路基工艺试验终稿.docx

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路基工艺试验终稿

目录

1试验概述2

1.1工程地质2

1.2设计情况2

1.3实验目的2

2路基压实标准3

3主要机械设备4

4级配碎石掺水泥料源生产及填料技术指标4

5地质核查和基底处理4

6试验过程及工艺参数7

7压实检测及路基施工测量控制结果整理7

8质量控制要点及质量控制措施7

8.1填料粒径的控制14

8.2填料均匀性的控制14

9安全技术及环境保护措施14

10结论15

DK693+948.735～DK694+057.50路基工艺试验总结报告

根据《高速铁路路基工程施工技术指南》铁建设{2010}241号要求，结合路基试验段施工工艺及现场实际情况，现就该试验段总结如下。

1试验概述

1.1工程地质

路基513工点设计里程DK693+948.735～DK694+057.500,全长108.765m。

该试验段为深路堑，位于丘陵地区，自然坡度为20°～30°，植被发育，辟为农田、果园。

表层为砖红色粉质粘土，厚5～7m，下伏浅黄色全风化花岗岩，厚约5m～10m,下层为强风化花岗岩，厚约10m。

试验段丘坡地下水较发育，地下水无化学侵蚀性。

1.2设计情况

本段深路堑基底（DK693+948.735～DK694+057.500）采用压实处理，基床底层以下脚墙范围内（DK693+964.000～DK694+025.500）挖除换填约2.0m厚的A、B组填料，基床底层挖除换填2.3m厚的级配碎石掺3%水泥，基床表层采用0.4m厚的级配碎石掺5%水泥填筑。

基床底层以下脚墙范围内（DK693+964.000～DK694+025.500）换填A、B组填料868.30m³，基床底层换填级配碎石掺3%水泥4760.66m³，表层换填级配碎石掺5%水泥670.30m³。

1.3实验目的

（1）确定级配碎石掺水泥的料源及厂拌方式；

（2）确定级配碎石掺水泥施工过程中的最佳机械组合方式；

（3）确定有效的压实厚度与碾压遍数的关系；

（4）确定填料最佳含水量的控制范围；

（5）通过现场试验确定松铺厚度，作为今后路基施工中控制填土高度的依据。

2路基压实标准

（1）基床底层过渡段级配碎石掺3%水泥压实标准见表2-1：

表2-1基床底层过渡段级配碎石掺3%水泥压实标准

指标

压实标准

压实系数K

≥0.95

地基系数K30（Mpa/m）

≥150

动态变形模量Evd（Mpa）

≥50

检验数量：

每过渡段每压实层抽样检验压实系数3点，其中距路基两侧填筑级配碎石边线1m处左右各一点，路基中部一点。

每填高30cm抽样检验动态变形模量3点，其中一点应靠近桥台或横向结构物边缘处；每填高60cm抽样检验地基系数2点，其中距路基填筑级配碎石边线2m处1点，路基中部一点。

