高速铁路路基试验段施工方案.docx

1、高速铁路路基试验段施工方案1、编制依据1.1、客运专线铁路路基工程施工技术指南（TZ21-2005）1.2、客运专线铁路路基工程质量验收暂时标准（铁建设（2005）160号）1.3、高速铁路路基设计和施工规范1.4、客运专线铁路工程施工质量验收标准应用指南1.5、铁路工程土式试验规程(TB10102)1.6、新建铁路兰州至乌鲁木齐第二双线施工图线路详细纵断面图1.7、兰新公司关于路基施工的相关规定及文件1.8、我工区人员的技术实力和类似的施工经验2、路基试验段工程概况及试验目的2.1工程概况2.1.1主要工程量我工区施工范围为DK1729+500DK1743+878，共14.378km，主要工

2、程量为：特大桥3座，大桥1座，中桥2座，共2890延米；涵洞35座（其中盖板涵4座，箱形涵31座）；路基11488米。本段处于三十里风区，除桥外，所有路基段均设防风明洞。本段路基试验段设在：DK1732+525DK1732+635，共110m，最大填筑高度约为3m，由二工区401队直接负责施工。 2.1.2主要地质资料针对本方案路基试验段对照，主要地质为：主要地表地貌为剥蚀低中山丘陵，基表岩石结构主要为密实的III级硬土（即细圆砾土），部分路段为石膏岩透镜体夹层，地基须采取处理措施，强风化层厚度在13m。2.1.3主要水文资料本段气候干旱少雨，线路经行处多为沟谷地区漫流区，因此需要做好上游的防

3、洪导流堤。本段地下水含量较低，埋深最大在50m以上，仅在DK1742+100处埋深约20m，且含量较少。地下水具有硫酸盐侵蚀性，在采用地下水作为施工用水时，应进行试验检测。2.2.4主要技术标准1、铁路等级：国铁级。2、正线数目：双线。3、限制坡度：20。4、最小曲线半径：5500米。5、牵引种类：电力。6、设计运行时速：350km/h。2.2试验目的试验段施工的目的:（1）、为了确定路基（基床表层以下）基底施工机械设备的配备。（2）、为了确定本段路基（基床表层以下）施工参数（填料质量、碾压施工工艺、压实遍数、试验检测方法等）。（3）、为了使所有的管理、施工人员详实、准确地掌握本段线路施工范围

4、内路基的施工方法。（4）、通过基床表层试验段施工进行收集、整理、分析，形成一套从基底处理，到路基本体填筑施工的施工工艺。（5）、通过试验取得各项技术资料，经过分析整理，写出总结报告，报经监理及上级主管部门确认，确保路堤填筑质量，并使该成熟工艺得到推广，从而有效控制路基施工质量和进度。3、施工组织安排3.1劳动力组织本试验段施工中，我工区拟投入劳力36人，其中施工现场负责人2人，各种机械操作人员及劳务工16人，现场安全质量员4人，技术人员6人，试验人员4人，领工员及工班长4人。主要施工负责人（表3.1）序号姓名职务备注1李启成二工区长2何学东副工区长兼总工3马海俊作业队长401队4马生彬副队长4

5、01队5王智技术负责人401队6朱胜安技术负责人401队7高永平安质负责人401队8陈小猛试验负责人试验室3.3工期安排路基试验段工期拟安排如下：本工区试验段计划于4月20日开始施工，5月20日施工完成。 施工前先对路基进行清表，此项工作根据业主的文件，已经提前进行，因此在该施工方案中，此项工期未予计划。3.4管理组织机构该路基试验段施工管理队伍组织形式为架子队“1152”模式，主要管理人员表3.1已经列出。4、试验段路基施工方法、工艺4.1施工准备4.1.1修筑施工便道4.1.2施工测量、放样对本基床底层试验段进行测量，控制好标高后，进行路基本体中桩及边桩的放样。4.1.3路基表层清理 根据

6、业主的相关要求，清表工作已经开展，要求清表时在不破坏固有地形、地质的条件下清除表层人工填土、弃渣和附着植被，严禁红线外施工开挖，以免破坏该段极脆弱的生态环境。清除厚度不宜大于30cm。4.2路基试验段施工工艺4.2.1基底处理DK1732+350DK1732+450段地表地质均为上更新统至全新统洪积细角砾土，略有胶结，稍湿，密实，为级硬土，地基承载力为500kpa。我工区拟决定该段试验段地基处理工艺采用冲击碾压。冲击碾压宽度不宜小于6.0m，自行式冲击压路机单块最小冲压施工面积不小于1000m2,牵引式冲击压路机单块最小冲压施工面积不小于1500m2。工作面较窄时，需设置转弯车道，冲压最短直线

