Suitability of the Expansion Index for Paleogene Mudstone in Nanning Section of Guinan High-speed Railway
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摘要: 贵南高铁南宁段古近系泥岩是湖沼沉积型半成泥岩，易遇水软化，失水崩解，有一定胀缩性。依托贵南高铁南宁段泥岩样品膨胀性试验数据及路堑边坡人字型骨架开裂的实际现象，采用了相关性、线性回归、匹配度等分析方法，对膨胀性判别指标适用性进行了研究。研究结果表明，干燥饱和吸水率单指标膨胀潜势分级结果与实际较接近，天然湿度样品的膨胀力、交换阳离子含量、蒙脱石含量及自由膨胀率等单指标膨胀潜势分级结果易下降1–2个等级。Abstract: Paleogene mudstone in the Nanning section of the Guinan high-speed railway is a semi-formed mudstone deposited in lakes and marshes, which is easy to soften when it meets water or to disintegrate when it loses water and has certain swelling and shrinking properties. Based on the expansive test data of mudstone samples in the Nanning section of the Guinan high-speed railway and the actual phenomenon of herringbone skeleton cracking on cutting slope, the applicability of expansive discrimination indexes was studied by using analysis methods of correlation, linear regression, and matching degree. The results show that the grading results of single-index expansion potential by dry-saturated water absorption rate is close to the actual situation, and the grading results of single-index expansion potential of natural humidity samples by expansion force, cation exchange capacity, montmorillonite content or free expansion rate are easy to drop by 1-2 grades.
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表 1 泥岩钻芯取样实测资料
编号 干燥饱和吸水率/% 自由膨胀率/% 膨胀力/kPa 阳离子交换量/(mmol·kg−1 ) 蒙脱石含量/% 异常情况1 异常情况2 1 28.90 49 16.9 116.22 9.31 2 33.97 46 33.9 120.85 8.48 3 27.09 40 17 152.65 7.48 异常 4 40.08 40 12.8 113.57 7.59 5 24.05 50 33.9 134.58 11.89 6 41.76 41 33.9 146.58 11.58 异常 7 28.06 40 50.8 144.76 12.57 异常 8 26.65 40 63.8 124.58 10.05 异常 9 34.09 39 16.9 170.38 11.25 异常 异常 10 35.60 38 12.8 170.6 12.27 异常 异常 11 43.93 53 21.2 161.24 11.76 异常 12 33.75 52 17 164.79 11.25 异常 13 32.02 58 50.9 153.02 15.51 14 33.50 50 38.2 166.38 12.78 异常 15 32.20 46 63.7 143.19 9.89 异常 16 29.33 47 46.7 130.74 10.98 17 32.32 57 33.9 128.03 11.47 异常 18 34.86 54 50.9 154.45 14.45 19 52.89 51 63.7 139.5 13.81 20 35.94 36 102 175.09 16.70 异常 21 36.04 44 29.7 120.7 8.23 22 29.70 43 21.2 122.81 8.56 
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表 2 膨胀土膨胀潜势分级标准
分级指标 弱膨胀土 中等膨胀土 强膨胀土 自由膨胀率Fs/% 40≤Fs<60 60≤Fs<90 Fs≥90 蒙脱石含量M/% 7≤M<17 17≤M<27 M≥27 阳离子交换量
CEC(NH4+)/(mmol·kg−1)170≤CEC(NH4+) <260 260≤CEC(NH4+) <360 CEC(NH4+)≥360 注：当土质符合表列任意2项以上指标时，即判定为该等级。
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表 3 膨胀岩膨胀潜势分级标准
类 别 膨胀率/% 膨胀力Pp/kPa 干燥饱和吸水率wsa/% 自由膨胀率Fs/% 非膨胀岩 <3 <100 <10 <30 弱膨胀岩 3～15 100 ～300 10～30 30～50 中膨胀岩 15 ～30 300～500 30～50 50～70 强膨胀岩 >30 >500 >50 >70
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图(4) / 表(7)
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