工艺技术路基填筑工艺试验方案.docx
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工艺技术路基填筑工艺试验方案
A、B组填料填筑压实工艺试验方案
1、工程概况
1、十标段一项目部施工段起点里程DK628+043.27，终点里程DK654+016.510，全长28.973km（含短链），其中路基7.01km，占辖区线路总长的24.2%。
2、一项目部路基试验段选在DK643+490.00～DK643+600.00段，长110m，小里程前接1-1.5m框架涵、大里程后接大村特大桥，工点类型为丘间谷地。
3、工程地质及水文地质条件：
①地形地貌：
丘间谷地，丘坡，地势较平缓。
②地层岩性：
山坡表层为粉质黏土（Q4el+dl），粉质黏土，灰黄色，软~硬塑，局部夹铁锰之结核，0～0.4m种植土，见植物根系，厚度为0~3m，Ⅲ，σo＝180KPa;谷地表层为淤泥及淤泥质黏土（Q4pl+dl），褐灰色，流塑～软塑，厚约1～2.4米，σo＝20～120KPa，Ⅱ。
下为粉质黏土，褐黄色，硬塑，σo＝180KPa，厚约3～8米；粉砂岩、泥质砂岩（K2），灰白色，全风化~弱风化，岩层受节理切割，破碎，Ⅲ～Ⅳ，岩层产状285°∠79°，节理裂隙发育，节理产状：
77°∠85°，127°∠55°，可见延伸长度0.5，密闭~微张，间距3~5cm，σo＝200～600KPa。
灰岩，全风化~弱风化，σo＝200～1500KPa，Ⅲ～Ⅴ级。
（1）（Q4el+dl）淤泥质粉质黏土，褐灰色，流塑～软塑，Ⅱ级,Ps＝0.82MPa，Es＝3.37MPa；
（1）1-1：
（Q4el+dl）淤泥，褐灰色，流塑，Ⅱ级,Ps＝0.17~0.26,Es＝1.55~2.16；
（1）1-2：
（Q4el+dl）淤泥质粉质黏土，黄褐色，流塑，Ⅱ级，Ps=0.4Mpa，Es=2.25Mpa，σo=45Kpa；
（1）2：
（Q4el+dl）粉质黏土，黄褐色，硬塑，Ⅱ级，σo=180Kpa；
（1）2-1：
（Q4el+dl）粉质黏土，褐灰色，软塑，Ⅱ级，σo=120Kpa；
（2）1：
（Q4el+dl）粉质黏土，黄褐色，硬塑，Ⅲ级，σo=180Kpa；
③水文地质条件：
地表水较发育，地下水发育，为地表潜水，受降雨影响较大，季节性明显。
2、编制依据
1）《客运专线铁路路基工程施工技术指南》（TZ212-2005）；
2）《客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准》（铁建设[2005]160号）；
3）《客运专线无砟轨道铁路工程施工质量验收暂行标准》（铁建设[2007]85号）；
4）《铁路工程土工试验规范》（TB10102）；
5）贵广公司文件、设计文件、监理文件及现场踏勘调查所获得的工程地质、水文地质、当地资源、交通状况及施工环境等调查资料。
3、试验目的、范围
试验目的：
确定管段内经济合理的填料，选定满足施工要求的压实机具、所用填料及压实条件下合理的松铺厚度、压实遍数和施工最佳控制含水量等工艺参数，选定经济、合理、准确的检测手段。
确定机械设备组合、施工工艺、摊铺厚度、压实遍数、级配料配合比等施工参数及试验、检测的方法。
试验范围：
路基基床底层填筑的施工工艺（含检测手段）；基床以下路堤本体填筑施工工艺（含检测手段）；路基基底沉降观测和路基面沉降观测。
4、施工人员、机械设备及测量、检测仪器、设备投入情况
4.1人员情况
项目部成立以项目经理为组长、副经理、总工、工程技术、质检、测量、试验人员组成的路基专业管理小组，并进行具体的分工。
本工艺试验施工具体人员明细如下：
总体负责人：
刘立贵
技术负责人：
吴青瑜
施工负责人：
