路基填料选料及施工工艺

浅谈铁路客运专线路基填料选料及施工工艺

——以西南地区成渝客专建设为例

朱成发

摘要：西南地区铁路客运专线路基基床及以下部分填料选料与施工工艺

关键词：路基填料选料，确定施工工艺与有关工艺参数，检验施工机械设备配置的合理性，确定过程

质量控制方法

1 工程概况

1.1工程简介

中铁十六局成渝铁路客运专线工程CYSG～2标一分部起讫里程为DK77+844.81～DK90+704.15，全长12.859km。路基长度5.193km，设计标段内路基填方为40.4万方，采用AB组填料30.4万方（分布在18段区间路基段落和1个站场路基段落）。其中最大路基段落填方27000方，最小路基段落填方1526方，工点分布零散、展线长。

1.2 地形地貌

该段路基属丘陵地貌，丘槽相间，地形波状起伏，地面高程392～401m，局部较陡。坡丘上覆土层较薄，基岩部分裸露，地表多被垦为旱地；沟槽等低洼地带覆土较厚，多被辟为水田，沿线路两侧民房零星分布，有乡道相通。

1.3 气候特征

本标段地处四川省资阳市，气候属中亚热带湿润季风气候区，受西南季风气候和地形影响，四季分明，雨热同季，雨水多，晴天少。年平均气温16.9℃～18.2℃，常年降水在918～1105毫米，主要集中在5月～10月。经资阳市气象局资料统计2010年、2011年、2012年资阳地区年平均降雨天数为168天，占全年46%，阴雨天气平均为234天，占全年64%；晴天及多云天气平均123天，占全年33%，日照年平均数为1000～1400小时，是全国最少的地区之一。

1.4地质特征

地层岩性：地层上覆薄层第四系全新统坡残积松软土，粉质黏土；下伏基岩为侏罗系中统沙溪庙组泥岩夹砂岩。

水文地质特征：地表水主要为塘水及坡面暂时性流水，流量受季节影响明显，雨季水量较大，旱季相对较小。地下水为第四系土层孔隙水及基岩裂隙水，第四系土层较厚，

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含一定量孔隙水，基岩中泥岩裂隙水含量微弱。

地震动参数：地震动峰值加速度为0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35s。

2 试验的目的

试验的目的是确定路基基床及以下部分路堤大面积施工的施工工艺和有关工艺参数，检验施工机械设备配置的合理性，根据压实机械和路堤不同部位的压实标准来确定松铺厚度、混合料土的最佳含水量、达到设计要求密实度的碾压遍数等，选定合理的检测手段，以确定最佳的组合方案。

3 A、B组填料技术要求

3.1 A、B组填料料源种类

可采用符合《铁路路基设计规范》（TB10001-2005/J447-2005）要求的不易风化的块石土、漂石土、卵石土、碎石类土、砾石类土、砂类土进行加工。

3.2材质要求

以上六类土需在粒径、级配、材质物理力学性能指标上以及细粒土、粘土、杂质、有机质等含量上符合规定的前提下方可作为试验备选料，否则需经破碎、筛洗、物理改良等手段再加工后方可投入试验。

3.3最大粒径要求

最大粒径60mm，超过粒径的必须破碎。 3.4级配要求

符合压实标准要求，通过室内和现场试验段工艺试验确定。3.5基床底层压实度控标准（见表一）：

A、B组填料采用压实系数K、地基系数K30、动态变形模量Evd三项指标控制。表一：基床底层A、B组填料及改良土压实度控标准

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根据我标段实际情况，拟采用填料的种类为A、B组料，料源在简阳市新市镇玉丰砂石料场。采用体积占80%的混合料(50%的石粉拌合50%的碎石)掺拌体积占20%的卵石土。在进行现场填筑前，经室B组料粒径级配范围

4 机械设备及检测仪器投入情况

4.1机具设备与测试仪器

表三：单个施工作业循环机具设备表

表四：测试仪器一览表

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5 施工方法

路基填筑施工，按“三阶段、四区段、八流程”的施工工艺进行，施工工序说明如下：

三阶段：准备阶段——施工阶段——竣工验收阶段；

四区段：路基填筑施工顺线路纵向按“填筑区—平整区—碾压区—检验区”等四个区段进行布置。采用四区段布置路基填筑施工作业区域，是为了使各工序能够相对独立进行作业，各种机械设备各行其道，在各自的作业区域独立高效地进行施工作业，互不干扰，充分发挥其生产效能，提高生产效率，确保工程质量；

