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第一章第一节路基工程施工技术标准及特点第二节路基工程重点部位施工关键技术第三节路基工程检测﹑沉降观测及评估路基工程在铁路工程建设项目中所占比例较大，在线下工程中占有举足轻重的地位。随着铁路向高速化发展，路基标准及施工状况直接影响列车高速、平稳、舒适和安全的技术指标。一、路基技术特点（一）路基填筑质量标准高客运专线路基填筑采用双控或多控压实标准的新概念。路基填筑根据不同部位，提出了动态变形模量Evd、变形模量Ev2、压实系数K、地基系数K30、孔隙率n等压实标准。为此，要求施工单位正式进行路基施工前必须做路基填筑试验段的压实工艺试验。针对不同土质，在试验室得出最大干密度和最优含水量的基础上，控制现场含水量范围，松铺厚度，并采用重型压实机械压实，得到压实度和碾压遍数的关系，以指导大面积施工。（二）基床表层采用级配碎石强化结构铁路路基的基床表层是路基直接承受列车动荷载的部分，是路基设计中最重要的部分之一，客运专线设计中在基床表层采用了70cm厚的级配碎石结构，其主要作用是：①增强线路的强度和刚度；②均匀扩散动荷载作用；③隔离道碴与路基；④防止雨水浸入使基床软化；⑤满足基床防冻等特殊要求。（三）路、桥及横向构筑物间设过渡段路、桥及横向构筑物间的过渡段，是以往设计及施工中的薄弱环节，也是既有线发生路基病害的重要部位。为此，在客运专线的设计中，为保证列车高速运行时的平稳舒适，对路桥过渡段采用了刚度过渡的设计方法。在桥台后一定范围内，采用刚度较大的级配碎石作为过渡填筑段，与路堤相接处采用1:2斜坡过渡。台背涵背路基过渡段及结构客运专线把路桥过渡段作为结构物进行了专门的设计。对软土、松软地基地段采用复合地基处理方式，如旋喷桩、水泥搅拌桩、粉喷桩、碎石桩、砂桩等，以减少地基沉降，提高地基刚度；同时在路桥过渡段采用梯形级配碎石填筑，以使过渡段之间的刚度平缓过渡；施工过程中严格分层填筑压实。（四）严格控制路基变形和工后沉降路基的沉降变形控制是客运专线的关键和重点。运营期间的弹塑性变形主要发生在路基本体部分和地基部分。为保证施工期间松软、软土地基满足工后沉降控制的要求，客运专线路基将采用多种地基处理方法，并进行沉降观测。路基必须具备高稳定性首先，路基必须严格控制工后沉降。其次，要严格控制路基的不均匀沉降。在100m范围内的路基不均匀沉降，将直接造成幅值较大的轨道长波高低不平顺，更短范围内的路基不均匀沉降，将直接造成路基的稳固和安全。第三，要控制路基的初始不平顺。这是由于路基的初始不平顺过大，将导致道床厚度不均，道床弹性和残余变形积累不均匀，也会逐渐形成轨道的中长波不平顺。（五）路基动态设计对于松软土路基，为了有效地控制工后沉降量及沉降速度，应开展动态设计。在松软、软土地基工点及台尾过渡段于路基中心、两侧路肩及边坡坡脚之外设置沉降和位移观测设备，按规定的观测控制标准和随施工进程而定的观测频次及观测精度，及时绘制填土～时间～沉降曲线。一方面控制填土速率，保证路基在施工过程中的安全与稳定，避免施工控制不当产生过大附加沉降。同时，根据沉降观测资料及沉降发展趋势、工期要求等，采取相应的措施，如调整预压土高度，确定预压土卸荷时间，提出基床底层顶面抬高值，以及铺轨前对路基进行评估及合理确定铺轨时间，以确保铺轨后路基工后沉降量与沉降速度控制在允许范围内。（六）路基质量评估客运专线大部分桥梁为预制梁，梁体结构尺寸及重量均较大，加上运架设备总重已超过800t。通过路基运架远超过设计荷载。为保证运架梁通过路基的安全稳定，特别对高填方、桥头及软基地段需进行安全监测评估。为保证铺轨前路基满足工后沉降要求及路基表层符合设计要求，也必须对路基进行施工质量状况调查、沉降观测分析、表层抽检、地质雷达检测等工作，以确保路基质量及箱梁运架。（七）地基处理的种类多为确保路基强度、刚度满足工后沉降要求，客运专线将针对不同地质条件的地基采用多种地基处理方法。浅层软弱地基采用换填碾压处理、或换填砂垫层处理。