李竹有
试验负责人：
熊廷兵
质量负责人：
刘世德
测量负责人：
唐德平
物资设备负责人：
叶柏青
安全负责人：
刘受琦
管理、技术、质量、检测人员已全部到位，具体情况见表1。
表1 管理人员组成表
序号
姓名
职务
职称
备注
1
刘立贵
常务副经理
工程师
2
李竹有
副经理
工程师
3
朱树斌
质量安全副经理
工程师
4
吴青瑜
总工程师
工程师
5
张青龙
总经济师
经济师
6
陈正聪
副总工程师
工程师
7
刘世德
经理助理兼质量管理部部长
工程师
8
朱文华
试验主任
工程师
9
唐德平
测量队队长
工程师
10
储茂成
技术部部长
工程师
11
张志强
工程管理一部部长
工程师
12
刘受琦
安全环保部部长
工程师
13
叶柏青
物资设备部部长
工程师
14
李艳生
调度室主任
工程师
本工艺性试验由路基架子二队负责，该队有多年的路基填筑压实施工经验，在多条铁路、高等级公路建设中均获得过好评。
拟投入工艺试验的共有18人。
包括施工负责人、技术员、试验员、质检员、安全员及其他工人10人，拟投入工艺试验的施工机械有推土机、压路机、挖掘机、平地机、装载机，配置能满足工艺试验的需求。
4.2机械设备
试验段填筑主要采用挖掘机挖装自卸汽车运输填料、推土机初步平整、平地机精平、振动式压路机碾压。
所需机械设备见表2，振动压路机技术参数见表3。
表2 投入试验段施工机械表
序号
设备名称
规格型号
单位
数量
状态
备注
1
挖掘机
PC-220
台
1
良好
2
振动平碾
BOMAGBW217DH-2
台
1
良好
18T
3
推土机
D65-P
台
1
良好
4
平地机
PY160
台
1
良好
5
自卸车
红岩,15t
辆
4
良好
5
洒水车
CA10B,8000L
辆
1
良好
表3 振动压路机技术参数表
机械名称
规格型号
生产厂家
工作质量
功率（Kw）
碾尺寸（宽×直径）
频率（Hz）
振幅（mm）
激振力（KN）
振动平碾
BW2217DH-2
宝马
18
135
1500×2130
28/30
1.8/0.9
320/210
4.3测量、检测仪器
测量、检测仪器见表4。
表4 测量、检测仪器表
序号
仪器设备名称
规格型号
单位
数量
检定状态
备注
1
全站仪
TCR802Power/TCR802Ultra
套
1/1
合格
2
水准仪
天宝DINI03
台
1
合格
3
水准尺
天宝（铟瓦水准尺3m）
对
1
合格
4
钢尺
50m
把
1
合格
5
K30平板载荷仪
YB-150,Ф300mm
套
1
合格
6
Ev2仪
台
1
合格
7
Evd仪
台
1
合格
8
重型动力触探仪
N63.5
套
1
合格
9
灌砂筒
Ф150mm
个
1
合格
10
案秤
AGT-10
套
1
合格
5、试验时间
拟于2010年04月15日开始实施试验工作，至2010年04月30日完成现场试验工作，待试验完成后及时整理完成相关试验总结报告，并按有关规定经审核后报监理、业主等单位批准。
6、试验准备
6.1施工场地的准备
本段路基需开挖至换填底面，基底冲击碾压压实，地基承载力检验必须符合设计要求。
路基两侧做好排水沟，使积水能够顺利地排出路基影响范围以外，使路基免受积水的浸泡。
6.2施工技术准备
1、试验段施工要决定的技术参数及工艺方法
（1）确定合适的填料
（2）材料的松铺系数
（3）标准的施工方法及工艺
①确定填料含水量及控制方法；
②材料的摊铺方法和适用的机具；
③整平和整形合适的机具和工艺方法；
④压实机具的选择与组合，压实的顺序、速度和遍数；
⑥运输、摊铺和碾压机械的协调和配合。
（4）确定每一作业段的合适长度。
（5）确定施工组织及管理体系、人员的组成及分工。
（6）质量检验内容、检验频率及检验方法。
