談高速鐵路路基填筑施工技術

呂品

摘 要：高速鐵路將路基作為一個絕對平順的剛性基礎對待，必須具有足夠的強度、剛度、穩定性和耐久性，施工中采用雙指標進行質量控制，并且對原地面處理、填料采用、碾壓標準、過渡段施工等施工工序技術標準都提出了新的要求， 本文作者結合某高速鐵路線路路基填筑施工情況對高速鐵路路基填筑施工技術要點進行闡述。

關鍵詞：高速鐵路；路基填筑；設計及施工

鐵路路基是軌道的基礎，它承受著軌道和列車荷載，并將荷載向地基深處傳遞擴散，與橋梁、隧道和軌道組成鐵路線路的整體。路基的穩定性、堅固性和耐久性直接關系到線路的質量、列車的正常運行及安全，因此路基是保證列車安全、暢通的主要建筑物。路基工程是指路基本體工程、路基防護與加固工程、路基地表水、地下水排水工程及由于修筑路基而引起的改河、改溝工程等。

1 工程基本情況介紹

某高速鐵路工程為客貨共線標準軌距高速鐵路，設計時速200km/h，是“八縱八橫”京蘭大通道的組成部分，位于華北北部，東西走向，線路全長178.08km。設計等級為I級，全線電氣化。該工程大部分地處盆地，屬于平原微丘地區，穿越水田、池塘和淺丘地區。表層覆蓋較厚的軟、硬塑狀粉質粘土，中部為中、細砂，下部為卵石土、砂巖、砂質泥巖互層。孔隙水發育，水位埋深淺，并且地表、地下水系發達，水網密布。

2 工程基底處理工藝

路基基底處理包括填前地基處理、填方過程中的周邊處理和填前排水處理。由于原地面與填料結構不同，二者密度、承載能力不同，如果不對原地面進行有效處理，易發生接合部沉降病害。填前地基處理首先是對地基進行簡易的挖探， 若地表下土質良好，狀況穩定，則清除地表植被、樹根、垃圾和不良土質后即可進行填前壓實；若存在超過常規清表厚度的軟弱區（如淤泥等），無法進行填前壓實，則須進行專門軟土地基處理。在水稻田和沖溝地帶常見50-450mm厚度的軟弱層，多為粘性土和砂性土，由于填方區域多處在地下水及地表水豐富的地區， 通常采用全部挖除軟土的方案。地面橫坡或沿路線縱向坡度陡于1：5時，將軟土全部挖除并形成土質臺階后進行分層換填。

填前排水處理也是路基施工的一項重要內容。由于填方區多位于地勢低凹處，水系發育且水量豐富，地基長期浸水將導致承載力降低從而引起路基沉降超標，在坡地填筑更嚴重的還將造成填方體滑移，所以填筑前排水設施應永臨結合，做好路基范圍內的排水。主要采取路基邊溝位置施作臨時排水溝，以降低地下水位和疏干地表水。

3 路基填筑施工技術

3.1 基床以下路堤及基床底層填筑

路基填筑按照“三階段、四區段、八流程”組織施工，路基填土的施工階段是決定填筑質量的關鍵。由于該工程地處南方濕潤氣候區，細粒土受含水量的影響很大，施工周期長， 因此采用A、B類土中的塊石、碎石、礫石類填料，浸水部分采用水穩性較高的塊石類填料。

（1）施工中原地面清表后而形成若干臺階時，在填筑時由最低臺階往高處填筑，處理基底時，采取在每個臺階開始填筑之前做相應的基底處理， 基底長時間的暴露不超過半個月。

（2）填料的級配。粗粒土類土粒徑大于20mm顆粒的含量應超過總質量的50%，且粒徑控制在15cm以內，在填筑過程中粒徑較大顆粒石塊由人工配合機械進行分解后方用于填筑。

（3）粗粒類土、碎石類土填筑施工，首先根據自卸車運載每車運方量與填層厚度，計算每車填筑面積，并打出卸料框格網，由專人現場負責卸料作業，控制好卸料的間距，使卸料均勻。杜絕因卸料不均勻導致在攤鋪平整過程中出現大塊粒徑“團圓”現象，致使級配不均勻。

（4）每一填筑層全寬應使用同一種填料填筑。

（5） 攤鋪整平。推土機初平不應大于3次，然后用平地機精平，局部凹凸由人工填補， 使平整度控制在±15mm以內，避免機械來回推碾破壞填料級配。

（6）嚴格控制虛鋪厚度，基床底層1.9m，分6層填筑，用水準儀測量控制填層厚度，使填層厚度不超過試驗得出的最大虛鋪厚度。路肩部位兩側各超填30-40cm并壓實。

（7）機械碾壓。壓實順序按先兩邊后中間，先慢后快，先靜壓后振動壓的操作程序進行碾壓。各區段交接處互相重疊壓實，縱向搭接2m，沿線路縱向行與行之間壓實重疊0.3m。

3.2 基床表層級配碎石填筑施工要點

基床表層采用級配碎石填筑，厚度為0.6m，分兩層填筑，下層35cm，上層25cm。級配碎石采用拌合站集中拌和，拌和時根據配合比由電腦自動計量。

3.3 影響鐵路路基穩定的因素

（1）土壤的性質。鐵路的修建是一項規模龐大的工程，因此，在項目施工的過程中，勢必會遇到不同的地質狀況以及性質各異的土體類型。而土壤的性質根據其類型的不同也有著明顯的差異.成為了影響鐵路路基沉降的首要因素。例如黃土地區，由于黃土具有較強的濕陷性，故而成為引發鐵路路基沉降變形的重要原因。同樣，在軟土地區進行鐵路鋪設時，也需要注意土體的性質對鐵路路基的影響。由于均勻并且土質良好的土壤，在沉降過程中沉降均勻，所以本文不作介紹，而主要介紹特殊性質土壤的處理措施。這些將在第2章詳細介紹。

（2）水分的影響。水分對于鐵路路基的影響是不可小視的。在地質巖性較強，土壤的排水能力較好的地帶，降水對鐵路路基的影響相對較小。但是當鐵路鋪設在土質疏松或土壤濕陷性強的地區時，水分的多少會對鐵路路基的沉降起到重要的影響。如在土質疏松的地區，強降水會不斷沖刷路基兩側的土壤，破壞路基填土的穩定性，降低路基填土的抗剪強度。從而導致路基沉降變形現象的發生。而在土壤濕陷性較強的地區，降水不僅影響著路基填土的承載力，也會對土體的結構產生破壞最用，最終引起路基的沉降變形。

（3）影響邊坡的主要因素是降雨和風沙侵蝕，邊坡的破壞將直接影響路基的長期穩定喝列車的正常運營，所以應足夠重視邊坡的防護，對于保護路基免受損壞、美化環境也有很大幫助，在第4章將著重介紹邊坡的防護。

（4）路橋過渡段的影響。路橋過渡段由于是兩種不同性質的路基的突然變化，造成沉降不一致，會出現沉降差，影響旅客舒適性。

（5）工程的質量。鐵路項目的工程質量是直接影響路基沉降量的重要因素。在施工的過程中，對路基的處理方式、填料的選擇、填筑的厚度、路基的壓實度以及自然沉降的時間，都對路基的工后沉降量起到了一定的決定作用。因此，在鐵路的設計施工中，要嚴格的對工程質量加以控制，盡可能的減少路基的沉降量。根據影響路基病害的因素，采取相應的措施，既能對病害發生前的預防提供指導，又能對病害發生后制定整治措施提供科學依據。