軌道交通工程中的軟弱地基站場土方填筑施工技術

周馳陽

（中鐵十一局集團第四工程有限公司，湖北 武漢 100885）

1 工程概況

武漢市軌道交通機場線工程出入場線起于天河機場站3期工程，沿線大部分采取隧道建設方式，向東北方向布線，后轉入高架，跨越了機場路北延線、橫天公路和漢孝高速公路匝道，最終到達天河停車場。本段軌道交通工程中由明挖區間、高架等部分組成。

2 路基特點及難點

2.1 站場路基特點

以軌道交通基本狀況為切入點，對比國家鐵路荷載標準，分析結果表明若從荷載比值的角度來看，地鐵為國鐵的70%、輕軌為國鐵的60%。根據此特點明確軌道交通建設過程中的基本要求，應注重路基基床和基底表層兩部分結構所承受的車輛荷載情況，具體應達到國鐵的60~70%。結合本項目實際情況，軟土地區的地質條件相對欠佳，以軟弱土層居多且含大量地表水。

2.2 施工難點

1） 經勘察得知站場區域內地形條件欠佳，總體高低起伏，區域內分布有荷塘、水溝等；以各地段地質情況為基本依據采取與之相適應的處理措施，以便給土石方工程施工創造良好條件；2） 站場場區建設規模相對較大，加大了土石方回填難度，要求區域內的土體含水量維持在較低水平，需加強場內排水以免對填土施工造成不良影響；3） 站場內存在較明顯的積水現象，高效的排水措施必不可少，尤為關鍵的是強降雨天氣，盡可能消除積水對土方工程帶來的不利影響；4） 站場內分布有多處明浜、河道，應對其采取處理措施以避免不均勻沉降現象。

3 站場路基原地基處理

1） 浜塘處采取素土填筑的方式，施工前先筑土圍堰，將內部積水排干完成清淤作業；2） 河浜、暗浜存在不同程度淤泥堆積現象，應將其清理干凈；3） 擴寬河堤岸，要求該部分寬≥1.0m，分層開挖臺階并壓實，宜向內傾斜3%，處理后壓實度≥86%；4） 池塘清淤后安排開挖作業，持續至原狀土后及時停止，整理塘底以確保其具有較好平整性，設20cm 厚隔離層（選擇石灰土），安排推土機壓實；此后按分層作業的方式依次完成素土填筑作業，加強壓實處理，厚度300mm；5） 由于浜塘的地質特殊性易發生雨水堆積現象，要求在回填素土前做好準備工作，即填筑20cm 厚的石灰土，經壓實處理后消除彈簧土現象。

4 填筑施工

1） 填筑。本項目采用水平填筑、機械化作業方式。根據路基段與停車場區域的綜合情況，采取橫斷面全寬縱向水平分層的方式，經試驗后確定合適的工藝參數，如各層厚度等。標高點采取每間隔20m 依次設置的方式，各層松鋪厚度≤30cm。遇到地形起伏較大的區段時，優先填筑低處。邊坡兩側在設計基礎上適當加大填筑量，即超填50m 寬或更多，填筑結束后刷坡整平。以自卸車工作能力（裝載量） 為基準，確定合適的堆土間距。

2） 攤鋪整平。此階段細分為兩個環節，選用推土機初平，隨后利用平地機精平，各處施工要以層面平整為基本原則。攤鋪整平作業時同步預壓路肩，以提升該處的穩定性，壓路機正式進入該處作業時可避免滑坡，此方法在停車場邊側也適用。

3） 控制最佳含水量。所用填料的性能直接影響到地基的整體處理效果，以最佳含水量為基本參考，檢驗實際所用填料的含水量，若超出該值的+2%通過晾曬的方式處理；若低于-2%表明含水量不足，可適當灑水補充。

4） 碾壓作業。確保碾壓質量的關鍵在于填筑層各項指標與設計要求相符，如各層厚度、平整度，在確認無誤后方可整平，再安排相關設備碾壓。首先使用小噸位光輪壓路機，利用該設備對土層預壓，再安排拖式壓路機處理，達到整平的效果后利用振動壓路機做最后的碾壓處理。優先從路基邊緣處碾壓，再逐步向中間區域推進，遵循先慢后快的原則，前期以弱振為主，后續階段轉為強振的方式[1]。各道碾壓時設備要形成足夠的重疊寬度，不同設備的要求各不相同，光輪壓路機控制為輪寬的1/2，振動壓路機則控制在40~50cm。同時各區段也要形成重疊，具體寬度為2.0m。