（7）试验路段成果报告
①采用填料的最大干密度及最佳含水量；
②计算与确定松铺系数、机械组合和碾压遍数；
③采用的人员和机械设备；
④采用与确定施工工艺。
2、施工机具的配备
施工队伍配备一套齐全的满足施工要求的施工机具，详见表2。
3、质量检测仪器的配备和检测项目
（1）土壤液塑限联合测定仪器和电子天平：
液、塑限；
（2）重型击实仪：
击实；
（3）路基密实测试装置一套：
K30和n；
（4）Evd动态平板载荷仪：
Evd；
（5）电子天平、可调式电砂浴、恒温水浴锅：
颗粒密度；
（8）电子天平、土工筛：
筛分；
（6）切石机、数显式万能材料试验机：
岩石的拉压强度、软化系数；
（7）全站仪；
（8）水准仪；
（9）50m钢尺；
以上仪器均齐全，均检验合格，可用于施工质量控制。
4、填料的标准击实
路基填料的各种原料试验及标准试验成果完成后按照相关程序报批。
5、测量准备工作
沿线水准点、导线点经测量符合，各种测量成果已批复。
6、原材料选定
（1）填料来源与选择
本管段路基A、B组填料主要取自怀集县坳仔镇渡头河料场，料源为河滩料，土料场距试验段平均运距约35Km，经对该料场填筑料取样进行颗粒筛分试验，该料场填筑料属于级配不好的细圆粒B组填料，该填筑料满足客运专线铁路及设计要求。
（2）水：
采用当地机井地下水，水质经检验满足施工要求。
7、施工工艺及施工方法
碾压工艺按“三阶段、四区段、八流程”的方法组织路基填筑施工。
施工按分层和作业区分段的方式，进行横断面全宽、纵向分层填筑。
推土机配合装载机或挖掘机装料，自卸汽车运输，基床表层以下采用推土机初平、摊铺机精平，基床表层平地机摊铺平整，振动压路机压实。
7.1施工准备
7.1.1测量放线
测量人员根据试验段填筑断面图，测放出试验段的中、边线，因试验段为路堤段，为保证边坡压实质量，需将填筑范围比设计值加宽30cm，填筑范围洒白灰线标示待填筑完毕后刷坡处理。
7.1.2台阶开挖
人工配合小型挖掘机将路基试验段与山坡脚交界处开挖出台阶，分级台阶高度、宽度以设计值为准，若无设计值则按高0.6m、宽1.2m施工，（开挖顺序由上向下，每级台阶开挖完成后采用小型振动碾静压2～3遍，如开挖出的台阶较松散需按照一般A、B料填筑段的压实标准进行碾压，必要时进行压实指标检测。
7.1.3画方格网
根据测量人员放出的试验段填筑范围边线，用白灰洒出10m×10m的方格网。
7.1.4画分层线
在路堤两侧和中间每20米立竹竿，用红油漆每30cm画一横线，并标注好填筑层数，以控制压实厚度不超过30cm。
填筑一定高度后，上移竹竿，以此类推。
7.2施工工艺
拟采用工艺流程：
测量放样→沟渠及原地面处理→基底原位测试→挖除非适用土→基底承载力测试→埋设沉降观测桩→填料→摊铺初平（检查填料厚度及含水量）→翻晒破碎→检测含水量→整平→检测松铺厚度→碾压成型→检测压实度→检测压实厚度→质量检查、资料整理。
7.2.1埋设沉降桩
开挖基底经碾压检测合格后，按20m间距在线路上埋设沉降观测桩，埋设位置分别为DK643+490、DK643+510、DK643+530、DK643+550、DK643+570、DK643+590、DK643+600中心处。
沉降观测桩：
采用ф20mm（一级圆钢）底端带弯钩的钢筋，钢筋原长不小于40cm，底部做成带弯钩状。
沉降板：
由钢底板、金属测杆（ф40mm厚壁镀锌铁管）及保护套管（直径不小于ф75mm、壁厚不小于4mm的硬PVC管）组成，钢底板尺寸为500mm×500mm×10mm。
金属测杆采用通过3根ф10mm钢筋采用双面电弧焊焊接在钢底板上，金属测杆用内接头连接，保护套管用PVC外接头连接，随着填土的增高，测管与套管亦相应加高，每节长度不超过1m，接高后的测杆顶面应高于套管上口，在填土施工中采取措施保护监测设施。
