高速鐵路路基試驗(yàn)段的填筑工藝研究

童 勇

（中鐵六局北京鐵路建設(shè)有限公司直屬2項(xiàng)目部，北京 100036）

高速鐵路路基系為了實(shí)現(xiàn)鐵軌順利鋪設(shè)，火車穩(wěn)定通行而實(shí)施的土建工程，亦屬于整個(gè)鐵路安全、高效運(yùn)營的前提條件。因?yàn)槠鋵儆阼F道線下部實(shí)體構(gòu)成的主要成分，欲實(shí)現(xiàn)鐵路長期、高效、穩(wěn)定運(yùn)營，切實(shí)保障通行火車的安全穩(wěn)定，鐵路路基一定要滿足過硬的強(qiáng)度、充足的剛度、優(yōu)良的穩(wěn)定性能等必備要素，另外，也要達(dá)到連貫通車、平穩(wěn)流暢的行車條件。現(xiàn)階段，我國的高速鐵路大部分是無砟軌道，必須將所有線路構(gòu)架連貫性地建造，且同時(shí)要滿足其它質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，下面就鐵路路基構(gòu)筑過程展開討論。

1 工程情況介紹

新建天津至秦皇島客運(yùn)專線五標(biāo)段工程屬于雙向客運(yùn)專線，擬定列車行駛速度為每小時(shí)350km，主線之間距離是5m，鐵路路基基床表層（厚度為（0.4m））的材料選取固定標(biāo)準(zhǔn)級配碎石配比，基床底層（深度為2.3m）以及在它下邊的路堤均選取A和B兩種規(guī)格材料。當(dāng)把所用材料運(yùn)至建設(shè)工地后，先用平整設(shè)備給予大致的平整，再使用平地設(shè)備給予精細(xì)的平整而且使用大型壓路機(jī)械輥壓定型。待路堤堆積預(yù)壓以及沉降過程逐步平穩(wěn)后即開始實(shí)施路基床體表面層的構(gòu)筑過程。于碎石加工混配站混配好碎石，使用翻斗車?yán)\(yùn)到建設(shè)工地，利用兩臺攤鋪設(shè)備并行聯(lián)合鋪放，大型壓路設(shè)備碾壓定型，輥輪壓路設(shè)備碾壓整光。總體路堤填充構(gòu)筑過程必須嚴(yán)格遵循“3個(gè)時(shí)間段、4個(gè)區(qū)段、8套流程”的構(gòu)筑過程安排進(jìn)行。于此雙向客運(yùn)專運(yùn)鐵路線上擬定出100m長的區(qū)間留做A、B型填充材料試驗(yàn)區(qū)段。此區(qū)間鐵路路基選取CFG樁穩(wěn)定基底，加固樁高10m，組裝結(jié)束且驗(yàn)證達(dá)標(biāo)。路基實(shí)體及底部基礎(chǔ)床體均選取本地配料點(diǎn)的A、B型材料構(gòu)建，特殊情況時(shí)實(shí)施配比調(diào)整，且特別要注重檢查驗(yàn)收過程的各個(gè)環(huán)節(jié)質(zhì)量。

2 鐵路路基填筑工藝構(gòu)建程序

2.1 準(zhǔn)備工作

路基構(gòu)建前，一定要把取土場的填充材料實(shí)施抽樣檢查，驗(yàn)證達(dá)標(biāo)后，方可安排作業(yè)裝備入場開工。通常而言，所取土樣中的水分含量適合略高一些，正常允許高于最佳水分含量的1%~2%。

2.2 現(xiàn)場勘測

依據(jù)設(shè)置的路基結(jié)構(gòu)圖的截面寬度，實(shí)施現(xiàn)場測量、范圍尺寸確定，且使用白灰線現(xiàn)實(shí)路基中線和邊框線，依照富余50cm構(gòu)建路基。

2.3 填充、構(gòu)筑、攤鋪及初始碾壓

對路基構(gòu)筑區(qū)段實(shí)施均勻分散投放和分布填充材料，依托推土設(shè)備和平地機(jī)械攤整平滑，讓填筑層在橫向和順向均平鋪疏密適當(dāng)，從而切實(shí)保障壓路機(jī)械碾輪可均勻觸及鋪料表面且滾壓瓷實(shí)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)理想的平整碾壓標(biāo)準(zhǔn)。在進(jìn)行此過程的同時(shí)，也要將路兩肩實(shí)施粗略的碾壓瓷實(shí)，以確保當(dāng)壓路機(jī)碾壓到路肩時(shí)不至于出現(xiàn)下滑的情況。初步碾壓環(huán)節(jié)完成之后，使用平整基底的設(shè)備實(shí)施精細(xì)平整，少部分的洼坑依靠人工仔細(xì)整好。