（2）基床底层级配碎石掺3%水泥压实标准见表2-2

表2-2基床底层级配碎石掺3%水泥压实标准

指标

压实标准

压实系数K

≥0.95

地基系数K30（Mpa/m）

≥150

动态变形模量Evd（Mpa）

≥40

检验数量：

路基每压实层抽样检验压实系数6点，路基左、右距路基边线1m处各2点，路基中部2点。

每填高约90cm抽样检验地基系数、动态变形模量Evd各4点，其中路基左、右距路基边线1m处各1点，路基中部2点。

（4）基床表层级配碎石掺5%水泥压实标准件表2-3：

表2-3基床表层级配碎石掺5%水泥压实标准

指标

压实标准

压实系数K

≥0.97

地基系数K30（Mpa/m）

≥190

动态变形模量Evd（Mpa）

≥55

静态变形模量Ev2（MPa）

≥120Ev2/Ev1≤2.5

检测数量：

压实层抽样检验压实系数和Evd各6点，其中距路基两侧填筑级配碎石边线1.5m处左右各2点，路基中部2点。

地基系数4点，其中距路基两侧填筑级配碎石边线1.5m处左右各1点，路基中部2点。

（4）基床底层过渡段两侧及椎体级配碎石掺3%水泥压实标准表2-4：

表2-4基床底层过渡段两侧及椎体级配碎石掺3%水泥压实标准

指标

压实标准

压实系数K

≥0.95

地基系数K30（Mpa/m）

≥150

动态变形模量Evd（Mpa）

≥40

检验数量：

每过渡段施工单位每压实层约60cm厚抽样检验地基系数2点；基床底层每压实层抽样检验压实系数和动态变形模量各三点。

3主要机械设备

主要机械设备见表3-1

表3-1主要机械设备

序号

机械名称

规格型号

单位

数量

状态

备注

1

挖掘机

PC220

台

1

良好

2

平地机

PY180

台

1

良好

3

装载机

ZL－50

台

1

良好

4

压路机

BW-225-D-3

台

1

良好

5

自卸汽车

15T

辆

5

良好

6

洒水车

8T

辆

1

良好

7

小型打夯机

LT-4TS

台

1

良好

4级配碎石掺水泥料源生产及填料技术指标

该试验段填料取自南平北站碎石场，岩层经爆破后成混合料，混合料破碎采用颚式破碎机，生产过程中配置网筛剔除粒径大于5cm的填料，筛后填料通过机械倒运拌合，并按设计要求掺适量水泥。

填料储量满足要求，试验段采用的运输线路为从南平北站碎石场取料，经安济村、大洲村运至3#拌合站，由3#拌合站集中拌制合格后运至试验段现场513工点，平均运距为8km。

本次实验依据：

⑴现行的国家有关方针政策，以及国家和铁道部有关法律、规范、验标、施工指南和铁道部最新规章制度等。

⑵新建合肥至福州铁路客运专线闽赣Ⅶ标设计文件和图纸；

⑶《高速铁路路基工程施工质量验收标准》，铁建设【2010】240号。

《高速铁路路基工程施工技术指南》，铁建设【2010】241号。

《新建铁路合福线路基工程参考图集》。

《DK693+948.735～DK694+057.50路基工点设计图》（图号：

合福施图（路）-513）

⑷本单位当前客运专线铁路建设的技术水平、管理水平和施工装备水平。

（5）现场调查资料。

通过室内试验确定的填料技术指标见表4-1

表4-1填料各项指标表

序号

检测指标

检测值

合格级配碎石允许范围

判断

备注

1

针片状颗粒总含量Wq（%）

13.6

≤20

合格

2

质软、易破碎颗粒含量Wq

2.9

≤10

合格

3

最大干密度

2.29

/

合格

4

最优含水率

6.3

/

合格

5地质核查和基底处理

5.1地质核查和检测

根据设计要求对DK693+948.735～DK694+057.50试验段基底进行地质核查。

513工点基底为粉质粘土，对地基土的基本承载力σ0进行了测试，结果见表5-1。

表5-1检测结果

检测项目

1

2

3

4

5

6

σ0（Kpa）

220

240

220

260

240

240

5.2地基处理

原设计对DK693+948.735～DK694+057.50段基底采用压实处理，但路基面部分区域由于长期雨水浸泡存在软土，后经协商沟通对基底软土部分进行挖除换填级配碎石掺3%水泥，经检测基本承载力符合规定要求。

