高鐵路基連續(xù)壓實(shí)質(zhì)量檢測試驗(yàn)研究

丁世軍

（中鐵北京工程局集團(tuán)第一工程有限公司 陜西渭南 714000）

1 工程概況

本工程項(xiàng)目是在甘肅省慶陽市環(huán)縣境內(nèi)，標(biāo)段為新建銀川至西安鐵路甘寧段站前工程施工總價(jià)承包YX-SG-ZQ6標(biāo)段，線路的全長為37.011km，起訖里程為DK332+341.1～DK376+922.73。工程內(nèi)容有：路基13.517km；雙線橋梁全長17152延長米/21座，單線橋梁1座167延長米，簡支箱梁516孔（預(yù)制510孔，支架現(xiàn)澆6孔），單線簡支T梁5孔，連續(xù)梁2聯(lián)；箱形涵38道/994.11橫延米，箱形橋986.34m2/5座；隧道6342m/3座（其中環(huán)縣1號隧4.33km）；站場1座；無砟道床12992m；本標(biāo)段正線范圍內(nèi)遷改等。

2 壓實(shí)質(zhì)量的影響因素研究

2.1 碾壓手段和松鋪厚度

要想保證路基的壓實(shí)質(zhì)量，必須嚴(yán)格按照壓實(shí)工藝的技術(shù)要求，要采用最好的網(wǎng)格水泥，保證拌合速度的最佳。為了可以更好地對連續(xù)壓實(shí)進(jìn)行試驗(yàn)，就需要提前研究和檢測不一樣的碾壓手段和不一樣的鋪筑厚度下的路基壓實(shí)系數(shù)，確定最好的壓實(shí)方法。為了保證試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確，應(yīng)該設(shè)置3層的試驗(yàn)層在第2層的路拌填筑時(shí)，預(yù)先留好臺階在每層的起點(diǎn)和終點(diǎn)，分別使用松鋪厚度為24cm、36cm和42cm來進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)段的每層要分成為4段，采取4種碾壓方式：一次靜壓、一次弱振、2次靜壓，一次靜壓、2次弱振、2次靜壓，一次靜壓、2次弱振、一次強(qiáng)振、2次靜壓，一次靜壓、一次弱振、2次強(qiáng)振、2次靜壓。應(yīng)該選用BW22＿SD-3型20t振動(dòng)壓路機(jī)。完成碾壓后分別隨便采樣4個(gè)點(diǎn)在各層與各段中來測量壓實(shí)系數(shù)，最后取平均值[1]。

2.2 測量松鋪系數(shù)

根據(jù)上文所述來測量松鋪系數(shù)，要使厚度參數(shù)測量點(diǎn)的平面位置保持穩(wěn)定和分布的均勻，對每層填土碾壓前推土機(jī)的初平面的高程使用GPS全站儀進(jìn)行測定，并對記錄各點(diǎn)的坐標(biāo)和高程H1，對鋼釬插入各點(diǎn)的土層時(shí)的松鋪厚度HS要進(jìn)行記錄并得出平均值。在測試完每層的壓實(shí)系數(shù)后，繼續(xù)碾壓不符合壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)的地方，使用全站儀測量并記錄路面上對應(yīng)點(diǎn)的高程HZ，根據(jù)公式HY=（HS-（H1-H2）可得出各點(diǎn)的壓實(shí)厚度，最后確定平均值，用HS/HY得出松鋪系數(shù)。各層的斷面50m為一個(gè)間隔，在各斷面取4個(gè)點(diǎn)進(jìn)行測量，通過確定當(dāng)中12組數(shù)據(jù)的平均值得出真正的松鋪系數(shù)。如表1所示為測量數(shù)據(jù)平均值。

根據(jù)松鋪系數(shù)=HS/[HS-（H1-H2）]可得出各層的松鋪系數(shù)，為了使最后的壓實(shí)結(jié)果達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)該使水泥改良填料松鋪系數(shù)為1.1～1.2。

3 相關(guān)性檢驗(yàn)

3.1 相關(guān)性檢驗(yàn)的現(xiàn)場設(shè)計(jì)