7、距离不宜少于100m。冲击碾压时，土的含水量（w）范围要求如下：（1）、一般情况下，当细粒土含量50%时，含水量范围当细粒土含量50%时，含水量范围。（2）、高液限土冲击碾压的含水量上限可放宽至30%。（3）、含水量超出以上范围时，须经试验论证确定控制范围。冲击碾压要求安全距离为：电线杆、水准导线点10m；桥台10m；重力式挡墙距墙背内侧2m。冲击碾压行驶速度要求12km/h，冲压时应注意冲击波峰，错峰冲压，冲压5遍应改变冲压方向，碾压遍数不小于20遍。地基处理范围为横向左右侧各超出路基边坡角4m。施工质量要求：冲击碾压最后5遍的沉降量不得大于1cm。该段路基大部分为高填方，碾压面下1.5m深

8、度范围内的土的压实系数不低于0.92或地基系数K30110Mpa，变形模量Ev2(Mpa)45，孔隙率31%；该段路基大里程方向一小部分为低路堤（0.4mH2.7m），地基系数K30130Mpa，变形模量Ev2(Mpa)60，动态变形模量变形模量Evd(Mpa)35，孔隙率28%。检验数量：冲击碾压达到设计规定的遍数后，每100m等间距检查2个断面6点，每断面左中右各一点，左右点距离路基边缘1m处。若未能达到规定的，继续碾压，直到达到要求为止。对处理范围进行冲击碾压施工满足施工质量后，表层应重新刮平及压实。采用冲击碾压处理后的地基，于碾压面上换填厚度30cm的水泥卵砾石，水泥卵砾石采用P.O4

9、2.5水泥与卵砾石的混合料（水泥质量与卵砾石质量的比不小于5%），水泥卵砾石内铺设一层土工格栅（标称伸长率10%，拉伸强度不小于120KN/m），土工格栅铺设时拉伸强度方向与横断面方向一致。水泥卵砾石压实标准与基床底层相同。土工格栅铺设范围不小于设计值，搭接宽度允许偏差为050mm，要求搭接宽度为10cm，回折长度设计为2m，允许偏差为50mm。在铺设10cm水泥卵砾石并摊平压实后铺设土工格栅，再摊铺压实10cm后，纵向回折2m，并再次进行摊铺压实10cm厚的水泥卵砾石。 土工格栅之间的搭接、土工格栅与水泥卵砾石垫层之间的固接采用大头钢钉固定。试验段地势较为平坦，基底处理基本为平面。4.2.2

10、、试验段基床本体施工（1）当在低路堤（0.4mH2.7m）填筑时，路堤施工只分为基床表层和基床底层，本方案只针对基床表层以下部分，则有如下要求：路堤施工前，地基施工严格按照基底处理标准严格执行。当在低路堤（0.4mH2.7m）填筑时，基床底层范围内地基贯入阻力Ps1.5Mpa或者基本承载力且不满足基床底层填料条件时，基床表层底面至换填地面2.3m范围内填筑B组填料。当在低路堤（0.4mH2.7m）填筑时，基床底层范围内地基Ps1.5Mpa或者且不满足基床底层填料条件时，基床表层底面至换填地面1.5m范围内填筑B组填料。检验方法为静力初探试验。路堤地段的基床底层采用B组填料。基床底层压实标准如下

11、：填料压实标准砂类土及细砾土碎石类土及粗砾土B组填料地基系数K30（Mpa/m）130150动态变形模量Evd(Mpa)3535变形模量Ev2(Mpa)6060孔隙率n28%28%（2）路堤施工H2.7m时，路堤施工分为：基床表层、基床底层和基床以下三部分，本方案只针对基床表层以下部分。路堤施工前，地基施工严格按照基底处理标准严格执行。基床以下路堤填料应优先选用B组填料。基床以下路堤填料压实标准如下：填料压实标准砂类土及细砾土碎石类土及粗砾土B组填料地基系数K30（Mpa/m）110130变形模量Ev2(Mpa)4545孔隙率n31%31%成型的路基基床底层顶面设置4%的横向排水坡，横断面为梯

12、形，直线段左右对称。路基填筑阶段，填料的最优含水率根据试验执行。具体施工工艺：试验段路堤的施工工艺流程如下表所示。经过试验，确定该试验段的料源场地为DK1733、DK1739+950处，两处料场取样，并经筛分，检定合格，为B组填料，现场取样时请监理现场见证。详见试验报告。 填料合格、原地面处理满足要求后，进行分层填筑。填筑前，首先放出线路中桩和填筑边线，每10 m钉出边线木桩。为保证路基边缘的压实度，边线比设计线每边宽出200cm。填筑中，采用挖掘机挖装、自卸车运输，按放样宽度及松铺厚度控制卸土量。为便于比较，路基试验段以25cm厚度进行压实试验。填土厚度控制采取两种方法：一是量出每车土的方量