2.4 重復(fù)壓和結(jié)尾碾壓

壓路設(shè)備在碾壓的時(shí)候，先壓路基兩肩，而后，再由路基兩旁逐漸向路面中央順向碾壓。從開始選用低速碾壓，二次壓實(shí)選取中速，終結(jié)壓實(shí)選用快速的碾壓程序進(jìn)行施工。壓路機(jī)械的碾壓軌跡應(yīng)當(dāng)是先兩旁后中央，相銜接的兩輪碾壓痕跡最低要重疊40cm，確保沒有遺漏區(qū)域。

表1 高速鐵路路基壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)和檢測頻率

表2 松鋪系數(shù)計(jì)算匯總表

2.5 實(shí)驗(yàn)檢查

路基構(gòu)建進(jìn)程中檢驗(yàn)地基指數(shù)、孔隙比率、二次形變模量、動態(tài)形變模量，驗(yàn)證達(dá)標(biāo)后即可進(jìn)行后續(xù)施工過程。壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)見表1。

3 路基填筑過程指標(biāo)數(shù)據(jù)的擬定

3.1 松鋪深度

為了切實(shí)保障路基的壓實(shí)效果，聯(lián)系虛墊的土層深度，且結(jié)合建設(shè)單位的設(shè)備擁有現(xiàn)狀，決定選取20t壓路設(shè)備進(jìn)行滾壓。于選定的路基試驗(yàn)段每相距20m預(yù)留一個(gè)橫斷面，在每個(gè)斷面的左道中心和右道中心還有兩旁距路肩兩米位置設(shè)定四個(gè)觀測點(diǎn)，依照33cm、38cm、43cm三類松鋪深度，先后在其土層壓實(shí)以后測量得出各個(gè)觀測點(diǎn)的壓實(shí)深度平均值，而且運(yùn)算出各松鋪深度的松鋪指數(shù)還有壓實(shí)深度縮減率（見表2）。由表2能夠觀察出，當(dāng)松鋪深度為38cm時(shí)的松鋪指數(shù)及壓實(shí)變化比率最低，說明選取38cm松鋪深度的壓實(shí)程度最佳。

3.2 滾壓次數(shù)

當(dāng)松鋪深度選擇38cm時(shí)，沿順向路基每相距100m在壓實(shí)的區(qū)域選擇四個(gè)抽樣分析點(diǎn)，用地基指數(shù)、孔隙比率二次形變模量、動態(tài)形變模量四種性能參數(shù)考核路基壓實(shí)程度。檢驗(yàn)孔隙比率時(shí)，在距路肩邊線左右各1m部位各設(shè)置一個(gè)取樣分析點(diǎn)，在路基中部設(shè)置兩個(gè)取樣分析點(diǎn)，測驗(yàn)地基指數(shù)、形變模量和動態(tài)形變模量時(shí)，在距離路基邊線在兩側(cè)方向上各2m部位分別設(shè)置一個(gè)取樣分析點(diǎn)，在路基中間區(qū)域確定兩個(gè)取樣分析點(diǎn)。通過實(shí)驗(yàn)可知，碾壓次數(shù)在四次至五次時(shí)，其各項(xiàng)性能參數(shù)均達(dá)不到規(guī)定數(shù)值；碾壓次數(shù)為6~7次時(shí)，其各項(xiàng)性能參數(shù)均有較好效果。因?yàn)槟雺捍螖?shù)密切關(guān)聯(lián)著建設(shè)成本，所以選擇恰當(dāng)?shù)哪雺捍螖?shù)為六次。

結(jié)語

試驗(yàn)段路基填料的天然含水量在6%~8%之間，按38cm松鋪厚度進(jìn)行攤鋪，采用徐工XS203JE型機(jī)械驅(qū)動壓路機(jī)實(shí)施碾壓。在完成該段路基填筑后進(jìn)行承載預(yù)壓，每隔100m設(shè)置一個(gè)沉降觀測點(diǎn)，觀測結(jié)果表明，預(yù)壓期和預(yù)壓期結(jié)束后各沉降觀測點(diǎn)的觀測值都小于10mm，采用地基系數(shù)、孔隙率、二次變形模量和動態(tài)變形模量四項(xiàng)指標(biāo)檢驗(yàn)路基壓實(shí)情況。結(jié)果表明，四項(xiàng)指標(biāo)的檢測合格率為100%。以上實(shí)驗(yàn)過程可當(dāng)做施工樣板。

[1] TB10621-2009，高速鐵路設(shè)計(jì)規(guī)范（試行）[S].

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[3]徐潔冰.淺談高速鐵路路基A B組填料的施工質(zhì)量控制與檢測[J].黑龍江交通科技，2013（07）：33-35.

[4] TB10751-2010，高速鐵路路基工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)[S].