工作原理：
埋在地表的沉降底板随地基沉降而下沉，通过连接在上面的测杆的传递测量其高程，测杆高程减去杆长即为沉降板高程，每次沉降差就是地表沉降值。
7.2.2填料运输
填料采用自卸车运输至施工现场，填筑料摊铺采用推土机初平，再用平地机整平辅以人工修整，填层表面无显著的局部凹凸，并按施工图的要求做成向两侧横向排水坡。
7.2.3摊铺、整平
填筑前首先放出线路中桩和填筑边线，每10m钉出边线木桩，为保证路基边缘的压实度，边线应比设计线每边宽出30cm。
按自卸汽车每车的方量和松铺厚度计算每个方格内的卸土车数，以控制填料的松铺厚度。
规范要求使用大型压实机械碾压。
试验段松铺厚度计划按如下段落及松铺厚度施工：
DK643+490～DK643+525:
松铺厚度30cm、每格上料量7.50m3（5×5m方格）；
DK643+525～DK643+570:
松铺厚度35cm、每格上料量8.75m3（5×5m方格）；
DK643+570～DK643+600:
松铺厚度40cm、每格上料量10.0m3（5×5m方格）；
倾倒在网格内的填料，在摊铺前检查填料是否均匀。
每种填料在各自填筑范围内重复以上填筑顺序，且每层均保证达到所在位置压实标准。
填料的摊铺采用推土机，保证每一填层的平整度及层厚的均匀，摊平过程中不断用铁锹挖洞检查松铺厚度。
原则上每一层填筑时均须形成2%～4%的人字形横坡，有困难时可在基床底层逐步形成。
在相邻两区段上下两层填筑接头处须错开不小于3m的距离。
在沉降观测桩周围1m范围内的路基采用人工填筑整平。
7.2.4碾压
碾压采用18t的振动压路机碾压6～8遍，碾压时采取从两侧向中心的顺序，纵向进退式碾压，沿线路纵向行与行之间压实重叠不应小于0.4m，横向同层接头处重叠0.4～0.5m，相邻两区段纵向搭接长度不应小于2.0m，上下两层填筑接头应错开不于小3.0m，大型压实机械不能压到的部位，采用小型振动压实设备分层压实，以保证无死角、无漏压，确保碾压的均匀性。
碾压中紧跟检测不同碾压遍数情况下达到的压实度，从而适时调整碾压工艺，确定最佳碾压方式。
碾压组合1：
静压1遍＋弱振2遍＋强振2遍＋静压1遍，共6遍；
碾压组合2：
静压1遍＋弱振2遍＋强振3遍＋静压1遍，共7遍；
碾压组合3：
静压1遍＋弱振2遍＋强振4遍＋静压1遍，共8遍。
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。
振动碾压均采用慢速前进振动后退停振的方式，振动压路机叠钢碾半轮，三轮钢轮压路机叠后轮半轮碾压，保证压实均匀性。
对于边角处碾压不到的地方用小型夯机分层夯实。
碾压遵循由路边向路中，先轻后重，先下部后上部密实，低速行驶，进退式碾压的原则，避免出现推移，起皮和漏压的现象。
7.2.5压实度检测
在每一填层碾压三遍随检压实度100%合格后，立即按照试验段验收频率组织检查。
采用K30平板载荷仪、地基系数K30、孔隙率n。
采用灌砂法（或灌水法）进行检测试验，检测频率为每层每遍（自碾压三遍后开始）18个点，直至压实度满足要求。
试验过程中安排技术人员、检测人员记录填料松铺系数，压路机的碾压速度、碾压顺序、碾压遍数及压实度检测等情况，以便整理出指导大面积路基填筑施工的总结报告。
试验段第一层达90%的压实度，经监理工程师检查同意后，在其上进行压实度为93%和95%的压实试验，从而确定填料在适宜的含水量和合适的松铺厚时，压实机械达到90%、93%、95%的压实度时相应的碾压遍数，最佳施工组织，以上检测指标为基床以下路堤填筑压实质量指标。
7.3A、B组填料路基填筑方法
路基A、B组料填筑施工区段作业顺序见图1，填筑施工工艺及质量控制流程见图2。
