对铁道工程中膨胀土判别和分类的看法

对铁道工程中膨胀土判别和分类的看法

姜龙

中铁九局集团第二工程有限公司

摘要：和其他工程具有较强的相似性，铁道工程当中膨胀土的判断和分类也是需要按照指标特征法对其进行执行和处理的，这一方法的应用在实际的工作中需要解决的一个问题就是要科学合理的去选择分类和判定的标准，从而制定一个切实可行的方法。选择合理的判断和分类标准，以下笔者对铁道工程膨胀土判别和分类进行简要的分析和阐述，以供参考和借鉴。

关键词：铁道工程；膨胀土；判别；分类

在铁道工程建设的过程中会遇到膨胀土的现象，在这样的情况下，我们需要对其进行具体的分辨和判断，只有确定其具体的情况和类型，才能更好的确定相应的施工方法，保证施工的质量和水平，铁道工程的稳定性和安全性也会在这一过程中得到有效的提升，在这一过程中我们也需要对其予以充分的重视。

一、关于判别和分类指标的选定

1、选定判别和分类指标的原则

膨胀土自身最为重要的一个特征就是这种土自身的胀缩性相对比较强，它在特定的条件下有可能会使得工程的建筑物出现严重的破损现象。胀缩性越强，其产生的破坏就越严重，因此膨胀土判别和分类的过程中一定要将土的张所性作为主要的依据，所以选定判别和分类指标确定过程中应该坚持的基本原则就是该指标一定要能够对土壤的胀缩性进行准确科学的评估。

土壤自身的胀缩性和土壤当中的成分和各个成分的含量有着十分密切的联系，此外它和土壤自身的结构形式也有着十分密切的联系。土壤的湿密状态也会对其产生较为明显的影响，一般情况下，只要土壤的湿密状态出现了一定的变化，其胀缩性就会产生变化，所以在选择判别和分类标准的时候一定要具备以下几个条件：首先其要能够十分准确的反映出土的成分和土壤自身的结构对整个工程的影响。其次是其要能够很好的抵抗土壤天然湿密状态变化对土壤的影响，也就是说其能够反映出不同季节中土壤胀缩性的具体变化。

2、对现有指标的评价

当前，判别和分类的指标是多种多样的，如果我们将其归纳到一起，主要可以分成三大类，一个是用天然的原土样所测定的指标，一个是用扰动土样测定的指标，最后一个是用天然原状土样和扰动土样指标叠加所形成的复合指标。

2.1关于天然土样指标

这种指标通常可以分成两种类型，一种是直接指标，主要有膨胀率、线索率、体缩率、线胀缩总率、体积胀缩总率等。另一种是间接指标，这类指标主要有胀限，缩限、胀缩指数和膨胀力等。

用天然原状土样所测定的直接指标是可以对土壤的具体成分和结构产生影响的，而且期数值也会因为土壤天然湿度的变化而出现非常显著的变化，同一种土壤在不同的季节和不同的气候条件下其土样测定的结果可能会存在较大的差异，此外，在含水量变化的范围方面也存在着非常大的变化。

间接指标因为吸水能力是固定不变的，它的数值在任何自然的条件下都是固定的，在这样的情况下，它能满足所有的条件。这种方法因为测试方式等因素，其也会产生一定的变化，从总体上来说，天然含水量的变化并不是非常明显。尽管这样，不同的地区、土壤在结构上和成分上都存在着非常明显的差异，间接指标完全相同的土也有可能产生较大的差异。

2.2关于扰动土样指标

这类指标主要有能够综合反映土的各种成分、只能反映出土的某类成分的指标。这类指标虽然不能反映土的结构的影响，但由于它反映了土的固有特性，可不受土的天然湿密状态变化的影响，对同一土为一定值；又由于土的成分是决定土的性质的基本因素，所以它们可以用来粗略地评定土的胀缩性。

