Assessment of embankment fouling from geotechnical testing of railway ballast samples

Brennan Bailey, D. Jean Hutchinson, Greg Siemens, Mario Ruel

In the proceedings of: GEO2011: 64th Canadian Geotechnical Conference, 14th Pan-American Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering, 5th Pan-American Conference on Teaching and Learning of Geotechnical Engineering

Session: Transportation Geotechnics

ABSTRACT: Railway embankment fouling occurs when fine grained materials fill the voids between the coarse gravel sized particles in the ballast. This process reduces the permeability of the ballast, and causes geotechnical issues within the embankment and misalignment of the rail. This paper presents the results and analysis of a laboratory investigation to determine the source of the fine grained materials that are involved in the railway embankment fouling process. Geotechnical samples were collected on a 16 km stretch of CN track near Joliette, QC from 38 exploration trenches located within the track embankment. The potential source of the fouling material was assessed from the test results. Analysis indicated fouling is likely caused by a combination of abraded ballast material filling the voids, along with minor upwelling of sand sized particles from the underlying sub-ballast. Preliminary mineralogical analyses also indicate similar conclusions.

RÉSUMÉ: Encrassement remblai de chemin de fer se produit lorsque les matériaux à grains fins de remplir les vides entre les particules de la taille de gravier grossier dans le ballast. Ce procédé réduit la perméabilité du ballast, et provoque des problèmes géotechniques dans le remblai et le désalignement du rail. Cet article présente les résultats et l'analyse d'une étude en laboratoire pour déterminer la source des matériaux à grains fins qui sont impliqués dans le processus d'encrassement talus ferroviaire. Échantillons géotechniques ont été recueillies sur un tronçon de 20 mile de voie ferrée du CN, près de Joliette, QC, passant de 38 tranchées d'exploration dans le remblai de la voie. Le matériau de base pour une faute sur piste a été déterminée par comparaison des in-situ et LA abrasée distributions granulométriques, des résultats d'hydromètre et données minéralogiques. L'analyse a indiqué l'encrassement est probablement causée par une combinaison de matériau de lest abrasée remplir les vides, le long avec un upwelling mineur de particules de sable de taille de la base sous-ballast. Préliminaires des analyses minéralogiques indiquent également des conclusions similaires.

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Cite this article:
Brennan Bailey; D. Jean Hutchinson; Greg Siemens; Mario Ruel (2011) Assessment of embankment fouling from geotechnical testing of railway ballast samples in GEO2011. Ottawa, Ontario: Canadian Geotechnical Society.

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