高速鐵路化學改良土路基填筑施工技術探討

康吉良

（中鐵二局集團第六工程有限公司 四川成都 610061）

高速鐵路化學改良土路基填筑施工技術探討

康吉良

（中鐵二局集團第六工程有限公司 四川成都 610061）

當前，高鐵設計路基本體及基床底層填料大部份采用水泥改良土，改良原料一般情況下利用路塹挖方改良，根據挖方巖土特性經試驗室內試驗，確定各種巖土的水泥摻量。但是，因為多種因素影響，長期穩定性存在不確定性風險，現場施工組織難度大，連續施工困難，施工進度緩慢，無法滿足施組進度。在多條鐵路線上，均以AB組填料代替改良土施工。改良土施工技術及適應地域值得深入探討。

路基填料；鐵路；改良土；施工技術；探討

1 標段概況

1.1 工程概況

成渝客運專線CYSG-5標起訖里程為DK240+154.2～DK289+100，正線長度48.946km。標段路基長度18.29km；設計路基本體及基床底層采用水泥改良土，基床表層及過渡段采用級配碎石。路基本體水泥摻量為4%，基床底層水泥摻量為6%，改良土總量為122.8萬方。采用路塹挖方軟巖破碎加工作為改良土源料。路塹挖方地質情況復雜，多為泥巖夾砂巖互層狀分布，巖石隨鈣質含量的變化而呈現巖石強度及抗風化能力的明顯差異，由此形成巖層風化帶空間分布上的無規律性，呈透鏡狀無成層性分布。

1.2 自然條件及氣候條件

標段地處重慶地區，常年降水量在882～1035mm，主要集中在4月～10月，占全年降水量81～84%，日照年平均數為1000～1400h，是全國最少的地區之一。

2 改良土填筑試驗段施工情況

2.1 試驗段選址

根據建設單位安排在璧山縣璧山車站DK272+170～DK272+270段路塹挖方段作為改良土試驗段場地，該段地基承載力檢測采用動力觸探法，實測承載力為220～260kPa，滿足地基設計要求。該段長度為100m，寬度13.6m。改良土試驗3層，其中路基本體1層，基床底層2層，試驗段填筑總方量1200m3。

試驗段料源由DK270+640～DK273+500段路塹挖方中選取風化不均的泥巖、泥巖夾砂巖等破碎而成。改良土拌合采用設在DK273+000線路右側經驗收合格的級配碎石拌和站進行改良土拌合。

2.2 試驗段施工情況

（1）2011年10月1日～2011年10月25日，先后完成了改良土料源選定、填料天然含水率、液塑限、配比、最優含水率、7d無側限飽和抗壓強度等相關室內土工試驗，獲取了改良土室內試驗參數。

（2）2011年10月25日～2011年11月19日，完成改良土試驗段第一層填筑，路基本體試驗，水泥摻量4%，現場檢測壓實系數分別為0.87、0.90 、0.88、0.89、0.90、0.91，6 個檢測點壓實系數均不合格，7d 飽和無側限抗壓強度值范圍為310～322kPa，全部合格。經分析，壓實度不合格的主要原因填筑過程中遇到零星小雨、造成是含水率偏大，壓實系數不滿足要求。2011年11月28日，我部針對該層進行了返工處理。

（3）2011年12月3日，完成試驗段第一層（路基本體）填筑施工及檢測。現場從第三遍碾壓結束開始檢測，碾壓8遍后，實測壓實系數分別為0.92 、0.92、0.93、0.92、0.92、0.94，6 個測點壓實系數均滿足驗標要求；7d飽和無側限抗壓強度為309～323kPa，滿足驗標要求。

（4）2011年12月11日，完成試驗段第二層（基床底層）填筑施工及檢測。現場從第三遍碾壓結束開始檢測，碾壓8遍后，實測壓實系數分別為 0.95、0.95、0.97、0.95、0.96、0.95，6 個測點壓實系數均滿足驗標要求；7d飽和無側限抗壓強度為382～394kPa，滿足驗標要求。

