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菏兖日铁路是我国铁路网中的一条重要线路,但由于建设时期较早,当时对膨胀土工程特性缺少足够的认识,使得膨胀土未经过任何有效处理就被大量用作铁路路基基床填料。随着菏兖日铁路的多次提速,运营速度和运量不断增加,复线建设又使得路基基床排水更加不畅。膨胀土路基因为膨胀土特性工程特性,在列车动荷载和大气降水的联合作用下,导致菏兖日铁路路基基床翻浆冒泥病害的反复发生。虽然沿线各工务养护维修单位采取过多种措施对病害进行整治,但往往都效果不佳,反复整治又反复失效,耗费了大量财力物力却无法对翻浆冒泥病害进行根治,使得病害严重危害到线路的行车安全。本文以菏兖日铁路基床病害为研究背景,对菏兖日铁路基床翻浆冒泥病害的发生机理进行定性分析,将膨胀土亲水特性与大气降水下渗作为病害产生的主因,据此提出化学改良路基土体膨胀土的工程特性,在路基基床表层设置封闭层阻隔地表水下渗软化基床土体的综合整治方案。为此本文以菏兖日铁路路基膨胀土作为研究对象,通过在土中添加不同掺量（3%、5%、7%、9%）的TGRM水泥基特种灌浆料,运用多种土工试验来研究改良前后的膨胀土的膨胀特性以及强度特性,最终得出TGRM改良膨胀土的最优掺量为7%。同时本文对课题组研制开发的MBC新型胶凝防水材料的工程特性进行室内试验研究,将不同用量（8%、8.5%、9%、9.5%、10%）的MBC胶凝材料与不同级配类型（靠近AC-10级配范围上限、中值、下限）的级配碎石混合形成一种新型的聚合物,按照马歇尔设计法对聚合物进行试验,得出了MBC聚合物的最优配合比,即级配靠近AC-10级配范围上限,MBC胶凝材料用量为9.5%。并通过试验对最优配合比下的MBC聚合物的防水性、水稳定性、低温抗裂性以及抗老化性进行了试验研究;并对MBC聚合物进行膨胀土路基基床封闭整治前后铁路路基强度进行数值模拟,模拟结果数据表明MBC聚合物封闭基床后有效提高了路基的整体强度,降低了路基的变形。最后根据试验结果,采用TGRM水泥基特种灌浆料对膨胀土路基进行注浆方式改良土体;研究出“抽四倒枕小揭盖”对膨胀土路基基床高压喷射MBC聚合物,形成整体封闭层隔绝大气降水下渗,从而治理铁路路基基床翻浆冒泥的成套施工工艺。