基底采用平地机整平，静压一遍，并形成4%的横向排水坡，在线路左右测各设置20cm宽排水沟一道，并对软基部分挖除换填级配碎石掺3%水泥，最后压路机静压一遍。

6试验过程及工艺参数

试验段填料采用全幅，纵向水平分层方法摊铺，装载机粗平、平地机精平的方法整平，25t宝马振动压路机采用静压、弱振、强振组合振压方法施工。

整个试验过程填料填筑3层。

6.1第一层

松铺厚度35cm，压实厚度30cm，松铺系数为1.17。

一、DK693+948.735～DK693+953.335桥路过渡段：

①静压一遍，强振两遍：

压实系数K为0.94,动态变形模量Evd为49.7Mpa，不合格；

②静压一遍，强振两遍，弱振一遍：

压实系数K为0.96,动态变形模量Evd为66.7Mpa，合格；

二、正线

①静压一遍，强振两遍：

压实系数K为0.94，不合格；

②静压一遍，强振两遍，弱振一遍：

压实系数K为0.95，合格；

三、DK694+057.50～DK694+062.100桥路过渡段

①静压一遍，强振两遍：

压实系数K为0.96,动态变形模量Evd为50.4Mpa，合格；

②静压一遍，强振两遍，弱振一遍：

压实系数K为0.96,动态变形模量Evd为66.7Mpa，合格；

6.2第二层

松铺厚度35cm，压实厚度30cm，松铺系数为1.17。

一、DK693+948.735～DK693+953.335桥路过渡段：

①静压一遍，强振两遍：

压实系数K为0.94,动态变形模量Evd为52.1Mpa，地基系数K30为162MPa/m,不合格；

②静压一遍，强振两遍，弱振一遍：

压实系数K为0.96,动态变形模量Evd为58.7Mpa，地基系数K30为173MPa/m,合格；

二、正线

①静压一遍，强振两遍：

压实系数K为0.94，不合格；

②静压一遍，强振两遍，弱振一遍：

压实系数K为0.96，合格；

三、DK694+057.50～DK694+062.100桥路过渡段

静压一遍，强振两遍：

压实系数K为0.96,动态变形模量Evd为52.4Mpa，地基系数K30为158MPa/m合格；

6.3第三层

松铺厚度35cm，压实厚度30cm，松铺系数为1.17。

一、DK693+948.735～DK693+953.335桥路过渡段：

①静压一遍，强振两遍：

压实系数K为0.94,动态变形模量Evd为49.7Mpa，不合格；

②静压一遍，强振两遍，弱振一遍：

压实系数K为0.95,动态变形模量Evd为54Mpa，合格；

③静压一遍，强振两遍，弱振两遍：

压实系数K为0.98,动态变形模量Evd为70.2Mpa，合格；

二、正线

①静压一遍，强振两遍：

压实系数K为0.94，地基系数K30为139MPa/m，不合格；

②静压一遍，强振两遍，弱振一遍：

压实系数K为0.95，地基系数K30为161MPa/m，合格；

③静压一遍，强振两遍，弱振两遍：

压实系数K为0.97,地基系数K30为218MPa/m，合格；

三、DK694+057.50～DK694+062.100桥路过渡段

①静压一遍，强振两遍：

压实系数K为0.94,动态变形模量Evd为48.7Mpa，不合格；

②静压一遍，强振两遍，弱振一遍：

压实系数K为0.97,动态变形模量Evd为55.9Mpa，合格；

③静压一遍，强振两遍，弱振一遍：

压实系数K为0.98,动态变形模量Evd为78.9Mpa，合格；

通过取得试验成果，为此进行试验总结，可采用以下施工参数进行级配碎石掺水泥填筑施工：

25T宝马压路机先静压一遍，弱振两遍，强振两遍，最后再静压一遍收面，桥台附近处采用小型振动打夯机夯实。

松铺厚度控制在32～35cm以内，压实厚度不大于27～30cm，填料含水量控制在3.8%～4.8%范围内，且填料在1～3h之内，碾压完成。

6.1试验工艺流程

试验段路基填筑施工工艺流程见图6-1。

试验段填筑前，基底已按照设计文件及相关技术规范处理完毕，同时已按施工要求，中线放样完毕，施工边线已确定，监理工程师已认可。

施工所需机械设备、人员已到位。

图6-1试验段路基填筑施工工艺流程图

路基级配碎石填料场已确定，并按《铁路工程土木试验规程》（TB10102-2004）规定的方法进行颗粒分析、含水量与密实度和击实试验，通过重型击实法确定了填料的最大干密度和最佳含水量。

