張寶起

(中鐵物資集團(tuán)東北有限公司，遼寧 沈陽 110044)

0 引言

由于填土高度增加，路基本體發(fā)生過大的和不均勻沉降變形的可能性增大，而客運專線對路基的變形控制非常嚴(yán)格，因此必須對填料的性質(zhì)、含水量、壓實標(biāo)準(zhǔn)等指標(biāo)的要求相應(yīng)提高，這也就要求路基工程施工前，應(yīng)選擇一定長度的試驗區(qū)段進(jìn)行試驗，確定機械設(shè)備組合，施工工藝，攤鋪厚度，壓實遍數(shù)，基底處理等施工參數(shù)及試驗檢測方法。如圖1。

圖1 路基橫斷面示意圖

1 基床以下路基填筑試驗段施工

1．1 施工目的

根據(jù)《客運專線路基工程施工質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)》的要求，在路基正式填筑施工前進(jìn)行工藝性試驗。通過工藝性試驗確定合適的壓實機械，同種填料的松鋪厚度和碾壓工藝、填料最佳含水量的控制范圍、最佳的機械配套和施工組織，確定合理的工藝流程和施工方法，以指導(dǎo)下步路基全面填筑施工。

1．2 施工方案及參數(shù)

1．2．1 試驗方案

采用20 t 振動壓路機及配套挖、裝、運、攤鋪平整、灑水等設(shè)備進(jìn)行路堤填筑試驗段施工。

(1)層厚控制。采用按橫斷面全寬縱向水平分區(qū)段填筑壓實方法。填筑按松鋪厚度30 cm、35 cm 試驗方案進(jìn)行。填前測量路基各斷面底標(biāo)高，根據(jù)填筑層寬度畫好5 m×5．5 m 的十字網(wǎng)格，運輸車每車車容量27 m3，松鋪厚度30 cm 平均每3 格卸兩車、松鋪厚度35 cm 平均每7 格卸三車。填筑整平后測量填土對應(yīng)斷面頂標(biāo)高，碾壓合格后再次測量填土頂標(biāo)高，通過計算取得實際松鋪系數(shù)。

(2)攤鋪平整。攤鋪前先在路基兩側(cè)邊樁及中樁上標(biāo)示出攤鋪厚度，先用推土機由兩側(cè)往中間依次進(jìn)行初平，然后利用平地機進(jìn)一步進(jìn)行平整，確保松鋪厚度滿足要求。攤鋪時將路基面做成雙向4%的排水坡，以利排水。

(3)灑水晾曬。采用A、B 組土填料，施工時挖取取土場合格的填料直接進(jìn)行路基填筑施工，填料運到施工現(xiàn)場取樣測定其含水量，含水量在Wopt-3% ～Wopt+2%時，進(jìn)行碾壓。當(dāng)填料含水量較低時，采用灑水措施;當(dāng)填料含水量過大時，將填料在路堤上攤鋪晾曬進(jìn)行處理。

(4)碾壓夯實?，F(xiàn)場檢測填料含水量滿足要求后，采用20 t 壓路機進(jìn)行碾壓。壓實順序按先兩側(cè)后中間，碾壓方法為:靜壓一遍，弱振碾壓一遍，強振碾壓2 ～6 遍(同步檢測結(jié)果定)，弱振碾壓一遍，最后再靜壓一遍消除輪跡。即:靜壓→弱振→強振→弱振→靜壓。碾壓行駛速度開始時用慢速(宜為2 ～3 km/h)，最大速度不超過4 km/h 。區(qū)段交接處，應(yīng)互相重疊壓實，縱向搭接長度不小于2 m，沿線路縱向行與行之間壓實重疊不小于0．4 m。確保無漏壓，無死角，碾壓均勻。

(5)試驗檢測。通過3 層填筑試驗完成數(shù)據(jù)采集。每層從第3 遍碾壓結(jié)束后即開始檢測K30、EV2、n值，并且每增壓一遍檢測及采集數(shù)據(jù)一次。直到各項檢測指標(biāo)達(dá)到設(shè)計要求。地基系數(shù)K30是表示土體表面在平面壓力作用下產(chǎn)生的可壓縮性的大小。它是用直徑為300 mm 的剛性承載板進(jìn)行靜壓平板載荷試驗，取第一次加載測得的應(yīng)力-位移(σ-s)曲線上s 為1．25 mm 所對應(yīng)的荷載σs，按K30= σs/1．25 計算得出。平板載荷試驗的目的在于測出應(yīng)力-位移曲線，并對地面的變形量與承載力的關(guān)系進(jìn)行分析計算，通過應(yīng)力-位移曲線得出變形模量Ev。在試驗過程中，通過一圓形承載板和加載裝置對地面進(jìn)行反復(fù)依次地加載和卸載，將測得的承載板下的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)力σ0跟與之相應(yīng)的逐個位移s 以應(yīng)力-位移曲線的形式顯示在圖表上。一次加載的變形模量值為一次變形模量，用EV1表示;二次加載的變形模量值為二次變形模量，用EV2表示。每填筑層的計劃機械組合方式、松鋪厚度、試驗檢測項目及獲取數(shù)據(jù)的方法如下所示。20 t 壓路機，松鋪厚度35 cm，測量、檢測項目及方法:①松鋪系數(shù)檢測數(shù)據(jù)采集。采用精密水準(zhǔn)儀，逐層測量攤鋪前后標(biāo)高、測量達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)時的填層壓實面高程，計算每層松鋪系數(shù)。②試驗數(shù)據(jù)采集。碾壓前填料含水量測量，第三遍壓實后即開始檢測K30、EV2、n 值，每增壓一遍3 項指標(biāo)各測一次。

