改良拌和工艺的目标体系76

一、质量目标与要求76

二、工效目标与要求77

三、成本目标与要求79

四、环保目标与要求79

第二节 集中路拌法膨胀土改良拌和工艺80

一、工艺流程80

二、主要机械设备配置82

三、工艺技术指标与参数83

四、作业方法88

五、全过程工艺质量控制89

六、工艺适用性93

第三节 集中预拌路拌法膨胀土改良拌和工艺93

一、工艺流程93

二、主要机械设备配置95

三、工艺技术指标与参数96

四、作业方法100

五、全过程工艺质量控制102

六、工艺适用性104

第四节 路拌法膨胀土改良拌和工艺104

一、工艺流程105

二、主要机械设备配置106

三、工艺技术指标与参数108

四、作业方法108

五、全过程工艺质量控制108

六、工艺适用性109

第五节 二次掺灰集中预拌路拌法膨胀土改良拌和工艺110

一、工艺流程110

二、主要机械设备配置112

三、工艺技术指标与参数113

四、作业方法114

五、全过程工艺质量控制114

六、工艺适用性115

第六节 厂拌法膨胀土改良拌和工艺116

一、工艺流程116

二、主要机械设备配置117

三、工艺技术指标与参数118

四、作业方法119

五、全过程工艺质量控制121

六、工艺适用性123

第七节 不同改良拌和工艺的综合比较123

一、拌和质量比较123

二、工效特点比较124

三、单位改良成本比较126

四、环保影响比较132

五、工艺适用性比较133

六、综合比较结论134

第六章　改良膨胀土路基填筑、压实施工工艺136

第一节 工艺目标体系136

一、质量目标与要求136

二、工效目标与要求138

三、成本目标与要求139

四、环保目标与要求140

第二节 工艺流程与施工机械配置141

一、工艺流程141

二、施工机械配置143

第三节 改良膨胀土路基的基底处理144

一、基底表面清理145

二、基底检测145

三、基底处理方案选择146

四、基底处理工艺146

五、改良膨胀土路基基底处理实例147

第四节 路基基床以下及路基基床底层填筑、压实技术指标与施工作业参数148

一、改良土填料含水率149

二、填料层松铺厚度150

三、碾压参数152

四、压实密度154

五、相关力学指标157

第五节 路基基床以下与路基基床底层填筑、压实施工作业方法163

一、施工准备164

二、填筑、压实166

三、检测签证与整修养护171

第六节 改良膨胀土路基基床表层施工173

一、基床表层原材料选择173

二、级配碎石的配比设计与拌和作业175

三、封闭隔水层设置177

四、级配碎石层填筑、压实作业179

五、改良膨胀土路基自身封闭效果的检测试验188

第七节 改良膨胀土路基过渡段施工194

一、改良膨胀土路基过渡段构造194

二、施工工艺流程196

三、施工方法与作业技术要求196

第八节 施工质量控制效果的检测评价203

一、施工过程的质量控制效果检测评价204

二、施工最终结果的质量控制效果检测评价204

第七章　新建时速200公里铁路改良膨胀土路基的合理刚度207

第一节 改良膨胀土路基合理刚度的动力有限元计算途径207

一、轮轨力的模拟及计算207

二、路基土模拟理论及计算参数211

三、路基刚度计算断面215

第二节 动力有限元计算结果分析217

一、路基竖向动应力与竖向弹性变形的一般规律217

二、地基刚度对路基动力特性的影响218

三、基床底层刚度对路基动力特性的影响221

四、基床表层刚度对路基动力特性的影响224

五、路基高度对路基动力特性的影响226

第三节 新建时速200公里铁路改良膨胀土路基刚度理论建议值及其在理论建议值下的动应力特性与弹性变形特征227

一、新建时速200公里铁路改良膨胀土路基刚度理论建议值227

二、在理论建议值下的路基动应力特性与弹性变形特征228

第四节 不同路基刚度的动载试验231

一、加载方式与模拟动态效果分析231

二、加载参数的确定232

三、测试内容与测试元器件、设备232

四、路基断面刚度和测点布置233

五、试验结果及其分析234

第五节 不同刚度条件下的路基沉降240

第六节 主要结论与建议241

第八章　路堑和低路堤基床改良膨胀土换填厚度242

第一节 研究路堑和低路堤基床改良膨胀土换填厚度的必要性与重要性242

一、满足地基土强度242

二、平衡地基土膨胀力243

三、控制成本、提高工效243

第二节 膨胀力平衡原理与膨胀变形控制的理论计算243

一、膨胀力平衡原理——力的平衡法244

二、膨胀变形控制理论——许容微变形法245

第三节 施工现场基床动载试验249

一、试验方法概述249

二、试验结果分析250

三、与我国高速铁路基床模拟列车动载试验结果的对比252

四、动载试验效果开挖检验253

第四节 地基土强度分析254

一、动应力衰减理论计算与动载三轴试验结果的分析254

二、地基土强度的第二种角度分析254

第五节 路堑与低路堤基床改良膨胀土换填厚度的确定255

一、路堑基床表层以下改良膨胀土换填厚度255

二、低路堤基床表层以下改良膨胀土换填厚度256

第九章　膨胀土地区路基边坡防护257

第一节 膨胀土地区路基边坡常见病害257

一、路堑膨胀土边坡常见病害种类及其生成原因257

二、膨胀土路堤边坡常见病害种类及其生成原因261

第二节 膨胀土地区路基边坡防护常用措施263

一、边坡防护的基本原则263

二、路堑膨胀土边坡防护常用措施263

三、改良膨胀土路堤边坡防护277

第三节 改良膨胀土路基边坡防护效果的现场测试277

一、现场概况277

二、测试内容与测点布置277

三、技术要求与测试频度279

四、土工格栅延伸率281

五、路堤内部的水平挤压应力285

六、边坡稳定性的跟踪监测287

第四节 路堑膨胀土边坡防护其他措施介绍289

第十章　改良膨胀土路基沉降及其变形特性的观测分析292

第一节 改良膨胀土路基沉降变形观测292

一、沉降观测断面设置292

二、沉降设备的埋设293

三、沉降观测周期与要求294

四、改良膨胀土路基的地基沉降295

五、改良膨胀土路基结构压缩变形与路基面沉降299

六、改良膨胀土路基工后沉降预测302

第二节 改良膨胀土路基过渡段沉降变形303

一、观测断面303

二、测点布置与观测周期303

三、过渡段地基沉降304

四、过渡段级配碎石核心体压密变形305

五、过渡段路基面沉降及工后沉降预测306

第三节 改良膨胀土路基实测沉降与理论计算结果的对比分析307

一、勘察取样307

二、理论计算方法309

三、理论计算与实测结果对比分析311

参考文献318