13、，根据摊铺厚度，计算每车土所能摊铺的面积，并按此面积在填筑面上用灰线划上格，在每格内卸入一车料；二是在路基坡脚附近每隔10 m立上竹竿，在竹竿上用挂线标记好试验摊铺厚度的位置线，用以控制推土机作业厚度。接下来进行路基平整，首先采用推土机将填料按竹竿标示线初步推平，再用平地机进行精细整平，并将路基顶面做成两侧24的横向排水坡。当松铺厚度、平整度符合要求时开始碾压。碾压采用激振力35 t振动压路机。根据“先稳后振、先快后慢、纵向到底、横向到边、轮迹重叠”的原则，从两侧向中心纵向进退式碾压：先静压一遍，再弱振碾压二遍，再强振碾压一遍，完成初压。碾压时，行与行轮迹重叠0.4O.5 m，横向同层接头处重

14、叠0.4O.5 m，相邻两区段纵向重叠1.01.5 m，以保证无漏压、无死角，确保碾压的均匀性。初压结束后，进行压实指标检测。接着对试验段路基进行续压续检，每碾压一遍检测一次。检测方法同前。并认真记录松铺厚度、碾压次数、K30和孔隙率检测值等相关数据。沉降观测点周围压路机压不到的地方应采用打夯机夯实。直到压实指标稳定后停止碾压。根据客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准第8.1.6条规定检验数量：施工单位沿线路纵向每100m每层压实抽样检验孔隙率n6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90cm（3层）抽样检验地基系数K30，动态变形模量Evd各4点，其中：距

15、路基边线2m处左、右各1点，路基中部2点。在经过多次的试验、记录后，进行总结，从而得出较为代表性的我工区路基施工的基本数据。 沉降观测 基底处理完成后，在路基中心埋设沉降观测板（沉降观测桩设置于基床表层顶面，本方案只针对路基本体施工，暂不考虑沉降观测桩）。碾压结束后，进行沉降观测，沉降观测采用二等水准测量标准。路基面形成后在路基面中心和两侧路肩设置路基面观测桩，纵向间距不宜大于100 m，每段路堤至少保证1个观测断面，路堤较高(大于8 m)地段进行加密，并且保证至少有6个月的沉降观测和调整期。测量频度：前15 d内每3 d监测一次，第1530 d每星期监测一次，第30180 d每15 d监测一

16、次。 位移观测桩分别设于两侧坡脚外2m、10m处，并与沉降板（沉降观测桩）位于同一横断面。（如下图示） 沉降板的设置及制作要求如下：1）、对路堤填高小于3m且压缩层厚度小于5m的地段，设置断面间距为200m；2）、对压缩层厚度大于20m地段，设置断面间距为50m（本工区不存在）；3）、其余根据实际情况，设置断面间距为50100m；4）、地面横坡或压缩层底横坡大于1：5时，横断面布置两处沉降板，一处位于路基中心，另外一处根据具体地形地质情况布置。5）、沉降板的制作要求如下：由底板（尺寸30cm30cm，厚0.8cm的钢板）、金属测杆（20镀锌铁管）及保护套管（49PVC管）组成。钢板与钢板焊接一

17、定保证牢固、垂直，在施工过程中保证沉降板不被施工机械碰撞，碾压不到的沉降板测杆四周用振动机械夯实，保证该处施工质量。（详见线下沉降变形观测及评估工程师培训班讲义）6）、沉降板埋设位置处可垫10cm砂垫层找平，埋设时确保底板的水平与垂直度，确保测杆与地面垂直。7）、放好沉降板后，回填一定厚度的垫层，再套上保护套管，保护套管略低于沉降板测杆，上口加盖封住管口，并在其周围填筑相应填料稳定套管，完成沉降板的埋设工作。8）、测量埋设就位的沉降板测杆杆顶标高度数作为初始读数，随着路基填筑施工逐渐接高沉降板测杆和保护套管，每次接长高度以50cm为宜，接长前后测量杆顶标高变化量确定接高量。金属接杆用内接头连接