(6)檢測點布置。如圖2、圖3。測定松鋪系數(shù)橫斷面高程測量為每層每15 m 一個斷面，每斷面測設(shè)中樁、邊樁位置，強振第三遍后測得松鋪系數(shù)。K30沿路線縱向每100 m 每填高90 cm 抽樣檢驗4 點，距路基邊線2 m 處左、右各一點，路基中部2 點。壓實系數(shù)K 及孔隙率n 沿路線縱向每100 m 每壓實層抽樣檢驗6 點，左、右距路肩邊線1 m 處各2 點，路基中部2 點，有反壓護(hù)道地段每100 m 增加1 個檢測點。

圖2 K30、Ev2、檢測點位布設(shè)

圖3 孔隙率n 檢測點位布設(shè)

1．2．2 施工工藝及參數(shù)

(1)施工前對地基進(jìn)行復(fù)查，按設(shè)計進(jìn)行地基加固處理。試驗段填筑前進(jìn)行測量放樣，試驗室進(jìn)行填料試驗。填筑前預(yù)先規(guī)劃好作業(yè)流程和各種機械作業(yè)路線，配齊相應(yīng)的人員、機械及檢測設(shè)備。填筑按縱向水平填筑，并按擬定的松鋪厚度進(jìn)行填層厚度控制施工。

(2)埋設(shè)沉降樁:基底經(jīng)碾壓檢測合格后，按20 m 間距在線路上埋設(shè)沉降觀測樁。沉降觀測樁由沉降底板、測桿、套管、套管接頭、套管蓋板、測桿頭組成。沉降板由鋼筋混凝土制成，尺寸為500 mm ×500 mm×30 mm，用C15 混凝土預(yù)制。測桿采用Ф40 mm 鋼管制成，一端為外絲，另一端為內(nèi)絲，每根長為50 cm，套管采用塑料管。工作原理:埋在地表的沉降底板隨地基沉降而下沉，通過連接在上面的測桿的傳遞測量其高程，測桿高程減去桿長即為沉降板高程，每次沉降差就是地表沉降值。

(3)其它注意事項。嚴(yán)格控制路基填料必須滿足設(shè)計及規(guī)范要求，填料中碎石最大粒徑不得超過15 cm，對超徑的填料，采取人工全部予以清除?；惨韵侣返烫钪囼灦问┕み^程中，還應(yīng)注意按設(shè)計要求自填筑底面至基床表層以下每填筑0．6 m 高，于路堤邊坡3 m 范圍內(nèi)鋪設(shè)一層塑料土工格柵。格柵外邊緣與邊坡的水平距離不小于1．1 m，以防止格柵外露或開挖骨架時切斷格柵。鋪設(shè)土工格柵時，先將碾壓達(dá)到規(guī)定壓實標(biāo)準(zhǔn)要求的填土表層整平，然后縱向鋪設(shè)格柵，格柵每幅縱向搭接長0．30 m，搭接接頭與相鄰接頭間距應(yīng)不小于3 m。鋪設(shè)土工格柵時不容許有褶皺，盡量拉緊，用木樁等措施固定;土層表面平整，不得有堅硬凸出物，嚴(yán)禁碾壓機械直接在土工格柵表面上進(jìn)行碾壓;土工材料在運輸、存放期間嚴(yán)密遮蓋，防止長期暴露在陽光下，鋪開后及時填筑填料。路基填筑試驗中，由現(xiàn)場技術(shù)人員作好原始記錄，詳細(xì)記錄每層壓實厚度、機械設(shè)備作業(yè)情況、碾壓前填料含水量、碾壓方式、檢測數(shù)據(jù)等各項參數(shù)。

1．3 基床表層以下路堤填筑試驗程序流程和路基填筑施工工藝流程

試驗程序流程見圖4，路基填筑施工工藝流程見圖5。

圖4 試驗程序流程圖

圖5 路基填筑施工工藝流程圖

2 成果整理

試驗總結(jié)成果主要項目應(yīng)包括:試驗段填筑過程中勞動力、材料、機械的數(shù)量和組織情況，施工工藝及參數(shù)，質(zhì)量控制措施，檢驗試驗結(jié)果等。

3 結(jié)論

鐵路路基大面積填筑前，試驗路段先行，試驗位置應(yīng)該在地質(zhì)條件，斷面形式上都具有代表性，根據(jù)試驗成果分析判斷試驗段每層填筑質(zhì)量是否合格，主要施工設(shè)備、施工工藝、施工順序是否合適，填料松鋪厚度、壓實層厚度、碾壓前含水量、壓路機碾壓工藝、碾壓方式、碾壓遍數(shù)等施工工藝參數(shù)是否合理。試驗段不合格應(yīng)在調(diào)整施工工藝參數(shù)后重新進(jìn)行試驗。試驗段合格后應(yīng)根據(jù)工地實際情況對施工工藝參數(shù)不斷進(jìn)行優(yōu)化，確保工程施工質(zhì)量。