客运专线某标路基a、b组填料生产工艺及填筑试验段技

1武广客运专线 xx局 XXXX标路基 A、B 组填料生产工艺及填筑试验段技术总结1.工程概况本段路基位于 DK1952+952DK1960+880 段内，全长 1.536km，由 7 座桥、5 座隧道（四座涵洞）纵向分割成 10 个工点。其中 8 个工点需进行 A、B 组填料填筑，共计填方约 52000m3（主要为基床底层换填） ，填方量较小。试验段位于 DK1957+252.82+575.00 深路堑路基段内，本段全长 322.18m；确定 DK1957+285395 段路基作为试验段，长度为 110米。全段基底采用岩溶压力注浆加固，DK1957+395.00+520.00 地基采用 CFG 桩加固，其中DK1957+395.00+406.09、DK1957+508.95+520.00 段为 CFG 桩加固过渡段，桩顶设扩大桩帽，路堑开挖至基床底层底面后，采用冲击压实技术压实, 基床底层及路堤基床以下采用 A、B 组填料填筑，路堑开挖至基床底层底面后，基床表层以下换填 A、B 组填料并满铺复合土工膜，DK1957+252.82+395.00 左侧、DK1957+252.82+440.00 右侧侧沟底设纵向盲沟，DK1957+480+575.00 侧沟底设透水管，DK1957+252.82 处为桥路刚性过渡段、DK1957+445.00 为涵路过渡段。2. A、B 组料源选择、生产加工及技术指标2.1 A 组料料源选择本段路基施工段位于 xx 市 xx 区 xx 镇及 xx 县 xx 镇境内，根据调查，境内 A、B 组填料料源符合武广客运专线 A、B 组填料标准及适2用范围的较少。武广客运专线 A、B 组填料标准及适用范围极其严格：a、对 A、B 组填料的材质要求采用碎石类土（包括岩块石、卵石破碎加工成的碎石类、砾石类和天然级配的砾石类）作为 A、B 组填料的，要求填料中的粗颗粒的母岩单轴饱和抗压强度 Rc15MPa，且不易风化，不易软化（软化系数大于等于 0.75） ；填料中小于 0.075mm 的细粒含量不宜大于 15，且宜为低液限粉土或低液限粉质粘土（液限 WL40%） 。采用砂类土（砾砂、中粗砂）作为 A、B 组填料的，砾砂中大于2mm 的颗粒、粗砂中大于 0.5mm 的颗粒、中砂中大于 0.25mm 的颗粒应坚硬，不易风化，颗粒级配应良好；小于 0.075mm 细粒含量不宜大于15（且不应大于 20） ，细粒土宜为低液限粉土或低液限粉质粘（液限 WL40%）土。b、A、B 组填料的具体指标要求严格控制 A、B 组填料最大粒径和细粒土含量，选择合理的级配组成，控制最佳含水量。碎石类土填料技术指标要求：最大粒径宜控制在 60mm 以内, 应具有良好的颗粒级配组成（不均匀系数 Cu 5，曲率系数 Cc=13） ，大于 20mm 的颗粒含量宜控制在 2545，小于 0.075mm 的细粒含量宜控制在 15以内，细粒土宜为低液限粉土或低液限粉质粘土；并进行标准击实试验确定最大干密度、最优含水量。对于天然级配的砾石类细角粒土和细圆粒土（不均匀系数Cu5 ，曲率系数 Cc=13） ，最大粒径宜控制在 60mm 以内，大于320mm 的颗粒含量宜大于 20，小于 0.075mm 的细粒含量宜控制在15以内（且不应大于 20） ；颗粒应做矿物成分分析，以判定其抗风化、软化性能及水稳定性能；并对细粒土应做液塑限指标试验。对细角粒土和细圆粒土应进行室内标准击实试验，以确定最大干密度和最优含水量。