18、，接长时必须拧转牢固直至不再发生扭转为止，以免在下次接长扭转时发生带动，从而影响测杆标高。保护套管用PVC管外接头连接，套管套接必须严密牢固，防止细砂漏进管内，并保证套管不发生折搉，以免与测杆之间摩阻太大。9）、接长套管时应确保垂直，避免机械施工等因素导致套管倾斜。位移观测桩设置要求：1）、位移观测桩采用C15钢筋混凝土预制，断面采用15cm15cm正方形，长度不小于1.5m。并在桩顶预埋20钢筋，顶部磨圆并刻画十字轴线。2）、边桩埋设深度在地表以下不小于1.0m，桩顶露出地面不应大于10cm。3）、桩周以C15混凝土浇注固定，确保边桩埋置稳定。埋设完成后采用全站仪测量边桩标高及距基桩的距离作

19、为初始读数。路基沉降观测细则及要求参照线下沉降变形观测及评估工程师培训班讲义执行，结合设计院所给的路基通用图和建指下发的施工组织设计以及相关规范具体实施操作。5、质量保证措施5.1、填料质量要求 (1)一般路基填料为B组填料或c组中的块石、碎石、砾石类等填料，必要时填料需采取改良措施，必须符合验标有关规定要求，本试验段采用B组填料。 (2)路堤填料中碎石最大粒径不得大于10 cm，并且要求大小级配良好。 (3)路基施工必须加强全路段填料和填筑压实度的一致性控制，确保路基整体刚度的均匀性，以达到高等级铁路行车平衡性要求。 (4)路堤浸水部分应采用水稳性高的渗水性材料填筑，严禁填筑易风化的软岩石。

20、 (5)填筑前应对取土场填料进行取样检验；填筑时应对运至现场的填料进行抽样检验。当填料土质发生变化或更换取土场时应重新进行检验，检验的方法按铁路工程土工试验规程(TB 10102)规定进行试验。基床以下部分路堤填料复查项目及频次详见下表：基床以下部分路堤填料复查项目及频次表填料类别试验项目、频次颗粒级配液塑限击实试验颗粒密度细粒土-5 000m3(或土性明显变化)5 000m3(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)（6）每层填筑厚度不能大于40cm，以控制在35cm左右为宜。（7）严格按照要求做好相关测量及位移、沉降观测。5.2

21、、路堤边坡质量控制 (1)路堤边坡宜采用加宽超填方法，超填宽度不小于50 cm。 (2)路基刷坡采用刷坡机械。机械刷坡时根据路肩线用坡度尺控制坡度。 (3)路堤边坡应平顺、密实、稳固；边坡的坡率应符合设计要求，偏陡不得大于设计值的3。5.3、试验检测控制内容和检测方法 (1)原地面处理前，静力触探试验或动力触探试验，复核地基承载力，不满足设计要求的，报建设、设计、监理变更。 (2)原地面处理后，静力触探试验或动力触探试验，复核地基承载力。 (3)路基填筑前，取土场选择，现场取样，做室内土质分析试验，确定路基填料。根据客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准第8.1.6条规定检验数量：施工单位沿

22、线路纵向每100m每层压实抽样检验孔隙率n6点，其中：左、右距路肩边线1m处各2点，路基中部2点；每100m每层填高均检验地基系数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。6.1、标准贯入试验 6.1.1、试验一般规定及设备简介标准贯入试验适用于砂类土、粉土及一般粘性土。标准贯入试验孔应采用回转旋进，孔底沉渣厚度不应超过10cm。如不能保持孔壁稳定时，宜采用泥浆护壁，如采用套管护壁，套管底部应高出试验深度75cm。贯入试验不宜小于3孔，各孔试验点的间距在地基主要受力层内，宜为12m。标准灌入器主要由刃口型的贯入器靴、对开圆筒式贯入器身和贯入器头三部分组

23、成；探杆采用42的钻杆，钻杆弯度应小于0.1%；穿心锤为63.5kg的钢锤，外径不小于200mm，锤的质量误差不能大于0.5kg，并配有自动落锤装置，钢锤落距为762cm；承受锤击的部位应该配有锤垫，外径为100140mm，并附有导向杆，锤垫和导向杆质量之和不宜大于30kg。6.1.2、试验要点（1）、先用钻具钻至试验土层高程以上15cm处，清除残土，并应避免试验土层受到扰动。（2）、贯入前，要拧紧探杆接头，将贯入器放入孔内，避免冲击孔底，保持贯入器、探杆、导向杆的垂直度，孔内宜加导向器，保证穿心锤中心施力。（3）、将贯入器垂直打入土层15cm以后，应以小于30击/min的锤击频率开始记录每打

