第二章高速铁路路基填筑施工工艺(初稿)

2-1第二章高速铁路路基填筑施工工艺第一节基床以下路基填筑施工一、施工准备1.补充勘探地基补勘在高速铁路的施工中是十分重要的。若路基基底地质较弱，且没有被探明，必然会给路基产生大的变形，留下隐患。设计时的地质调查和勘探由于种种原因，勘探密度小，不可能对地质情况进行全面勘探，部分地段的地质情况很可能与设计不符。因此，拟在开工前对线路的地质情况进行详细的补勘，以验证地质资料，确保不因地质原因而造成路基产生较大的变形。具体实施如下：（1）补勘方法：根据线路路基的不同地质情况，选用N10轻型动力触探、N63.5重型动力触探、标贯、静力触探四种原位测试方法的一种进行现场勘测，并结合室内土工试验进行判断。（2）补勘密度：沿路基中线先用N10轻型动力触探每50m一点，进行初步补充勘探。对发现有问题的地段再加大补勘密度，并采用其它补勘方法进行验证。（3）对于填筑高度小于3.0m的路堤，其基床范围内承载力不能满足〔σ〕≥0.18MPa或Ps≥1.5MPa时，或填筑高度大于3m的路堤，其基底承载力小于设计承载力时，会同设计、监理进行现场勘察并进行变更处理。2.土质调查开工前，在设计指定的取土场范围进行土质调查，土质调查试验项目见表2-1-1。表2-1-1土质调查试验项目序号试验项目填料类别天然含水量颗粒密度土体密度液限塑限击实颗粒分析抗压强度1细粒土√—√√√√√—2砂类土√√√——√√—3砾石类土√√√——√√—4碎石类土√√√——√√—5块石类土—√√———√√2-2根据取土场土工试验结果，判定填料的名称、分类（分组）、土的工程性质及各种类别土的储存数量等，与设计值、规范值加以比较，结合工程进度安排确定取土方案，编制土石方调配计划，选定机械设备。如果土质调查结果与设计不符，则与设计单位有关人员一起联合调查新的取土场。在选定新的取土场时，制定的取土场恢复方案与措施必须符合环保要求。二、施工工艺及要点（一）细粒土、粗粒土和碎石土填筑1.施工准备（1）填料的选择及试验对细粒土进行液塑限和击实试验；对粗粒土和碎石土进行颗粒级配和颗粒密度、等试验。选择符合技术要求的填料进行填筑。（2）基底处理①特殊地段的路堤基底，根据底面和地质情况，按设计要求进行处理。②填筑高度H≤3.0m的路堤，基床范围内的地基应无〔σ〕＜0.18MPa或Ps＜1.5Mpa的土层，其处理应符合表2-1-3的规定。当基床范围的地基不满足上述要求时，按设计要求采取地基加固处理等措施。③设计中无特殊要求，填筑高度H＞3.0m的普通路堤基底，先清理基底表层植被，挖除树根，再作好临时排水设施。在原地面坡度陡于1：10时，应自上而下挖台阶，平台的宽度不小于2m。④对清表后的普通路堤的基底进行碾压，必要时进行翻松、晾晒或洒水，处理之后再碾压，直至达到规定压实标准。⑤经处理后的地基，必须达到设计要求标准。（3）填筑压实工艺试验试验路段位置应选择在地质条件、断面形式均具有代表性的地段，长度不宜小于150m。根据初选的摊铺和碾压机械及计划的填料种类，进行现场填筑压实工艺试验，确定不同压实机械、不同填料施工含水量的控制范围、适宜的松铺厚度和相应的碾压遍数、最佳的机械配套和施工组织。路基填筑压实工艺试验流程见图2-1-12-32.施工工艺及施工要点1）工艺流程路基填筑压实按照“三阶段、四区段、八流程”的施工工艺组织施工，根据填料的不同，其工艺流程中的内容略有不同，见图2-1-2。否图2-1-1路基填筑压实工艺试验流程预选填料、机型压实工艺试验（K、n、K30、w）填筑速率和填筑厚度碾压遍数压路机走行速度和作业距离润土方式施工方法工艺参数另选方案是经济性规定值比较：合理性可行性2-4准备阶段施工阶段整修验收阶段填土区段平整区段碾压区段检测区段路基整修分层填筑摊铺平整洒水晾晒碾压夯实检验签证施工准备基底处理图2-1-2细粒土、粗粒土和碎石土填筑施工工艺流程2）施工要点（1）测量放线测出基底处理后的原地面标高，依照设计资料精确测放路基坡脚及线路中心线，打桩标示。