深层软基的主要地段采用袋装砂井、塑料排水板的排水固结加预压的处理方法。对于工后沉降要求高及路桥过渡段，根据地质条件和经济对比，采用砂桩、碎石桩、粉喷桩、搅拌桩、旋喷桩、CFG桩等地基处理方法。对于有地震液化的粉土或粉细砂层的地基段，采用挤密砂桩的处理方法。（一）路基设计原则高速铁路路基是一种土工结构物，对其设计应考虑路基结构的受力及变形要求、填筑材料类型的要求、结构尺寸的要求、压实标准的要求等。二、路基设计主要标准内容路基结构的受力及变形要求主要考虑——在列车荷载作用下，路基表层最大动应力和动变形值，以及经地基处理后满足高速铁路路基平顺性要求的路基工后沉降值。路基结构形式及尺寸要求主要考虑——路基基床表层、路基基床底层、路基本体、路肩等部分组成的路基断面形式，以及路基结构厚度、路基宽度、路肩宽度、边坡坡度等尺寸。路基填筑材料类型要求主要考虑——对路基不同结构部位填筑材料的要求，如级配碎石、A、B、C组土及改良土等。路基压实标准要求主要考虑——对路基不同结构部位的填筑材料提出的压实标准，压实系数K、基床地基压实系数（K30）、孔隙率n及动刚度值等。A组--优质填料包括硬块石，级配良好和细粒土含量小于15%的漂石土、卵石土、碎石土、圆砾土、角砾土、砾砂、粗砂、中砂。B组--良好集料包括不易风化的软块石（胶结物为硅质或钙质），级配不良的漂石土、卵石土、碎石土、圆砾土、角砾土、砾砂、粗砂、中砂、细粒土含量在15%~30%的漂石土、卵石土、碎石土、圆砾土、角砾土和细砂、黏砂、砂粉土、砂黏土。C组-一般填料包括易风化的软块石（胶结物为泥质），细粒土含量在30%以上的漂石土、卵石土、碎石土、圆砾土、角砾土和粉砂、粉土、黏粉土。D组--不易使用的差质填料包括强风化及全风化的软块石、黏粉土和黏土。A、B类填A、B类填料实际就是含有A类和B类填料的一种混合填料。通常情况下，这类填料并不是人工拌合而成的，是自然存在的。（二）路基基床有砟轨道基床由表层和底层组成，表层厚度为70cm，底层厚度为230cm，总厚度为300cm。一般情况下，基床表层由5～10cm厚的沥青混凝土和65～60cm厚的级配碎石组成。无砟轨道路基表层厚度与无砟轨道的混凝土支承层或混凝土底座的总厚度不应小于70cm，底层厚度为230cm。混凝土支承层或混凝土底座以外的路基面应设防排水层，采用厚5～10cm沥青混凝土或C25混凝土。基床表层级配碎石的碎石粒径、级配及材料性能应符合的规定。压实标准采用地基系数K30、动态变形模量Evd、孔隙率n三项指标控制。无砟轨道还应增加对变形模量Ev2的控制标准。基床底层应采用A、B组填料或改良土，其压实标准采用地基系数K30、动态变形模量Evd、压实系数K或孔隙率n等三项指标控制。无砟轨道还应增加对变形模量Ev2的控制指标。轨道类型填料厚度（m）压实标准地基系数K30（MPa/m）动态变形模量Evd（MPa）孔隙率n变形模量Ev2Ev2/Ev1有砟轨道级配碎石0.6～0.65≥190≥55＜18%无砟轨道级配碎石0.40≥190≥50＜18%≥120≤2.3填料厚度（m）压实标准改良细粒土砂类土及细砾土碎石类及粗砾土A、B组填料及改良土2.3地基系数K30（MPa/m）≥110≥130≥150动态变形模量Evd（MPa）≥40（35）≥40（35）≥40（35）变形模量Ev2（MPa）及Ev2/Ev1≥60≤2.5≥60≤2.5≥60≤2.5压实系数K30≥0.95————孔隙率n——＜28%＜28%（三）基床以下路堤基床以下路堤应优先选用A、B组填料和C组块石、碎石、砾石类填料，当选用C组细粒土填料时，应根据填料性质进行改良后填筑，其填料及压实应符合规定。采用无砟轨道时还应增加对变形模量（Ev2）的控制指标。填料压实标准细粒土改良土砂类土及细砾土碎石类及粗砾土A、B、C组(不含细粒土、粉砂及易风化软质岩块石土)填料及改良土地基系数K30MPa/m）≥90≥110≥130变形模量Ev2（MPa）及Ev2/Ev1（≥45）≤3（≥45）≤3（≥45）≤3压实系数K≥0.90（0.92）－－孔隙率n－≤31%≤31%（四）路基工后沉降有砟轨道路基工后沉降量不应大于5cm，沉降速率应小于2cm/年。