摘要:為了保證無砟軌道的路基的壓實質量,使路基滿足強度、剛度、變形等工程性質指標,減少運營過程中路基病害的發生,在路基施工時,要嚴格控制影響路基壓實質量的各項不利因素,本文通過對填料的性質、級配、含水量、碾壓工藝等因素進行分析,明確路基壓實質量控制要點。
關鍵詞:無砟軌道 壓實質量 控制要點
0 引言
寧杭鐵路客運專線是鐵道部、江蘇省、浙江省為滿足長江三角洲城際軌道交通網的快速形成,而修建的一條高速鐵路,是國家戰略性重大交通工程。本標段地處江蘇省溧陽市、宜興市境內,起訖里程DK075+213.16~DK148+000,全長72.787正線公里,其中路基全長19.405km。為了保證無砟軌道的路基的壓實度,使路基滿足強度、剛度、變形等工程性質指標,減少運營過程中路基病害的發生,在路基施工時,要嚴格控制影響路基壓實質量的各項不利因素,從而達到提到路基壓實質量的目的。影響路基壓實質量的影響因素很多,主要包括填料的性質、級配、含水量、碾壓工藝等因素。現對各因素做以下分析,明確路基壓實質量控制要點。
1 填料性質、顆粒級配的影響
填料性質直接影響填料的質量,級配好的填料,壓實質量越高。有些填料雖符合鐵路路基規范中的填料分類標準,但由于填料的級配、壓實后強度及經濟方面的考慮,對填料的壓實質量影響大或不經濟。
2 填料粒徑的影響
填料粒徑超標,影響壓實質量,也影響K30、EVd、Ev2檢測結果。K30、EVd、Ev2作為一種路基施工質量的測試方法,只適應于顆粒較均勻的路基及級配碎石的檢測。對于顆粒不均勻,尤其是對會有較大顆粒的碎石土等是有其局限性的。《高速鐵路設計規范》TB10621-2009中的規定:基床底層路基填料最大粒徑應小于60mm,基床以下路堤內應小于75mm。對于粒徑超標的填料可采用現場通過二次破碎、增加篩網來控制填料粒徑。
3 填料含水率的影響
一般來說,控制在最佳含水量附近施工,路基壓實系數較高,路基質量好,基床表面剛度較大,K30、EVd、Ev2測試結果較高。但是由于受季節及天氣氣溫變化的影響,其水分的蒸發程度不同,含水量差別較大,因而含水量為變量。實踐證明,碾壓完畢后,路基含水量大時,K30、EVd、Ev2測試結果就小;含水量小時,K30、EVd、Ev2測試結果就高。由于擊實土處于不飽和狀態,含水量對其力學性質的影響很大,這就造成K30、EVd、Ev2測試結果因含水量變化而離散性大,重復性差。而且填料含水率過大,容易引起橡皮土的出現。
為了解決這一問題,壓實含水率應由重型擊實試驗的最佳含水率和試驗段碾壓工藝施工允許含水率范圍綜合確定。當含水率過高時,應采取疏干、松土、晾曬或其他措施;當含水率過低時,應加水潤濕。填料在施工過程中,受氣溫、運輸、攤鋪等因素的影響,含水率會降低,因此在取土點控制過程中,按照“稍高勿低”的原則控制填料的含水量組織施工,運至填筑現場后攤鋪和碾壓時進行晾曬或灑水的方式使其達到最優含水率。
4 填料碾壓工藝的影響
填料碾壓工藝對路基壓實質量有著直接的影響,不同壓實機具對不同土質的適宜厚度是不一樣的,再加上客運專線鐵路路基壓實標準要求較高,應根據試驗段工藝試驗確定碾壓起止范圍、壓實遍數、碾壓方式、速度、填土厚度等。
我們按試驗段DK142+226.5~DK142+300基床以下路堤填筑范圍內每20米一個斷面,每個斷面在左線中心、右線中心以及距路肩2米處設置4個測點,38cm、43cm兩種種松鋪厚度攤鋪,分別在填筑前、填筑初平后、碾壓后測量各測點標高。選取具有代表性數據整理后計算出不同松鋪厚度的松鋪系數。
分析以上表格中所統計的數據,結合施工現場實際情況得到松鋪厚度取值的結論:
碾壓第六遍后:對于43cm的松鋪厚度,盡管三項指標檢測均合格,但壓實后平均厚度為33.8cm。
對于38cm的松鋪厚度,壓實后平均厚度為30.03cm,最接近30cm,其壓實后各項壓實指標均滿足設計要求。
5 結語
根據以往工程經驗,只要嚴格控制好填料的質量和現場碾壓工藝,就能保證路基填筑質量和檢測指標達到規定的要求,從而保證路基的穩定性。因此,正確認識路基壓實質量控制要點,對提高路基壓實質量具有極其重要的意義。
作者簡介:
王志軍 中水四局寧杭客運專線二標段中心試驗室主任,工程師、鐵路檢測工程師、公路檢測工程師,水工專業
龍學兵中水四局寧杭客專工程指揮部工程師
萬麗萍中水四局寧杭客運專線二標段中心試驗室質量負責人、鐵路檢測鐵路工程師,水工專業