直线地段每20m一个桩，曲线地段每10m一个桩，并在桩上作出虚铺厚度的标记。（2）分层填筑采用按横断面全宽纵向水平分层填筑压实方法。按照工艺试验确定的不同填料对应的合理层厚，进行分层上土。虚铺厚度控制采用“方格网法”和“挂线法”。填筑时路基两侧各加宽50cm以上，以保证边坡压实质量。每一施工段，尤其是同一层采用同一种填料。对于不同种类的填料，遵循有利于层间土层的渗透反滤的原则施工，其粒径符合D15＜4d85（两渗水土间），或D15≯0.5mm（非渗水与渗水土间的要求）。（3）摊铺整平使用推土机初平，压路机快速静压一遍，以暴露潜在的凹凸面，再用平地机终平，并向两侧做出4%的排水坡。若需铺设土工格栅时，先压实整平，每幅纵横向搭接不小于设计要求。铺设土工格栅后严禁汽车及其它重型施工机械直接行驶在土工格栅上。为防止填料对土工格栅的破坏，禁铺带有尖、棱角且直径大于5cm的填料。（4）洒水或晾晒2-5对细粒土和含细粒土较多的粗粒土或碎石土填料，在碾压前将含水量控制在工艺试验确定的施工允许含水量范围内。当含水量过低时，及时洒水湿润；当含水量过大时，将填料翻开晾晒至施工允许含水量范围内。（5）碾压夯实按工艺试验确定的施工工艺及碾压遍数，用大吨位（自重16t以上）振动压路机按先两边后中间（曲线地段先曲线内侧后曲线外侧），先慢后快，先静压1～2遍，后振动碾压，再静压一遍的原则进行碾压。碾压速度为1.5～2.0km/h。沉降标周围碾压不到的边角部位，采用冲击夯夯实。各区段交接处相互重叠压实，纵向搭接长度不小于2.0m，纵向行与行之间搭接不小于0.4m，上下两层填筑接头错开不小于3.0m。碾压过程中发现有凹凸不平现象时，采用人工配合及时补平，使碾压好的路面平整度符合要求。（6）路基整修路基整修包括路基的排水横坡、平整度、边坡等整修内容，填至基床底面和基床表层底面标高后，及时恢复中线，进行水平标高测量，检查路基宽度。按照设计结构尺寸进行路面整修后，达到路面平整，横向排水坡符合设计要求。（二）块石类填料填筑1.施工准备（1）填料的选择及试验进行颗粒分析、颗粒密度及岩石抗压强度试验，选择符合设计要求且有代表性的块石类土作为填料。（2）基底处理基底处理应符合细粒土、粗粒土和碎石土填筑中基底处理的有关规定。（3）现场填筑压实工艺试验分硬质岩石、软质岩石进行工艺试验，确定不同填料、不同碾压设备、不同部位的虚铺厚度、碾压厚度等施工工艺参数。2.施工工艺及施工要点1）工艺流程填石路堤按“三阶段、四区段、八流程”的施工工艺组织施工，其工艺流程见图2-1-3。每区段长度按不小于200m考虑。2-62）、施工要点⑴边坡码砌①边坡码砌与中间石方填筑同时进行，以保证靠近边坡的填料碾压密实。②码砌边坡的路堤每侧适当加宽（不小于20cm），码砌后的边坡坡率必须符合设计要求，坡面为大致平整或有规则的台阶。使用较大的石块砌面，大面朝下摆放稳固，砌成直角梯形形状。⑵分层填筑①采用按横断面全宽纵向水平分层填筑压实方法。按照工艺试验确定的不同填料对应的合理层厚，进行分层上土。虚铺厚度控制采用“方格网法”和“挂线法”。填筑时路基两侧各加宽50cm以上，以保证边坡压实质量。②每层填料采用不同粒径的岩块混合填筑。基床以下路堤最大石块粒径不得大于30cm，基床底层石块最大粒经不得大于15cm。为严格控制块石最大粒径，块石混合料应在料场先过筛再运到填筑处。③填筑时，安排好行车路线，专人指挥卸碴，水平分层填筑，先低后高，先两侧后中央。⑶摊铺平整填料卸下后，先用大型推土机摊铺，使之大致平整，岩块之间无明显的高差，将准备阶段施工阶段整修验收阶段填土区段平整区段碾压区段检测区段路基整修分层填筑摊铺平整振动碾压检验签证施工准备基底处理图2-1-3填石路堤填筑施工工艺流程边坡码砌边坡码2-7大石块解小，然后人工配合找平，在每层的表面填筑10cm左右的砾石或粒径不大于10cm的碎石作为找平层，达到层面基本平整、无孤石突出，以利于碾压密实。