基床以下路堤填筑工藝試驗總結(jié)

王雙喜

【摘 ?要】基床以下路堤填筑施工前，需要對工程的地理情況進行調(diào)查，再進行工藝試驗，通過工藝試驗確定以下施工工藝參數(shù)：機械組合、松鋪厚度、碾壓遍數(shù)、填料施工允許含水量范圍。

【關(guān)鍵詞】路基;實驗;工藝;參數(shù)

一、工程概況

新建連云港至徐州鐵路站前Ⅱ標管段內(nèi)路基位于沖積平原，地形平坦、開闊，多辟為農(nóng)田。包括區(qū)間路基三段（里程DK82+935.875～DK84+464.75、DK86+087.050～DK86+500、DK88+850～DK89+958.42（含短鏈））和站場路基DK86+500～DK88+850，全長4458.545m。全管段路基填方141.04萬立方，其中級配碎石13.65萬立方、AB組填料48.28萬立方、C組礫石類55.12萬立方、素土23.99萬立方。

根據(jù)《新建鐵路連云港至徐州鐵路新建工程路基設(shè)計參考圖》，路基分為基床表層和基床底層以及基床以下路堤。路基基床表層采用級配碎石填筑厚40（70）cm，基床底層采用A、B組填料厚為2.3m，基床以下采用A、B組填料或C組碎石、礫石類填料填筑?；惨韵侣返烫盍系淖畲罅讲淮笥?.5cm，基床底層填料粒徑不大于6cm。路基基底加固采用CFG樁基，CFG樁頂采用50cm厚的碎石墊層和兩層土工格柵作為褥墊層。

（一）地形地貌

場地內(nèi)地貌單位類型為沖積平原，地勢平坦、開闊，多辟為農(nóng)田，地貌略有起伏，以旱地、水稻田為主，溝渠貫穿，存在多處小水溝。

（二）水文地質(zhì)

地表水主要為水溝、水塘水，接受地表徑流及大氣降水補給，水量一般。地下水為空隙潛水，埋深1.5～6.7m。地表水氯鹽侵蝕作用等級L1、碳化環(huán)境作用等級為T2。年平均降水量939.6mm，降雨主要集中于6～8月份，其中7月份單月降雨量最大。

（三）試驗段概述

本次路基試驗段設(shè)置兩涵洞之間（DK83+800～DK83+950），路基試驗段長度為150m。路基填筑高度6.0m，本段路基填方為30500m3（其中基床以下路堤B組填料為17565m3），CFG加固區(qū)面積為6900 m2，填筑碎石墊層3450m3。

二、試驗目的

基床以下路堤填筑施工前應進行工藝試驗，通過工藝試驗確定以下施工工藝參數(shù)：機械組合、松鋪厚度、碾壓遍數(shù)、填料施工允許含水量范圍。

（一）施工工藝

路基填筑按照“三階段、四區(qū)段、八流程”進行施工。

（二）填土質(zhì)量

工藝試驗段填筑材料經(jīng)土工試驗確定材料類別為間斷級配含土細角礫B1、B2組填料、最大干密度為2.16g/cm3、最大粒徑小于7.5cm、最佳含水率8.1%。

（三）測量放線

首先進行基底高程測量，同時完成整個試驗場地的里程樁、中樁及邊樁測放工作。

采用全站儀定出路基設(shè)計中心線，每30米釘一木樁，據(jù)高程測量結(jié)果定出邊樁，灑白灰線標識。技術(shù)人員、測量人員在各橫斷面處，按中線、兩側(cè)邊線處用水準儀分別在填土前、精平后、壓實后測量填土標高，并在中、邊樁上標示出填土高度，用以控制填筑厚度。

為保證路基邊坡的壓實，路基兩側(cè)分別寬鋪50cm。

（四）分層填筑

按照網(wǎng)格法布料，網(wǎng)格線間距根據(jù)運料車的車容量及松鋪厚度計算確定，采取單車一格卸料。

1、第一層

（1）第一層松鋪厚度為31cm，布料網(wǎng)格面積=每車運量÷攤鋪厚度。本試驗段采用車容量16m3自卸車運輸，布料網(wǎng)格面積為16m3÷0.31m=51.6㎡，采用5m×10.3m網(wǎng)格布料，卸土布料安排專人指揮，確保卸料均勻，便于攤鋪、平整，用以控制推土機作業(yè)厚度。

2、第二層

第二層松鋪厚度為35cm，布料網(wǎng)格調(diào)整為采用5m×9.1m網(wǎng)格布料，

初平、精平方法按照第一層方法進行，平地機精平時要求第二層填筑時須形成人字形橫坡。進行含水率檢測，檢測結(jié)果含水率為7.7%-9.1%，滿足施工要求。松鋪厚度和含水率滿足要求后，采用兩臺22t壓路機靜壓1遍+弱振2遍+強振3遍后，采用灌砂法檢測壓實度6處，最大值為0.94，最小值為0.931，滿足K≥92%要求，靜壓1次進行收光。壓實后再次進行標高測量，通過測量壓實后厚度平均為30cm。松鋪系數(shù)計算結(jié)果為1.17。