图1：
路基填筑施工区段作业顺序图
图2：
路基填筑施工工艺及质量控制流程图
工艺方法如下：
7.3.1分层填筑
路基填筑采取横断面全宽、纵向分层填筑的方式。
当原地面高低不平时，从最低处分层填筑，由两边向中心填筑。
为保证路堤全断面的压实度一致和完工后的路堤边缘有足够的压实度，边坡两侧各超填0.5m，竣工时刷坡整平。
填筑施工根据现场施工条件，采用推土机、挖掘机或装载机配合自卸汽车运输。
现场技术人员、测量人员负责控制松铺厚度，并配合机械随时进行厚度调整。
为节省摊铺平整时间，在运送填料时，严格控制倒土密度，根据车载量及松铺厚度计算卸车密度。
用不同填料填筑路堤时，各种填料禁止混杂填筑，每一水平层的全宽用同一种填料填筑，并做成横向4%的排水坡。
7.3.2摊铺平整
填筑区段完成一层卸土后，用推土机、平地机摊铺平整，做到填铺面在纵向和横向平顺均匀，以保证压路机压轮表面能均匀地接触填铺面进行碾压，达到碾压效果。
摊铺时边坡两侧各加宽0.5m，在推铺的同时利用推土机对路肩进行初步压实，并保证压路机压到路肩时不致发生滑坡。
7.3.3洒水或晾晒
严格控制填料的含水量。
含水量不超过试验中求得的最佳含水量的2%或不低于最佳含水量的3%。
当含水量太低时，在表面洒水并尽可能地搅拌，待提高含水量后再摊铺碾压；当填料含水量超过规定时，则在摊铺后先晾晒，待降低含水量至最佳含水量时再碾压，填层厚度可适当减薄。
在洒水或晾晒时，前后两区段交叉施工。
7.3.4机械碾压
填土压实作业用光轮压路机配合重型振动压路机碾压。
压实前，由领工员、值班班长、压路机司机进行检查，确认层厚及平整度符合要求后，再进行碾压。
用振动压路机进行碾压时，第一遍静压，然后先慢后快，由弱振至强振，最快行驶速度控制在4km/h，由两边向中央纵向进退式进行。
横向接头重叠0.4～0.5m，前后相邻两区段间纵向重叠不于小2.0m。
做到压实均匀，没有漏压、死角。
按照压实部位密度标准、填层厚度及控制压实遍数进行压实。
压实遍数由试验人员根据试验段确定的压实系数提供。
经密度和K30检测合格，且监理平行检测合格后，方可转入下一道工序。
不合格时进行补压，直至合格。
7.3.5检验签证
按验标要求对填料质量、填筑厚度、填层面纵横方向平整度、压实质量、宽度、边坡质量及坡度等进行检查验收签证。
达不到标准的不验收。
7.3.6路面、边坡整形
路堤按设计标高填筑完成后，每20m设三个桩（两个边桩，一个中桩）。
进行高程测量，计算平整高度，施放路肩边线桩，修筑路拱，并用光轮压路机碾压一遍，使路面光洁无浮土，横向排水坡符合要求。
依据路肩边线桩，用人工按设计坡率挂线刷去超填部分。
边坡刷去超填部分后进行整修夯实，整修后的边坡达到坡面平顺没有凹凸，转折处棱线明显，直线处平直，变化处平顺，压实度合格。
7.4填料试验技术指标
A、B填料要作颗粒密度、筛分、击实、液、塑限，软化系数的试验，路基试验段压实后进行K30、Evd、K、n等压实指标检测。
7.5填料质量控制标准
填料质量符合设计要求，填筑时对运至现场的填料进行抽样检验。
检验数量：
施工单位对填料的检验项目、检验数量符合表7-1。
表7-1基床以下路堤填料复查项目及频次
填料类别
试验项目、频次
颗粒级配
液塑限
击实试验
颗粒密度
细粒土
—
5000m3（或土性明显变化）
5000m3（或土性明显变化）
—
粗粒土、碎石土
10000m3（或土性明显变化）
—
—
10000m3（或土性明显变化）
7.6填料填筑质量控制标准
