铁路路基A\B组填料确定与施工工艺选择
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【摘要】：文章通过哈大客运专线路基填料选择和试验段施工，介绍了客专铁路AB组料填筑路基料场确定程序和路基的施工工艺及施工质量控制方法。
【关键词】：A、B组填料路基试验段 施工工艺
Abstract: The article by large Subgrade filler selection and construction of the test section, the passenger dedicated railway group AB subgrade material stockyard determine procedures and subgrade construction technology and construction quality control method.
Key words: A, B group fill embankment test section construction process
中图分类号：U213.1文献标识码：A
一 地质概况：
哈大铁路我施工段处在辽宁省铁岭市，该地段属辽河河谷地带，地势起伏，地表多为水浇地，地势低洼，该地表冲积粉质粘土具有冻胀性，土壤最大冻结深度166cm。岩石有花岗岩，石英岩，沉积岩，石灰岩，玄武岩，砂岩等种类。
二 设计要求：
本段里程范围DIK451+586.81-DIK460+700，路基为填方路基，路堤、路基表层以下均采用A、B组填料作为路基填料，路基填料基本质量要求：碎石类土的，碎石应破碎，单轴岩石母岩饱和抗压强度Rc>15MPa，软化系数kr>0.75；2填料细粒土含量应
三 料场调研与选择：
针对时速350km客运专线铁路设计特点，路基填料质量要求严格，数量巨大的特点，我段综合评价选取建达石料场作为初步料源地提出进行设备增加和改造，主要有以下几个方面
（一）设备机械更新
（二）设备筛孔规格调整
（三）设备拌合装置增加
（四）增加现场质量人员
（五）成品运输与保护
五、路基试验段施工
1、试验目的
1）、通过试验确定料源地、合格填料的质量要求及生产工艺；
2）、通过试验确定我项目部管段内路基AB填料的松铺厚度、碾压遍数、最佳含水量等工艺参数；
3）、通过试验确定各种施工机械的最佳组合及人员配置；
2、材料准备
本试验段一般填料的料源选定在建达采石场，平均运距25.3Km；和东孤家子石场，平均运距20.2Km。通过室内试验确定填料为A组碎石类填料，其技术指标分别如下如下：
建达石场：不均匀系数Cu＝26.88，曲率系数Cc＝2.31，母岩单轴饱和抗压强度Rw为127Mpa，软化系数Kr为0.92，大于5mm颗粒含量73.4%，颗粒密度2.66g/cm3，最大干密度2.29g/cm3，最优含水量5.1%。土粒组成为大于2mm颗粒的质量超过总质量的50%，为85.3%，小于0.075mm的细粒含量为总质量的1.8%，为级配良好的A组碎石类填料。
东孤家子石场：不均匀系数Cu＝25.21，曲率系数Cc＝2.56，母岩单轴饱和抗压强度Rw为60Mpa，软化系数Kr为0.84，大于5mm颗粒含量70.14%，颗粒密度2.68g/cm3，最大干密度2.25g/cm3，最优含水量5.5%。土粒组成为大于2mm颗粒的质量超过总质量的50%，为75.3%，小于0.075mm的细粒含量为总质量的5.8%，为级配良好的A组碎石类填料。
3、施工工艺
料源处采用爆破开挖，现场经破碎机三次破碎后成型，料场二次强制拌合，装载机装车，且在装车时有意识的进行填料粒径的调整搭配。对于粒径大于6cm的填料，严禁运送到填筑现场。
试验段路基采用横向全宽、纵向水平分层方法进行摊铺，推土机粗平、平地机精平的方法整平，25T振动压路机采用静压、弱振、强振组合方法施工。
填筑施工严格按照“三阶段、四区段、八流程”的施工工艺组织施工。
3.1、摊铺施工
3.1.1、填层放线：基层处理好后由测量班用GPS每20m放出线路中桩和边桩，并用白灰洒出中线和边线。
3.1.2、画格布料：根据松铺厚度计算出每车料的摊铺面积，并在有效的填筑范围内按6×10m（每台车运输方量按24方计算）用白灰画网格，以便现场收料员指挥车辆按顺序卸料。
3.1.3、挂线定高：沿路基填筑边线每20m测设各断面填筑前标高，并在测点处安设分层控制标杆，标识出每层的松铺厚度。
3.1.4、摊铺：采用推土机摊铺散料，同时安排人工配合机械局部添加细料找平处理集料窝。
3.1.5、控制填料含水量：填料施工含水率控制在5±2%。填料含水率较低时，采用洒水车洒水；填料含水率过大时，采用推土机松土器翻松晾晒。
3.2、机械整平