若天然的砂卵石级配不良，圆粒过多，细粒土含量较少，整体粘性差应进行筛分（或破碎）与掺加细粒土进行组成拌和，以满足 B 组填料的各项指标和路基各部位压实标准。按照武广客运专线 A、B 组填料标准及适用范围，对于路堑灰岩、隧道的弃碴、河床内的卵石土分别进行取样试验分析并进行成本分析，本段路基确定由隧道出碴中的天然级配的砾石类细圆砾土（细粒量含量不超过 15，最大粒径不超过 6cm，不均匀系数 Cu5，曲率系数Cc=1 3）作为 A、B 组填料。根据取样试验结果：大于 20mm 的颗粒含量为 1426，大于 2mm的颗粒含量为 7861，小于 0.075mm 的细粒含量为 3.62.6，不均匀系数 Cu=27.218.25，曲率系数 Cc=1.131.01 级配良好；经矿物分析砾岩由碎石、砾石、砂、及粉粒组成，整体看呈紫红色，主要矿物成分为石英，约占 60，方解石及碳酸岩约占 15，长石约占10，隐晶质矿物（铁质、硅质）约占 5，褐铁矿约占 5，其他约占 5，石英属高硬度矿物化学性质稳定不易风化，长石、褐铁矿属中硬度矿物，其他属低硬度矿物，总之根据矿物成分及其含量以及细粒土的膨胀指标、稠度指标分析该细圆粒土抗风化能力强，不易软化，水稳定性能好。由于部分岩块较大，不能满足小于 6cm 的粒径，所以采用进料口4400X600mm 出料口控制在 6cm 以内的鳄式破碎机进行破碎加工生产。本段境内乳源县桂头镇新村及炎庙隧道出碴（砾石类细圆砾土） ，符合武广客运专线 A、B 组填料标准，经破碎加工可用作试验段填试验段 A、B 组料料源选择新村及炎庙隧道弃碴，经破碎后作为基床底层的A、B 组填料。2.2 A、B 组填料的生产加工所采用的 A 组填料为新村及炎庙隧道弃碴经破碎机加工而成。料场安装进料口 400X600mm 出料口调整为 6cm 大小鳄式破碎机一台，配置大料斗一个、15m 长皮带轮输送带一套及配套三相动力电源设施一套，采用挖掘机配自卸汽车供料，安排挖掘机选择合格料源装车将不合格料源清除干净，防止污染合格填料。料场四周用彩带作出标志，并设置标识牌，料场周围设临时排水沟。填料装车时较大不能破碎的岩块禁止装车，满足破碎机进料口要求，以免卡住破碎机。弃碴（混合料）经破碎机进行破碎，形成小于 6cm 的新的混合料，经输送带输送至存料场，新混合料即为现在使用的 A、B 组填料。A、B 组填料生产工艺流程如图：400mm600 mm弃碴（混合料） 60mm 岩块填料料源分选岩碴（混合料）破碎新的混合料（A、B 组）出料（A、B 组）填筑52.3 技术指标试验段 A 组料料源选择新村及炎庙隧道弃碴，经破碎后作为我工区基床底层的 A、B 组填料。已经试验检测各指标满足要求，料源取料土工试验数据统计如下：料源土工试验数据统计试 验 项 目 试验结果 试 验 项 目 试验结果表 观 密 度 (5mm) （Kg/m3） 最优含水量 w0pt（%） 5.4液限 wL（%） 19.4 大于 20mm 颗粒含量 （%） 87塑限 wp（%） 12 土样最大颗粒粒径 （mm） 60性能 塑性指数 IP 7.4 超尺寸颗粒含量 （%） 0不均匀系数 Cu/曲率系数 Cc 18.2/1.01填土类别 细圆砾填料等级 A 土 粒 组 成粒径（mm）大于2002006060202055220.50.50.250.250.0750.0750.010.0050.002小 于0.002占总土质量百分比（%） 0 0 25.9 16.5 18.5 26.5 5.5 2.7 2.6 / /大于某粒径质量占试样总质量百分率(%) 0 0 26 42 61 87 93 96 98 / /主要技术指标：最大粒径宜控制在 60mm 以内, 应具有良好的颗粒级配组成，大于 20mm 的颗粒含量宜控制在 20以上，小于 0.075mm 的颗粒含量应控制在 15%以内，细粒土宜为低液限粉土或低液限粉质粘土（液限 WL40%） 。