5） 填平區檢測。每結束一層填筑作業后安排專員檢測厚度情況，將結果報給監理工程師，在通過驗收后方可組織下一層施工；利用取樣的方式檢驗壓實度，根據所得結果分析樣品所在區段的壓實情況，與設計要求對比分析，明確實際施工效果。

6） 預留沉降量。填筑作業與后續使用過程中，路堤易出現不同程度的沉降現象，以填料的性質為主，綜合考慮基底情況、施工現場的自然環境（溫度、降雨量等），在上述基礎上確定預留沉降量。此外，為滿足相鄰路基的順坡連接要求，可根據實際情況調整預留沉降量，使其與設計要求相符。

5 填石及土石混填路堤

1） 現場配備自卸車，將填筑所需材料運輸至現場，優先填筑低處，遵循先兩側后中間的操作原則，填筑后使用推土機找平。各段填筑所用的石料性質要大體相同，不可出現各區段強度不一致的情況，且填料作業要具有連續性。

2） 石料粒徑會對施工質量帶來較大影響，要求所有石料粒徑均≤0.8m，否則不滿足填筑要求。碼砌邊坡時根據不同的填高確定合適的工藝參數，若填高未達到6m 要求碼砌高度≥1m；若該值超6m 適當加大碼砌邊高度，應≥2m。

3） 上路堤遵循分層填筑的原則，各層厚度≤40cm，下路堤各層厚度≤50cm；若所用石塊粒徑達到50~80cm，必須通過解小處理的方式使其成為小粒徑材料，優先用于路基邊坡施工中；過渡層填筑作業所用碎石粒徑均要控制在150mm內。可使用小石塊找平，若存在縫隙則使用石屑填補；部分石塊級配不良，投入使用后易產生較大空隙，此部分需填入石渣、石屑以免出現空隙積水問題。

4） 填筑與碾壓均采取分層操作的方式，碾壓設備以重型壓路機為主，優先從兩側開始，逐步向中間推進，并通過試驗的方式確定合適的碾壓遍數。

6 路基施工質量及控制標準方法

根據對各類規范的搜集及查閱，目前現有鐵路規范規定的檢測要求見表1。城市道路路基規范規定的檢測要求見表2。

表1 鐵路標準檢測指標控制

表2 市政道路標準檢測指標控制

從現行鐵路規范來看，盡管針對軌道交通站場路基提出了一套較為可行的質量控制標準，但在工程實踐中依然有不足之處，針對此問題選取試驗段展開分析，結合此段的情況合理控制質量檢測指標。根據現階段的鐵路施工狀況，普遍以里程為單位分為多個檢測段，由此依次完成檢測工作。軌道交通站場路基的特殊之處在于線路構成復雜、路基覆蓋范圍廣，若直接套用標準將出現適用性不強的情況。對此選擇雙控指標，所用方法為環刀法、K30 法檢測，各自應用場景及方法不同，具體內容見表3。

表3 本工程路基檢測指標控制

根據現有的鐵路及市政道路檢測標準，本項目基底至路基面每一層壓實度均符合設計規范驗收要求，最大壓實度為第四層96%；路基基層表層承載力最大值為137MPa/m，基床底層最大值為117MPa/m，均符合設計規范要求。

縱觀站場路基土石方填筑施工情況，各環節嚴格按預定方案執行，作業規范，質量滿足要求。項目竣工后通過對路基結構的觀察可得知路基表面平整度優良，并未出現通長裂縫且路基面較為干燥，未發生大范圍積水現象。

7 結語

隨著城市軌道交通建設規模的擴大，車輛段地基隨之增多，在此背景下圍繞軌道交通的路基狀況展開研究具有必要性，要選擇與之相適應的填筑施工方法。本項目中基于預定方案完成施工作業，滿足工程質量要求。