3.2.1、粗平：填料上足后，采用推土机按全断面路基宽均匀摊铺。
3.2.2、精平：待粗平完成后，用压路机快速静压一遍，再用平地机进行精平作业，局部地段缺料采用人工布料的方法上料，确保路基的平整度。
3.2.3、集窝处理：在网格法卸料摊铺后，仍存在集窝离析现象时采用以下两种方法处理：面积较大时安排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均匀后压实。
3.3、碾压
精平完成后，现场技术人员进行检测，确认填筑层标高及平整度符合要求后才能进行碾压。
5.3.1、碾压组合：碾压采用25T压路机进行碾压，碾压组合方式：静压、弱振、强振、静压。碾压时按平行线路方向走行，压实顺序按照直线段先两侧后中间，曲线段由内侧到外侧，先静压后弱振再强振的顺序进行碾压。经过试验确定，基床以下路堤碾压遍数及组合方式为：1静压+2弱振+2强振+1静压；基床底层碾压遍数及组合方式为：1静压+2弱振+4强振+2弱振+1静压，且路基填筑边部多碾压2～3遍，以保证路基边坡的稳定。压路机行驶速度头两遍以1.6～1.8km/h为宜，以后用2.0～2.5km/h，压路机最大行驶速度不超过4Km/h。
5.3.2、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，上下两层填筑接头应错开不少于3m，以保证压实无死角、无漏角，确保碾压的均匀性。
六、试验检测及压实标准：
1、检测内容
压实后进行EVd、K30、EV2、EV2/EV1、n、K值指标检测。
2、压实标准（地基系数K30孔隙率n（%）指标引自《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第48页）
AB料填筑基床以下路基和基床底层压实标准
项目 基床以下路基填料压实标准 基床底层压实标准
注：EV2检测时EV2 /EV1≤3.0，当3.0＜EV2 /EV1≤3.5时，EV1不应小于EV2规范规定值的60%。
3、建达石场材料试验分析
通过对本试验段的填筑工艺试验，我们确定对第一～四层基床底层采用TS250压路机，1静压+2弱振+2强振+1静压共压6遍（往返为一遍）的碾压组合，对实测压实检测数据进行分析：
基床底层第1~4层试验数据对比表
通过第一层至第四层的试验检测数据，调整后的碾压组合能满足基床底层设计试验检测指标。
七、结论：
通过现场对试验段路基填筑的工艺性填筑试验，结合现场实际填料，得出本试验段路基填筑建达石场A、B组填料现场施工含水量控制在5%±2%能满足填料的要求，采用TS250压路机进行碾压，对于基床以下填料松铺厚度控制在40cm，松铺系数为1.2，按1静压+2弱振+2强振+1静压共压6遍（往返为一遍）的碾压顺序及遍数，对于基床底层填料松铺厚度控制在35cm，松铺系数为1.18，按1静压+2弱振+4强振+2弱振+1静压共压10遍（往返为一遍）的碾压顺序及遍数，通过现场监理工程师见证试验检测及监理站平行试验检测，各项指标完全能满足碎石类土的设计压实的试验检测指标。
同时在现场施工控制方面要做到以下几点：
AB料在料源处采用爆破开挖，进行二级破碎，二次筛分，装载机装车上料，这样等于对填料进行了一次路拌，切不要直接采用挖掘机装车，即不保证填料的质量，更不能保证对填料的级配。
2、施工时采用网格布料、挂线控制标高，严格按照“三阶段、四区段、八流程”组织施工，以免推土机推送距离过远造成AB料集中现象。
3、由于本管段路基施工时风沙较大，填料表层易失水，在碾压过程中，一定要及时检测含水率，及时洒水，控制在最佳含水量±2%范围内，即能保证压实检测指标，又能满足碾压层面光洁、平整的要求。
4、本地属温带大陆性气候和温带季风气候交界带，夏季雨量充沛，在雨季应严格控制0.075mm以下的颗粒含量不超过5%，否则会因填料保水性增大，毛细管水上升高度增加影响施工质量和进度。
5、由于本线地处寒冷地带，属于季节性冻土路基，为此路基要做好防冻胀措施。防冻层主要由0.4m厚级配碎石基床表层和1m厚基床底层AB组填料组成。为此AB组填料应严格选用0.075mm以下的颗粒含量小于10%，平均冻胀率η≤1且级配良好的碎石类AB组填料。实践证明，细粒含量控制在3%～5%能获的很好的压实效果，既能保证压实指标，又不出现集窝现象。
【参考文献】：
1. 吴波、辛维克等 2005年9月1日实施《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
2.龚重远等2001年12月1日实施《铁路工程岩土分类标准》TB10077-2001
3. 袁广龙、何贤军 2005年9月22日实施《客运专线铁路路基施工技术指南》TZ212-2005
4.铁道部2005年12月9日实施《变形模量EV2检测规程》铁建设[2005]188号