八流程：路基填筑施工工艺流程按以下九个步骤进行循环作业：施工准备—基底处理—分层填筑—摊铺整平—洒水或晾晒—碾压夯实—检验签证—路基整型；压实顺序应按先两侧后中间，先静压后弱振、再强振的操作程序进行碾压。各种压路机的最大碾压行驶速度不宜超过4km/h。各区段交接处，应相互重叠压实，纵向搭接长度不应小于2m，沿线路纵向行与行之间压实重叠不应小于40cm，上下两层填筑接头应错开不小于3.0m。

6 施工技术、质量保证措施及试验工艺成果

6.1填筑前检测验收

当开挖到设计标高后，填筑前应检查基底几何尺寸，核对压实标准（对底面采用静力触探检测，当静力触探比贯入阻力Ps值≥1.5MPa或地基基本承载力≥0.18MPa时满足要求）。平整度达不到要求，不符合标准的基底应进行处理，使其达到验收标准。

6.2填料均匀性控制

在施工现场附近引临时水准点，严格控制标高；根据松铺厚度计算每车混合料的摊铺面积，确定堆放密度。在填筑场地按照每车土方的数量及摊铺厚度，用白灰点控制自

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卸车倒土密度，同时埋桩挂线，标示松铺厚度。在填筑区域上采用方格网控制填料量，方格网采用纵向长9m×横向6m。在两侧路肩边缘外设指示边桩,边桩的纵向距离为10m，与方格网纵向对应。采用自卸车每车为16m3，每个方格网内倒1车料。按规范要求，采用碎石类土和砾石类土填筑时，分层的最大压实厚度不

应大于35cm，分层填筑的最小分层厚度不宜小于10cm。每一水平层的全宽应用同一种填料填筑，每种填料压实累计总厚度不宜小于50cm。

6.3碾压

在每一层的填筑过程中，由试验技术人员确认填料质量、含水率、松铺厚度、填料表面平整度符合设计及施工控制参数后，再进行碾压。碾压设备采用重型振动压路机。先用振动压路机静压一遍，对个别离析部位人工配合撒细料。碾压从两侧向中间纵向进退式碾压，按照先慢后快的顺序进行，压路机行驶速度：强振3km/h，弱振3.5km/h，静压4km/h；碾压轮迹重叠不少于40cm；按工艺试验确定的参数进行碾压至压实标准。最后静压一遍进行光面处理。距离沉降板周围1m范围全部采用立式打夯机夯实，做到无漏压，无死角，保证压实均匀。

压实顺序按先两侧后中间的顺序进行，压实程序按先静压后弱振再强振进行。确保纵向和横向排水坡面的平整，使平整度严格控制在验标允许范围内。通过现场检测压实系数K、地基系数K30、动态变形模量Evd，以确定在一定含水率和松铺厚度为30cm的相同

条件下，最佳碾压工艺及碾压遍数。

常林YZ20T型压路机碾压方式

1－1：静压1遍→弱振2遍→强振2遍→静压1遍，共6遍。

1－2：静压1遍→弱振2遍→强振2遍→静压2遍，共7遍。

1－3：静压1遍→弱振2遍→强振3遍→静压2遍，共8遍。

对按上述方式碾压后还达不到压实质量控制标准的区段再进行补压（每次增加弱振和强振各1遍），直至各项检测指标均达到基床底层以下路堤标准或不再增长为止。

6.4压实检测

A、B组填料采用压实系数K、地基系数K30、动态变形模量Evd三项指标控制。每填一层(约30cm)碾压三遍后检测实系数K，用K30平板载荷仪、动态变形模量测试仪检测

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地基系数K30、变形模量Evd。

试验过程中安排专业技术人员、检测人员记录压路机的碾压速度、碾压顺序、碾压遍数及压实度等检测情况,检测结果如下表：

表五：碾压试验检测数据统计表

6.5试验分析

通过对表六的检测统计数据不同碾压遍数与各种压实指标变化的关系分析可知：采用常林YZ20T型压路机碾压时，碾压7遍后，各项指标满足基床底层及以下路堤的要求。因此，基床底层及以下路堤的合理碾压遍数应为7遍