檢測合格后鋪設(shè)雙向土工格柵，沿路基邊坡鋪設(shè)，土工格柵幅寬5米，搭接長度30cm以上。采用U型鋼筋進行固定，按4處/米。

3、第三層

第三層松鋪厚度為33cm，布料網(wǎng)格調(diào)整為采用5m×9.7m網(wǎng)格布料，初平、精平方法按照第二層方法進行，平地機精平時要求第三層填筑時須形成人字形橫坡。進行含水率檢測，檢測結(jié)果含水率最小為7.7%，最大為9.0%，滿足施工要求。松鋪厚度和含水率滿足要求后，采用兩臺22t壓路機靜壓1遍+弱振2遍+強振3遍后，采用灌砂法檢測壓實度6處，最大值為0.94，最小值為0.931，滿足K≥92%要求，最后進行靜壓1遍收光。壓實后再次進行標高測量，通過測量壓實后厚度平均為28cm。松鋪系數(shù)計算結(jié)果為1.18。選取4點進行地基系數(shù)K30檢測，經(jīng)檢測地基系數(shù)K30最大為166MPa/m，最小為151MPa/m，滿足K30 ≥130要求。

4、檢測項目及標準

壓實完成后及時進行效果檢測，一是進行壓實后標高的測量，確定填料壓實后的實際厚度，計算松鋪系數(shù)，有效的控制路基填筑標高;二是進行試驗檢測。在填筑試驗段范圍內(nèi)，對每層壓實后進行壓實系數(shù)的檢測每三層檢測一次K30，具體檢測頻率及標準符合《高速鐵路路基工程施工質(zhì)量驗收標準》（TB10751-2018）。

四、工藝試驗成果總結(jié)

1.填料

填料來源于阿湖取土場，該取土場取土類型主要為間斷級配含細角礫B1、B2組填料，粒徑不大于7.5cm，最佳含水率8.1%（±2%）。

2.最優(yōu)機械配置

配備推土機1臺，挖掘機1臺，平地機1臺，22t振動壓路機2臺。

3.松鋪厚度及松鋪系數(shù)的選擇

松鋪厚度按35cm控制，此厚度為考慮裝載機攤平時的碾壓，平地機精平時厚度變化，同時考慮每填高60cm鋪設(shè)一層土工格柵的設(shè)計要求。此時填料的松鋪系數(shù)為1.17。

五、施工注意事項

（一）質(zhì)量控制要求

（1）料源的控制

料源的控制是B組填料施工中最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，料源控制不好就會存在填料級配不連續(xù)，主要表現(xiàn)為中間顆粒及細顆粒偏少，現(xiàn)場攤鋪時填料離散性很大，“集料窩”現(xiàn)象明顯，直接影響現(xiàn)場填筑的質(zhì)量。因此，要從填料的源頭加以控制，嚴格控制填料最大粒徑小于75mm。

（2）填料控制

在攤鋪完成后采用平地機精平時，填料受重力影響，粗顆粒在表層極易會集在一起，形成“集料窩”現(xiàn)象。因此攤鋪時采用畫網(wǎng)格布料，通過理論計算出每車料的攤鋪面積，用石灰畫出5m×9.7m的網(wǎng)格，按網(wǎng)格依次卸料，一車料基本可以堆滿一格，這樣可以解決“集料窩”的問題，同時采用小型挖機配合人工輔助，對局部“集料窩”地段進行現(xiàn)場拌合，攤鋪平整、均勻。

（二）質(zhì)量保證措施

（1）從填料的源頭抓起，對填料進行試驗檢測，確保B組填料的粒徑滿足設(shè)計和規(guī)范要求，顆粒級配連續(xù)合理。經(jīng)檢驗合格的填料才能用于路基填筑施工，不合格料嚴禁進入施工現(xiàn)場。

（2）加強施工前的試驗控制。針對存放B組填料的實際情況，認真做好各項檢測指標控制，注意試驗取樣的代表性。對每一批次的填料進行顆粒分析、擊實試驗，確定室內(nèi)試驗的最大干密度和最佳含水量的關(guān)系，擬定施工最佳含水率等試驗指標。

（3）在正式填筑施工前，及時完成原地基的質(zhì)量檢測，若達不到設(shè)計和規(guī)范要求，對地基重新進行處理，直至地基承載力滿足設(shè)計要求。

（4）加強施工過程工藝控制。首先確?，F(xiàn)場填料的均勻性，在攤鋪時采用網(wǎng)格法施工，整平過程中輔以人工對“集料窩”現(xiàn)象進行處理;二是填料的最佳含水量的控制，碾壓前將填料的含水率偏差控制在-2%～+2%范圍內(nèi)。

（5）加強施工過程中的試驗檢測工作。嚴格按照《鐵路工程土工試驗規(guī)程》（TB10102-2010）進行各項指標的檢測。在試驗段范圍內(nèi)，對每層填筑壓實后進行地基系數(shù)K30和壓實系數(shù)K的檢測，尤其是要加強各項檢測操作程序的規(guī)范化。

（三）安全控制措施

根據(jù)安全生產(chǎn)的要求制定路基工程施工安全措施：

（1）對臨時便道做好養(yǎng)護維修，保持路況良好。做好施工預告、設(shè)立限速標志;運輸繁忙地段，設(shè)立專人指揮交通;對司機進行經(jīng)常性的安全教育，避免在運輸過程中出現(xiàn)車輛交通事故。

（2）土石方施工中，現(xiàn)場設(shè)專人指揮、調(diào)度，防止相互干擾碰撞，機械填筑作業(yè)要留有安全距離。制

（3）非機械操作人員不得爬乘挖掘機、裝載機、翻斗車等土方施工機械，機械操作人員嚴格遵守安全規(guī)范，按程序操作，文明駕駛，禮貌行車。

（作者單位：中鐵一局集團有限公司廣州分公司）