由于水泥改良土的原因，使得壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)對于基床以下路堤、基床底層和基床表層來說都是不同的，基床以下路和基床底層的壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)分別為：K≥0.92、K≥0.95，基床表層的壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)為 K≥0.97、K30≥190MPa/m、EVD≥55MPa。由于要測量各項(xiàng)常規(guī)檢測指標(biāo)與CPMS檢測指標(biāo)[VCV]值在不一樣的碾壓遍數(shù)下的相關(guān)性，對基床以下路來進(jìn)行相關(guān)性試驗(yàn)，設(shè)3層填筑層，試驗(yàn)層選擇2、3、4層，并把每層沿線路縱向分成A、B、C、D這4個(gè)密實(shí)狀態(tài)區(qū)域，這樣做的目的是為了更好地體現(xiàn)相關(guān)關(guān)系。因?yàn)榛脖倔w比基床底層和填筑級配碎石的基床表層厚，所以要將試驗(yàn)層定為一層。用提前計(jì)劃好的碾壓手段進(jìn)行碾壓，收集[VCV]數(shù)據(jù)，把GPS全站儀的坐標(biāo)固定好并測量。在100m范圍內(nèi)試驗(yàn)點(diǎn)分布：壓實(shí)度、K30沿線路縱向隔20m采集一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，在各區(qū)域的任意一個(gè)輪跡帶進(jìn)行取點(diǎn)，每個(gè)區(qū)域壓實(shí)度、K30各取5個(gè)數(shù)據(jù)，在試驗(yàn)工作量非常大和工期緊張的情況下，可以擬合收集來的少量的K、K30數(shù)據(jù)。測量EVD時(shí)，每10m設(shè)置一個(gè)檢測點(diǎn)，在每個(gè)區(qū)域收集10個(gè)數(shù)據(jù)[2]。

3.2 [VCV]的實(shí)用性

根據(jù)上面的設(shè)計(jì)要求，對第2層路基面采取不同的碾壓手段，導(dǎo)出在CPMS系統(tǒng)中收集到的數(shù)據(jù)，CPMS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)記錄間隔為0.5m，可以收集200個(gè)[VCV]值在一條長和寬分別為100m和2m的碾壓輪跡面上，通過[VCV]值與不同碾壓方式的關(guān)系畫出關(guān)系曲線，A、B、C、D這4個(gè)密實(shí)狀態(tài)是4條從下到上的曲線，見圖2。

圖2 [VCV]值與不同的碾壓方式的關(guān)系曲線（0～100m點(diǎn)號數(shù)）

由于碾壓方式的變化，試驗(yàn)段填筑材料的壓實(shí)系統(tǒng)也在不斷地變化，根據(jù)圖2能得出，收集的200個(gè)數(shù)據(jù)用一樣的手段進(jìn)行碾壓，雖然整體的趨勢在同一水平直線，但整條曲線依然不斷上下波動(dòng)，存在離散性；[VCV]的曲線和壓實(shí)系數(shù)的會(huì)跟著相應(yīng)的碾壓次數(shù)和碾壓激振力的增加而向上浮動(dòng)，因?yàn)檫@樣的原因，可以很清楚地表現(xiàn)出來高鐵路基的實(shí)際壓實(shí)程度。由于常規(guī)的壓實(shí)系數(shù)并不一定就是[VCV]值，二是其之間有一些聯(lián)系，所以應(yīng)該對[VCV]值是否可以間接評價(jià)壓實(shí)系數(shù)進(jìn)行更多的研究。

4 結(jié)束語

綜上所述，根據(jù)對連續(xù)壓實(shí)技術(shù)的理論和實(shí)踐的探討，確定了其是正確的。隨著常規(guī)測量指標(biāo)的增加，基床以下路堤各層、基床表層級配碎石填料的[VCV]也會(huì)增加，每一層的[VCV]和常規(guī)值得聯(lián)系也很強(qiáng)，并用回歸方程可以求出目標(biāo)值。根據(jù)上面試驗(yàn)可知路基的不均勻沉降很大的原因是受壓實(shí)均勻性的影響，為了能保證壓實(shí)均勻性，必須要對路基碾壓層和整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行更多的研究。在不阻礙施工工作進(jìn)行的前提下，要大量地安放沉降測量工具在路基上，并對測量結(jié)果進(jìn)行收集，在如何能解決不均勻沉降的問題上進(jìn)行更多的研究。

表1 測量數(shù)據(jù)平均值

[1]趙衛(wèi)衛(wèi).連續(xù)壓實(shí)技術(shù)在高鐵路基中的應(yīng)用研究[D].長春：長春工程學(xué)院，2017.

[2]田利鋒.路基連續(xù)壓實(shí)質(zhì)量評價(jià)方法研究[D].成都：西南交通大學(xué)，2015.