桥台台尾过渡段路基工后沉降量不应大于3cm。无砟轨道地段路基在无砟轨道铺设完成后的工后沉降应满足扣件调整和线路竖曲线圆顺的要求。工后沉降一般不应超过扣件允许的沉降调高量15mm；沉降比较均匀的长大路基段，考虑可调整竖向线路坡度时，允许的最大工后沉降量为30mm，并且调整轨面高程后的竖曲线半径（五）路桥过渡段与桥梁连接处的路堤一直是铁路路基的一个薄弱环节，一方面由于路堤与桥梁刚度差别较大而引起轨道刚度的突变，同时路堤与桥台的沉降不一致，而导致轨面不平顺，因而引起列车与线路结构的相互作用增加，影响线路结构的稳定，影响列车高速、安全、舒适运行。如下图所示，列车上桥时对桥台有较大的冲击作用，列车下桥时对过渡段路基有较大的冲击作用。过渡段刚度变化曲线050000010000001500000200000025000003000000350000040000000510152025与桥台背的距离（m）路基竖向刚度kN/m1．过渡段的设计原则①在过渡段较软一侧，增大路基基床的竖向刚度值，控制路基的工后沉降，地基采用复合地基处理；②在过渡段较软一侧，增大轨道结构竖向刚度③在过渡段较硬一侧，减少轨道结构竖向刚度④在过渡段较硬一侧，减少桥台结构竖向刚度2．台尾过渡段路堤的设置方式过渡段路堤基床表层在距桥台20m范围内掺入适量的水泥，表层以下的梯形级配碎石掺入适量水泥并分层填筑，压实标准应满足地基系数K30≥150MPa/m、动态变形模量Evd≥50MPa和孔隙率n＜28%。采用无砟轨道时，压实标准还应满足变形模量Ev2≥80Mpa的要求。当采用二次填料过渡段时，在正梯形级配碎石过渡段后设置倒梯形二次填料过渡段，采用A、B组填料填筑，填筑压实标准应符合基床底层填料的及压实标准要求。一、地基处理施工考虑到高速度、无砟轨道结构、沉降控制标准高等因素，客运专线地基处理根据地质条件和技术标准要求，采用的地基处理方法有：排水固结（塑料排水板、袋装砂井）、挤密桩复合地基（砂桩、碎石桩）、半刚性桩复合地基（粉喷桩、搅拌桩、旋喷桩）、强夯、灰土挤密桩、CFG桩、混凝土打入桩、桩板结构等。（一）排水固结法在软土地基中通过插设塑料排水板或袋装砂井，以缩短软土中孔隙水的渗流距离，加速地基中软土的固结过程，从而起到加固地基的作用。（二）挤密桩复合地基（砂桩和碎石桩）砂桩和碎石桩是对于松软土或软土地基采用振动或捶击导管成孔，挤密砂或碎石成桩，起到加固地基的作用。排水板排水施工现场镇江金山湖湖岸工程软基处理（三）浆体（粉体）喷射搅拌桩浆体或粉体喷射搅拌桩在地基处理时采用的施工机械基本是相同的。浆体喷射搅拌桩是在桩体搅拌过程中通过泥浆泵泵入水泥浆体与搅拌土体形成搅拌桩，粉体喷射搅拌桩是在桩体搅拌过程中通过高压气体带入水泥干粉与搅拌土体形成搅拌桩。双喷双搅粉体桩应严格控制钻进速度、提升速度（提升速度不大于0.5m/min，复搅提升速度控制在0.5～0.8m/min）、喷粉量及空气压力，严格按要求的复搅遍数进行复搅。在没有喷粉的情况下严禁提升钻头作业，确保成桩质量，控制搅拌钻头直径磨耗量不得大于10mm。（2）粉喷桩施工过程（四）强夯强夯法适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与黏性土、湿陷性黄土、杂填土和素填土等地基。郑西客运专线对地基处理深度为6米的湿陷性黄土采用单击夯击能为3000～4000KN·m的强夯法进行处理，取得较好的加固效果。（五）灰土挤密桩灰土挤密桩包括石灰土挤密桩、水泥土挤密桩和柱锤冲扩桩等，适合对松软非饱和土的加固处理，如湿陷性黄土消除其湿陷性的加固处理。郑西客运专线对地基处理深度为22米以内的湿陷性黄土采用了水泥土挤密桩或柱锤冲扩桩的方法进行消除其湿陷性的加固处理。（六）CFG桩CFG桩是水泥粉煤灰碎石桩的简称，称作为低标号混凝土桩。它是