根据《客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准》（铁建设[2005]160号）及《客运专线铁路路基工程施工技术指南》（TZ212-2005），基床底层压实标准见表7-2，基床以下路堤压实标准见表7-3，基床底层顶面中心至边缘距离、宽度、横坡、平整度、厚度允许偏差、检验数量及检验方法见表7-4，基床以下路堤中线至边缘距离、宽度、横坡、平整度的允许偏差、检验数量及检验方法符合表7-5的规定。
表7-2基床底层压实标准
项目
压实标准
改良细粒土
砂类土及细砾土
碎石类及粗砾土
地基系数K30（MPa/m）
≥110
≥130
≥150
动态变形模量Evd（Mpa）
≥40
≥40
≥40
孔隙率n（%）
——
＜28
＜28
压实系数K
≥0.95
——
——
检验数量：
施工单位沿线路纵向每100m每压实层抽样检验压实系数K（改良细粒土）或孔隙率n（砂类土和碎石类土）6点，其中：
左、右距路肩边线1m处各2点，路基中部2点；每100m每填高约90cm抽样检验地基系数K30、动态变形模量Evd各4点，其中：
距路基边线2m处左、右各1点，路基中部2点。
监理单位按施工单位抽样数量的10%平行检验和见证检验，均不少于一次。
检验方法：
按《铁路工程土工试验规程》（TB10102）规定的试验方法检验。
表7-3基床以下路堤压实标准
项目
压实标准
改良细粒土
砂类土及细砾土
碎石类及粗砾土
地基系数K30（MPa/m）
≥90
≥110
≥130
孔隙率n（%）
——
＜31
＜31
压实系数K
≥0.90
——
——
检验数量：
施工单位沿线路纵向每100m每压实层抽样检验压实系数K（改良细粒土）或孔隙率n（砂类土和碎石类土）6点，其中：
左、右距路肩边线1m处各2点，路基中部2点，有反压护道地段每100m增加1个检测点；每100m每填高约90cm抽样检验地基系数4点，其中：
距路基边线2m处左、右各1点，路基中部2点。
监理单位按施工单位抽样数量的10%平行检验压实系数或孔隙率；见证全部地基系数K30检测。
检验方法：
按《铁路工程土工试验规程》（TB10102）规定的试验方法检验。
表7-4基床底层顶面中线至边缘距离、宽度、
横坡、平整度、厚度的允许偏差、检验数量及检验方法
序号
检验项目
允许偏差
施工单位检验数量
检验方法
1
中线至边缘距离
+50mm
0mm
沿线路纵向每100m抽样检验5处
尺量
2
宽度
不小于设计值
沿线路纵向每100m抽样检验3处
尺量
3
横坡
±0.5%
沿线路纵向每100m抽样检验2个断面
坡度尺量
4
平整度
不大于15mm
沿线路纵向每100m抽样检验10处
2.5m长直尺量测
5
厚度
±30mm
沿线路纵向每100m抽样检验3处
水准仪测
表7-5 基床以下路堤中线至边缘距离、宽度、
横坡、平整度的允许偏差、检验数量及检验方法
序号
检验项目
允许偏差
施工单位检验数量
检验方法
1
中线至边缘距离
±50mm
沿线路纵向每100m抽样检验5处
尺量
2
宽度
不小于设计值
沿线路纵向每100m抽样检验5处
尺量
3
横坡
±0.5%
沿线路纵向每100m抽样检验5个断面
坡度尺量
4
平整度
不大于15mm
沿线路纵向每100m抽样检验10处
2.5m长直尺量测
8、质量检查、资料整理
分层自检合格后，会同监理工程师进行复检，检验通过后，及时整理出试验资料。
总结出最佳碾压工艺、松铺系数、晾晒时间。
1、对不同填层厚度，不同碾压编数的检测数据进行整理分析，绘出碾压遍数与K30值和孔隙率n值变化曲线关系图，确定出不同填层厚度的海城碾压遍数。
2、对不同填层厚度的合理碾压遍数进行技术经济分析比较，确定最优的填层厚度和碾压遍数。
3、根据沉降观测结果计算整理观测数据，绘制填筑日期与沉
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