2.3 試驗檢測結果及工藝參數

（1）改良土試驗段填筑相關檢測指標符合《高速鐵路路基工程施工質量驗收標準》（TB10751-2010）關于改良土填料及填筑相關要求。通過現場檢測數據顯示：壓實系數：路基本體摻入4%水泥的改良土，壓實系數可達到0.92～0.94，滿足基床以下路堤壓實系數≥0.92的要求；基床底層摻入6%水泥的改良土，壓實系數可達到0.95～0.97，滿足基床底層壓實系數≥0.95的要求。無側限抗壓強度：摻4%水泥改良土，7d飽和無側限抗壓強度為309～320kPa，滿足基床以下路堤≥250kPa要求；摻6%水泥改良土，7d飽和無側限抗壓強度為384～395kPa，滿足基床底層≥350kPa要求。

（2）通過改良土填筑試驗段施工，取得了單個施工作業面機械設備配置、人員配置以及松鋪系數、碾壓遍數、碾壓方法等各項施工工藝參數。

3 改良土試驗段施工存在的問題

3.1 改良土質量存在風險

由于路塹挖方軟巖物理力學性能差異大、風化程度不均、均勻性差，原料的破碎、制備、摻料、拌和等工藝復雜，過程控制難度較大，改良土的質量難以控制。另由于軟巖組成復雜，經破碎后摻水泥進行化學改良，該試驗段而言，其壓實系數和無側限抗壓強度滿足了相關要求，就試驗過程中出現返工和沒有大面積推廣使用過的情況來看，其長期穩定性存在不確定等不利因素。因此，采用軟巖破碎摻水泥進行化學改良填筑路基，質量控制存在風險。

3.2 氣候影響引起改良土含水率控制困難，破碎、拌和效率低

重慶地區氣候以陰雨天為主，降雨量大，在位于璧山縣境內試驗段施工期間（2011年10月1日～12月8日，璧山縣氣象局提供），歷時69d，雨天有39d，占日歷天數的56.5%；陰、多云或晴天僅30d，并被雨天分成9 個時段，天數分別為 5d，3d，1d，2d，1d，1d，3d，11d 和 3d，每個時段的頭2d為晾曬期，因此實際可進行破碎、制備、拌和填筑施工的有效天數僅為12d，占歷時天數的17.4%，由此引起：

（1）雨過2d后，出現料源局部沒有晾干情況，含水率不易控制，出現“彈簧土”或壓不實現象，且在試驗段施工過程中，碾壓完成后出現大量縱、橫向裂縫，裂縫寬度3～5mm，深達4～5cm，局部整層裂透，對填筑質量影響大。

（2）由于含水量過大，在輥式破碎機破碎及拌合過程中，出現粘堵現象，必須人工輔助，導致單條生產線生產效率僅400～500m3/d，按試驗期間17.4%的實際施工天數計算，每條生產線的月生產能力僅為2175m3。生產效率極低，難以滿足施工進度要求。

（3）施工組織難度大

2011年為重慶地區大旱之年，璧山縣氣象局提供的全年氣象資料（到12月8日），按每一個可施工的陰、多云、或晴天連續時段減去頭2d晾曬期為實際能有效施工天數計算，在342日歷天數中，有136d可實際施工，占日歷天數的40%，則單條生產線的平均月生產能力為5000m3。

根據施工組織安排，首架梁通道上路基填筑應在2011年10月底前完成（有6個月堆載預壓期），次架梁通道上路基填筑應在2012年4月底前完成，扣除前3個月的地基處理，首架通道上改良土施工時間為7個月，后架梁通道上施工時間為13個月，平均為10個月。

4 結論

根據改良土試驗段的實際施工情況，長期穩定性存在不確定性等風險，現場施工組織難度大，連續施工困難，施工進度緩慢，無法滿足施組進度。為確保工程質量，杜絕病害，維持良好的生態環境，建議今后在該類土質環境下，用A、B組填料代替水泥改良土設計。

U213.1

A

1004-7344（2016）11-0128-01

2016-3-25

康吉良（1976-），男，四川資中人，助理工程師，本科，從事工程管理工作。