24、入10cm的击数，累积打入30cm的击数，定为实测击数N。密实土层中贯入不超过30cm而击数超过50击时，应终止试验，并记录实际贯入度S和累计击数n，按下式换算成贯入30cm的击数N：N=30n/S。（4）、拔出贯入器，取出贯入器中的土样进行鉴别，描述记录。必要时妥善保存土样以备试验。（5）、根据记录表中的数据，应将实测击实数N与试验深度d的关系曲线（N-d）绘制于同一直角坐标图中，并结合现场勘测结果分层，算出该试验孔各分层土的实测击数平均值Nj（j代表土层分层号），计算时应剔除异常值。6.1.3、砂类土的相对密实度划分N（击/30cm）1010N1515N3030Dr值0.330.33Dr0

25、.400.40Dr0.670.67密实程度松散稍密中密密实6.2、重型动力触探6.2.1、试验一般规定及设备简介一般情况下轻型动力触探可确定一般粘性土的地基承载力。本方案乃至本工区施工段均为细角砾土，必须施工重型动力触探。动力触探孔数在同一场地不应小于3孔。重型动力触探设备类型和规格见下表：类型及代号重锤质量（kg）重锤落距(cm）探头截面积（cm2）探杆外径（mm）动力触探击数符号单位重型DPH63.50.57624342、50N63.5击/10cm重型动力触探设备探头材质应选用45号碳素钢或优于45号碳素钢，表面淬火后硬度为HRC=4550；探杆每米质量不应大于7.5kg，探杆接头外径应与

26、探杆外径相同，探杆和接头材料应选用耐疲劳高强度的钢材；锤座直径应小于锤径1/2，并大于100mm，导杆长度应满足重锤落距的要求，锤座和导杆总质量为2025kg；重锤应采用圆柱形，高径比为12，重锤中心的通孔直径应比导杆外径大34mm。6.2.2、试验要点动力触探前必须对机具设备进行检查，部件磨损或变形超出以下规定者，要予以更换或修复：（1）、探头允许磨损量：直径磨损不得大于2mm，锥尖高度磨损不得大于5mm；（2）、每节探杆非直线偏差不得大于0.6%；（3）、所有部件连接处丝扣要完好，连接牢固。动力触探机具必须稳固，作业过程中支架不得偏移。动力触探时，应始终保持重锤沿导杆铅直下落，锤击频率应控

27、制在1530击/min。在预钻孔内进行重型动力触探时，钻孔孔径大于90mm、孔深大于3m、实测击数大于8击/10cm时，可用小于或等于90mm的孔壁管下放至孔底或用松土回填钻孔，以减小探杆径向晃动。动力触探的锤座距孔口高度不宜超过1.5m，探杆保持竖直。重型动力触探每贯入10cm要记录其相应击数，可采用每阵击（一般为15击）的贯入度，并按下式换算成相当于同类型动力触探贯入10cm时的击数：N63.5=10n/S，其中N63.5为动力触探实测击数，n为每阵击的击数，S为每阵击时相应的贯入度。实验记录必须清晰完整。6.2.3、试验参数的修正及各类参考系数重型动力触探实测击数N63.5，应按照下式进

28、行修正，修正后的击数（击/10cm）N，63.5=a N63.5，a为杆长击数修正系数。a值可参考下表：N63.5杆长510152025303540502m1.01.01.01.01.01.01.01.04m0.960.950.930.920.900.890.870.860.84根据修正后的动力触探击数，应绘制动力触探击数与贯入深度曲线图。重型动力触探击数平均值N63.5p=N，63.5/n，n为参加统计的测点数。冲积、洪积成因的中砂砾砂土地基和碎石类土地基的基本承载力0，当贯入深度小于20m时，可根据场地土层的N63.5p按下表确定。N63.5p（击/10cm）345678910121416

29、182022中砂砾砂土120150180220260300340380-碎石类土1401702002402803203604004805406006607207806.3最优含水率填料的最优含水率通过击实试验确定，此项试验由于一线试验员长期操作，已经较为熟练，此处不再赘述。6.4平板荷载试验6.4.1、一般规定及设备简介该实验主要测定在其影响范围内岩土体的承载能力和变形特征。当该承压板影响深度范围内（2倍承压板直径或宽度）底层有变化时，应进行分层实验。平板荷载试验设备包括刚性承压板、加卸荷载装置、量测荷载及沉降的仪器。加卸荷载的千斤顶的额定量程不应小于预计极限荷载的1.4倍。观测沉降用的百分表或位移传感器，全量程不应小于50mm，检测误差不得大于0.01mm。当百分表或位移传感器不能居中置于承压板形心时，所用百分表或位移传感器不得少于2只。6.4.2、试验要点实验过程中避免试坑暴晒或雨淋。试验前承