试验段填筑采用横断面全宽，纵向水平分层填筑压实的方法填筑。

6.2摊铺施工

（1）放线：

放出线路中线，每8m钉出中桩。

（2）画网格：

在有效的填筑范围内，按8m*8m用白灰画网格，以便现场领工员指挥车辆进行顺序倾倒填料。

（3）按自卸汽车每车的方量和35cm松铺厚度计算每个方格内的卸料车数，以控制填料的松铺厚度。

（4）摊铺：

采用装载机摊铺散料，同时人工配合机械对局部进行找平和补料。

（5）控制填料含水量：

最佳含水量按4.8%控制，且控制施工含水量偏差±1%以内。

填料含水率较低时，采用洒水措施；填料含水率过大时，采用装载机翻松晾晒。

6.3机械整平

（1）粗平：

填料上足后，采用装载机粗平。

为保证每层的平整度及施工厚度的均匀，摊平过程中要不断检查施工高程，且每层填筑时均形成2%～4%的人字横坡。

（2）精平：

待粗平完成后，用平地机精平作业。

（3）集窝处理：

在网格法卸料摊铺后，若仍存在集窝离析现象时，面积较大时采用挖机对局部级配较差的填料进行现场拌合，改良级配；面积较小时由人工进行现场拌合。

6.4机械碾压

精平完成后，现场技术人员进行检测，确认填筑层高程及平整度符合要求后才能进行碾压。

（1）碾压组合。

碾压采用25t宝马压路机碾压6遍，碾压组合方式：

静压一遍+弱振2遍+强振2遍+静压1遍。

压实顺序按先两边后中间，先静压后弱振、再强振的操作程序进行碾压。

（2）搭接处理。

各区段交接处，应互相重叠压实，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、下两层的填筑接头应错开不小于3.0m，以保证无死角、无漏压，确保碾压的均匀性。

7压实检测及路基施工测量控制结果整理

（1）检测内容：

压实后进行K30、Evd、K值指标检测。

（2）检测频次及检测措施：

表7-1基床底层过渡段级配碎石掺3%水泥压实标准

指标

压实标准

压实系数K

≥0.95

地基系数K30（Mpa/m）

≥150

动态变形模量Evd（Mpa）

≥50

检验数量：

每过渡段每压实层抽样检验压实系数3点，其中距路基两侧填筑级配碎石边线1m处左右各一点，路基中部一点。

每填高30cm抽样检验动态变形模量3点，其中一点应靠近桥台或横向结构物边缘处；每填高60cm抽样检验地基系数2点，其中距路基填筑级配碎石边线2m处1点，路基中部一点。

