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