2.3关于复合指标

复合指标主要有三类，一类是直接指标，一类是直接指标，它能够反映土由天然状态到液限状态的体积变化的膨胀性指标。反映土由液限到缩限的体积变化指标等。一类是间接指标，主要有含水比和吸水指标。在这一过程中还建立了复合指标。

二、关于判别和分类方法的拟定

1、基本方法

国内外现有的判别和分类的方法，按决定的程序，有逐次决定法和一次决定法二种。前者首先用简便的指标作出初步的判别和分类，然后再用某种较准确的指标作出最终的判别和分类。

按所选用的指标，判别和分类的方法有多指标法和单指标法二种。前者通常是同时采用二个或二个以上的指标来判别和分类。由于所用指标不同，这种方法的具体方法又是多种多样，见《国内外膨胀土判别和分类方法》。它并不能因所用指标数量多而增加其准确性，比如，其中包含有天然原状土指标。含有.这一类指标的，就不可能准确，而且，

它在实际使用时要求.几个指标同时达到某一标准，往往因不可能完全符合而无法决定。而单指标法则不会出现这种矛盾，并且简便得多。

对于最终的判别和分类，我们主张利用前述的胀缩潜量指标最大的体积收缩率eSM。在一般情况手用天然原状土样测得，对填方工程则用填筑状态的击实土样测得。eSM：值的确定，可用前述的试验方法直接测定.也可按不式计算：

式中eP为用任一天然原状土样（或填筑状态时的击实土样）进行三向膨胀试验所测得的体积膨胀率；es为同一土样收缩试验所测得的体积收缩率。此式推导如下：

设任一天然原状土样或击实土样的体积为V0，三向膨胀稳定后的体积为V。，收缩稳定后的体积为Vs，则：

又因为：

用此式计算esM只需用同一土样切取二个湿密状态相同的试样，一个进行三向膨胀试验测得eP，一个进行收缩试验测得es，与前述的直接测定法确定esM相比，试验简便，又可以大大节省试验时间，而且二者所测得出的结果，据我们大量的试验，差误在±5%以内。

用此式计算eSM需做三向膨胀试验，似乎是麻烦一点，但据试验研究，得出用三向膨胀试验所得出的体积膨胀率eP，与用单向膨胀试验（有侧限的膨胀试验）所得出的体积膨胀率e'p之间存在如下关系：

利用此式，使利用计算法确定eSM得到进一步简化，即只需进行收缩试验和单向膨胀试验。

三、关于判别和分类标准的确定

1、判别标准的确定

对于判别标准的确定，目前一般是采用经验法，即以膨胀土地区工程建筑物是否发生破坏为依据，从而找出可能引起破坏的胀缩性指标的最低道，并以此作为判断标准。我国建工部门以自由膨胀量作初步判别和以地质变形量作最终判别的标准，都是用这种方法确定的。

这种方法，对铁道工程来说，必须以全国范围内本工程自身的经验为依据，且要以经受一定时间考验的工程经验为依据；又由于铁道工程中的某一破坏，既可能由于膨胀土原因所引起，也可能由其他原因所引起，因而使得这种方法的利用不仅具有相当的艰巨性，而巨具有相当的复杂性。因此，可以考虑采用理论的方法。

2、分类标准的确定

目前一般将膨胀土按胀缩性分为三类（弱、中、强）或四类（弱、中、强、特强）。所采用的分类指标一般都与判别指标相一致。

四、结语

膨胀土的判别和分类对铁道工程的建设有着十分明显的影响，所以我们必须要对这项工作加以重视，采取有效的措施，保证工作的质量和效果，从而也为铁道工程的安全性和稳定性提供强大的保障。

参考文献：

[1]张瑞生.浅谈膨胀土在铁路建设中的病害及处理措施[J].山西科技.2011（03）

[2]刘东菊.膨胀土填芯路基施工技术研究[J].科技致富向导.2014（08）