水泥改良集料侵蝕膨脹性能研究

王鵬程，堯俊凱，王李陽，陳鋒，張千里

（中國鐵道科學研究院集團有限公司 鐵道建筑研究所，北京 100081）

水泥改良集料廣泛應用于道路與鐵道工程［1-2］。在我國高速鐵路路基工程中，為降低路橋（涵）過渡段的不均勻沉降，保證線路平順性，過渡段范圍內的基床填料一般為水泥改良級配碎石填料，其中基床表層填料內水泥含量（質量百分比）為5%，基床底層及以下路堤填料內水泥含量一般為3%［3］。盡管水泥改良集料擁有強度高、抗變形能力強等諸多優點，然而隨著服役時間的增加，在工程地質環境和氣候環境等因素的綜合作用下，鹽分侵蝕水泥改良集料引起上部結構上拱變形問題逐漸顯現［4-5］。我國高速鐵路無砟軌道變形要求十分嚴格［6］，持續的上拱變形會導致線路養護維修投入大幅度增加，甚至影響線路的正常運營。

硫酸鹽侵蝕水泥改良集料引起膨脹變形的問題最早發現于公路路面工程中，部分采用水泥改良碎石集料作為路面基層材料的地段陸續出現了明顯的裂縫及隆起變形。一些學者針對隆起地段的基層填料的礦物成分進行研究，發現了鈣礬石和硅灰石膏等膨脹性礦物［7-8］。近些年，高速鐵路路基工程中也陸續出現了侵蝕膨脹的問題。西班牙馬德里至巴塞羅那高速鐵路某路塹過渡段發生了較嚴重侵蝕膨脹引起的上拱變形，在2 年內上拱變形達到120 mm，同時橋梁結構也受到破壞［9］。我國西北某高速鐵路多處路涵過渡段發生路基上拱及偏移變形，數年內變形持續發展，軌道結構及橋涵結構均出現了明顯的破壞?！?br>