⑷振动碾压①采用自重16t以上重型振动压路机碾压。②分层碾压时，先从低处起，先轻后重，先两侧后中间，沿线路纵向行与行之间重叠不少于0.4～0.5m，各区段交接处，纵向搭接压实长度不小于2m，上下两层填筑接头错开不小于3.0m。③按工艺试验确定的碾压遍数进行碾压。⑸路基整修填至基床底和基床表层底面标高后，及时恢复中线，进行水平标高测量，检查路基宽度。路基整修后，达到路面平顺无浮石，横向排水坡符合设计要求。三、填筑质量控制及检测1.、填料的复查试验按料场及填料类别，分别取有代表性的土样，按表2-1-2的项目及频次进行试验。表2-1-2路堤填料的复查试验项目及频次填料类别试验项目及频次颗粒级配液塑限击实试验颗粒密度细粒土5000m35000m3粗粒土10000m310000m3碎石类土10000m310000m32.施工中检查核对填料的试验和实际使用情况，当实际使用填料发生变化时，另取样试验进行鉴定。3.在每一层的填筑过程中，由试验技术人员确认填料质量、含水量、铺土厚度、填料表面平整符合施工控制参数及要求后，再进行碾压。4.填筑高度≤3.0m路堤地基条件满足〔σ〕≥0.18MPa或Ps≥1.5MPa时基底处理按表2-1-3规定的压实标准、检测方法及频次进行检测。2-8表2-1-3路堤基底处理压实标准、检测方法及频次路基高度地基类型H≤0.7m0.7＜H≤3.0m粘性土水位距地表＞0.5m换填级配砂砾石或级配碎石，满足基床表层厚度K30≥190Mpa/m基床表层下换填0.5m渗水性填料K30≥130MPa/m除表层0.3～0.5m并回填整平压实K≥0.95水位距地表≤0.5m填0.5m渗水性填料并整平压实K30≥130MPa/m砂类土K30≥130MPa/mK30≥130MPa/m砾卵石、碎石类土K30≥150MPa/mK30≥150MPa/m岩石按风化情况，视其风化程度按上述要求进行处理，坚硬岩石基底范围无大面积凹面不做处理，直接在其上填土；如有大面积凹面，按设计要求处理。检测方法及频次地基系数K30在处理后的基底表面用K30载荷仪每100m范围内检测4点，中间2点，距地基边左右2m处各1点。当进行翻挖回填或换填时，每填高约0.9m，按上述方法检测。压实系数K用核子密度仪或灌砂法每层沿纵向每100m检测6点，距地基边1m处4点，中间2间。5.填筑高度≤3.0m路堤地基条件不满足〔σ〕≥0.18MPa或Ps≥1.5Mpa或填筑高度＞3.0m时，路堤的基底处理按设计要求进行处理。6.基床以下路堤填筑每一区段按表2-1-4规定的压实标准和检测方法及频次对压实质量进行检测。表2-1-4一般填料基床以下路堤压实标准和检测方法及频次检测项目压实标准检测频次及方法压实系数K细粒土K≥0.90用核子密度仪或灌砂法每层沿纵向每100m检测6点，梅花形布置，距路基边1m处4点，中间2点。孔隙率n(%)砂类土n＜31用核子密度仪或灌砂法每层沿纵向每100m检测6点，梅花形布置，距路基边1m处4点，中间2点。砾石类土n＜31用灌水法每层沿纵向每100m检测6点，距路基边1m处左右各两点线路中部2点碎石类土n＜31地基系数K30(Kpa/m)细粒土≥90用K30载荷仪每填高约0.9m，100m范围内检查4点，路基中间2点，距路基边2m处左右各1点。粗粒土≥110碎石类土≥130块石类土≥130用K30载荷仪每层沿纵向每100m范围检测3点，梅花形布置，中间1点，距路基边2m处4点。2-97.基床以下路基顶面高程、中线、至边缘距离、宽度、横坡、平整度的允许偏差按《高速铁路路基工程施工质量验收暂行标准》第5.2.9条规定进行检测。8.基床以下路基浸水与不浸水分界高程的允许偏差按《高速铁路路基工程施工质量验收暂行标准》第5.2.10条规定进行检测第二节基床底层填筑施工一、施工准备和工艺试验1.在基床底层施工前，对下承层的地基系数K30、压实系数或孔隙率进行复测，对不合格地段进行处理，确保下承层无质量隐患。2.基床底层填筑工艺试