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本文研究基于东非肯尼亚境内“内罗毕—马拉巴”(内马)铁路科研项目，在内马一期项目DK103-DK112段进行相应的试验研究。该区段铁路主要以路基形式经过火山沉积区域。鉴于我国铁路技术标准缺少与内马铁路相应轻质多孔火山渣填料的相关规范，根据铁路路基的基本要求，因地制宜地开展了火山灰材料在铁路路基工程中的应用研究，具体研究内容如下：
(1)通过对天然火山渣进行物理、化学以及力学特性方面的系列试验分析判定天然火山渣属于A组料，且不同火山渣样本的密度和孔隙特征相近；天然火山渣的击实曲线较平缓，干密度较小，显示火山渣对含水率不敏感；天然火山渣的压缩模量值较高，压实后具有较高的强度。试验结果也反映出该区间段分布的火山渣性质基本一致的填料。
(2)对现场火山渣和粉质粘土按照不同的比例进行掺配，分别进行相应混合料的颗粒分析、击实特性、力学特性、沉降及边坡稳定性等研究，研究发现，掺入的粉质粘土能有效填充火山渣的空隙且能够改善火山渣密度小的缺陷，试验包含的各掺配比例的混合料均能初步满足中国I级铁路基床底层对填料的技术要求，其中70%粉质粘土+30%火山渣的掺配比例的工程性能表现最好。
(3)由于火山渣和普通石料的差别主要在密度和孔隙率两方面，导致用现有规范的方法求得的火山渣混合料的级配和孔隙率会和实际材料有一定差别。故而提出利用换算质量法修正级配指标，利用常规方法和修正方法对各掺配比例的混合料进行级配分析和对比研究，验证了本文提出的修正方法的可行性和优越性；通过击实试验和破碎率结果的分析，证明了利用混合料毛体积密度进行孔隙率检测的合理性。
(4)基于大量室内试验成果，通过对火山渣和粉质粘土的最佳掺配比例、最佳摊铺厚度以及最佳压实工艺进行设计和相应现场压实试验，取得了一系列试验成果，试验结果表明：采用70%粉质粘土+30%火山渣掺配比例、40cm摊铺厚度以及“静+弱+强+静”的碾压组合方式进行基床底层施工表现最优。以此为基础，结合相关的施工工作，形成了火山渣区域路基填料施工的成套工艺，为今后火山渣区域的路基施工提供了可靠技术依据和一整套科学合理的填筑工艺标准。
(1)通过对天然火山渣进行物理、化学以及力学特性方面的系列试验分析判定天然火山渣属于A组料，且不同火山渣样本的密度和孔隙特征相近；天然火山渣的击实曲线较平缓，干密度较小，显示火山渣对含水率不敏感；天然火山渣的压缩模量值较高，压实后具有较高的强度。试验结果也反映出该区间段分布的火山渣性质基本一致的填料。
(2)对现场火山渣和粉质粘土按照不同的比例进行掺配，分别进行相应混合料的颗粒分析、击实特性、力学特性、沉降及边坡稳定性等研究，研究发现，掺入的粉质粘土能有效填充火山渣的空隙且能够改善火山渣密度小的缺陷，试验包含的各掺配比例的混合料均能初步满足中国I级铁路基床底层对填料的技术要求，其中70%粉质粘土+30%火山渣的掺配比例的工程性能表现最好。
(3)由于火山渣和普通石料的差别主要在密度和孔隙率两方面，导致用现有规范的方法求得的火山渣混合料的级配和孔隙率会和实际材料有一定差别。故而提出利用换算质量法修正级配指标，利用常规方法和修正方法对各掺配比例的混合料进行级配分析和对比研究，验证了本文提出的修正方法的可行性和优越性；通过击实试验和破碎率结果的分析，证明了利用混合料毛体积密度进行孔隙率检测的合理性。
(4)基于大量室内试验成果，通过对火山渣和粉质粘土的最佳掺配比例、最佳摊铺厚度以及最佳压实工艺进行设计和相应现场压实试验，取得了一系列试验成果，试验结果表明：采用70%粉质粘土+30%火山渣掺配比例、40cm摊铺厚度以及“静+弱+强+静”的碾压组合方式进行基床底层施工表现最优。以此为基础，结合相关的施工工作，形成了火山渣区域路基填料施工的成套工艺，为今后火山渣区域的路基施工提供了可靠技术依据和一整套科学合理的填筑工艺标准。