表7-2基床底层级配碎石掺3%水泥压实标准

指标

压实标准

压实系数K

≥0.95

地基系数K30（Mpa/m）

≥150

动态变形模量Evd（Mpa）

≥40

检验数量：

路基每压实层抽样检验压实系数6点，路基左、右距路基边线1m处各2点，路基中部2点。

每填高约90cm抽样检验地基系数、动态变形模量Evd各4点，其中路基左、右距路基边线1m处各1点，路基中部2点。

表7-3基床底层过渡段两侧及椎体级配碎石掺3%水泥压实标准

指标

压实标准

压实系数K

≥0.95

地基系数K30（Mpa/m）

≥150

动态变形模量Evd（Mpa）

≥40

检验数量：

每过渡段施工单位每压实层约60cm厚抽样检验地基系数2点；基床底层每压实层抽样检验压实系数和动态变形模量各三点。

（3）检测顺序：

先进行Evd检测，检测合格后在同一位置附近进行Evd、K30、K的检测。

检测中严格按规范要求标准进行，保证检测质量。

（4）整理结果。

8质量控制要点及质量控制措施

为确保填筑质量，制定以下质量控制要点：

填料粒径的控制、填料均匀性的控制、松铺厚度的控制、填料平整度的控制、路基横坡的控制、填料含水率的控制、填筑下一层之前基底压实质量的控制。

8.1填料粒径的控制

严格填料质量指标的源头控制，对大于5cm填料颗粒进行过筛，在料场装运填料之前应检验本批填料的质量，最大粒径控制在5cm。

8.2填料均匀性的控制

（1）填料运输过程中的控制：

填料在装车时应先从车厢两头装料，再装车厢中部，防止椎体过高使粗料向四周堆积，卸料时应尽量半料摊开，不要一卸到底。

（2）填料摊铺过程的控制：

现场严格按照画网格的方法卸料；在集窝面积较大时，在粗料集窝处加以石粉，采用挖掘机进行拌合。

（3）填料含水量的控制：

当现场含水量偏小时，在填料摊开以后洒水，通过挖掘机翻拌、闷料的措施，达到最佳含水量。

在雨天时，级配碎石掺水泥填筑层面采用彩条布将其封闭隔雨，同时在填筑面两侧做好临时排水沟，保证雨天填料不受雨水的浸泡。

（4）松铺厚度及横坡的控制：

采用人工放样中线边线，定出高程所在位置，以保证施工的松铺厚度。

9安全技术及环境保护措施

9.1安全技术措施

（1）路基填料施工前，组织现场管理人员、作业队人员进行安全交底，防止因此可能发生的安全事故。

（2）机械司机应严格遵守操作规程，每班检查机械状况，做好保养，填写机械运转记录，严防机械事故的发生。

（3）严格遵守施工现场临时用电安全技术规范，坚持做到“一机一闸一漏一箱”、“三级配电两级保护”的安全要求，防止用电事故的发生。

（4）建立架子对安全管理体系。

9.2环境保护措施

（1）在机械化施工过程中，要尽量减少噪声、废气、废水及尘埃等的污染，以保障人们的健康，运转中尘埃过大时要及时洒水。

（2）清理施工机械、设备及机具的废水、废油等有害物质以及生活污水排放至指定地点，不得直接排放与河流、湖泊或其他水域中，也不得倾泻于饮用水源附近的土地上，以防污染水质和土壤。

10结论

（1）压实遍数和松铺厚度的确定：

根据这三层的填筑试验，得出试验段的填筑压缩厚度为5.5cm，第一层平均松铺系数为1.24，第二层平均松铺系数为1.20，第三层平均松铺系数为1.71。

碾压组合方式：

①静压一遍，弱振压二遍；②静压一遍，弱振压两遍，强振压一遍；③静压一遍，弱振压两遍，强振压一遍；④静压一遍，弱振一遍，强振两遍，静压一遍。

以压实遍数为横坐标，以压实度、动态变形模量、地基系数为纵坐标分别绘出其关系曲线如下：

结合上图分析得知，适宜的压实遍数为5遍，虚铺厚度为35cm，

（2）适宜填筑厚度下压实系数K、地基系数K30、动态变形模量Evd随含水率变化的关系曲线

结合上图分析得知，施工含水率控制在3.8%～4.8%的范围内，各项指标可达到最佳状态。

（3）级配碎石掺3%水泥在适宜填筑厚度下压实系数随延迟时间变化的关系曲线

结合上图分析得知，适宜的延迟时间范围为1～3h。

该试验段所使用的级配碎石掺3%水泥填料各项指标满足设计及规范要求，采用装载机粗平、平地机精平，25t宝马压路机振动压实填筑工艺可满足基床底层填料填筑要求。

通过取得试验成果，为此进行试验总结，可采用以下施工参数进行大规模级配碎石掺水泥填筑施工：

25T宝马压路机先静压一遍，弱振两遍，强振两遍，最后再静压一遍收面，松铺厚度控制在32～35cm以内，压实厚度不大于27～29cm，填料含水量控制在3.8%～4.8%范围内，且填料在1～3h之内，碾压完成。