3.主要机械设备及试验仪器挖掘机 2 台，推土机、平地机、振动压路机（18t） 、小型振动夯、6冲击压路机、地质钻机、破碎机各一台及自卸汽车（有后门）多台；触探仪器、核子密度仪、孔隙率检测仪（灌砂仪） 、K30 检测仪、Evd、 Ev2 检测仪各一套。主要施工机械设备序号 机具设备名称 型号规格 数量1. 履带式单斗挖掘机 VOLVO2.0m3 2 台2. 履带式推土机 SD-22 1 台3. 自行式振动压路机 BOMAG 1 台4. 平地机 PY-180 1 台5. 自卸汽车 斯太尔 10 台6. 洒水车 东风5000L 1 台7. 平板振动夯 2 台8. 冲击压路机 1 台9. 鳄式破碎机 400600mm 1 台主要试验仪器、检测仪器序号 设备名称 规格型号 数量1 核子密度仪 MC-412 Evd 动 态 变 形 模 量 测 试 仪 LFG-K 13 K30 平板荷载测试仪 14 Ev2 平板荷载测试仪 15 动力触探仪(N10) 10Kg16 动力触探仪(N63.5) 63.5 Kg17 静力触探仪18 灌砂筒 200mm174. A、B 组填料施工工艺通过试验段填筑试验，检验和确定 A、B 组填料填筑施工工艺。确定施工机械最佳组合，确定摊铺厚度，A 、B 组填料级配，最佳含水率、碾压遍数及检测方法。为路基大规模施工提供技术参数和指导作用。填土前布好方格网，填料按事先计算好的每车摊铺面积，等距离堆卸，按横断面全宽，纵向水平分层填筑，拟填筑 4 层，每一水平层的全宽采用同一种填料。摊铺厚度初步拟定为 3050cm，分别按4（静压 1 遍，弱振 1 遍，强振 1 遍、静压 1 遍， ） 、5(增加强振 1 遍) 、6(增加弱、强振各 1 遍)、7( 增加弱振 1 遍，强振 2 遍) 、8(增加弱、强振各 2 遍)等遍数碾压，并及时检测记录不同摊铺厚度、碾压遍数下压实指标：地基系数 K30，孔系率 n、动态变性模量 Evd、变形模量 Ev2及含水率。根据检测结果看是否达到相关部位压实标准，如达不到，可重新调整摊铺厚度、碾压遍数，直到合格为止。A、B 组填料填筑施工工艺按“三阶段、四区段、八流程”的施工工艺组织施工。施工时，首先开挖基床底层土，保持排水系统的畅通，临时排水设施与永久性排水设施（透水盲沟）相结合，并与原排水系统相适应。基床低层底面采用平地机配合人工整平并设 4%横向排水坡，两侧设临时排水沟。填筑施工工艺流程如下图：8试验段填筑施工工艺流程图测量放线基底处理密度检测摊铺平整基底开挖排水设施施工填土区段碾压区段检测区段碾压夯实分层填筑 填料试验平整区段 层厚、平整度、 含水量量测标高测量不合格合格填料加工94.1 基底处理首先进行冲击压实，冲击压实按冲击压实施工作业指导书要求进行施工。路基填筑前根据技术交底定出填土边桩，并作出明显标志。路基地基必须严格按设计要求处理后，并经检验合格后方可换填，路基基底应满足 PS1.8MPa 或 00.2Mpa 的要求，并进行 Ev2 及静力触探检测，满足路基相应部位压实标准，不得夹有软弱土层。本段试验必须按要求挖至设计换填标高，相关地基处理必须经设计、监理验收合格。冲击压实处理验收合格后，基底埋设沉降观测设备，采用地质钻机成孔（10m）安装单点沉降计及连接电缆等。沉降设备安装完毕后，彻底清理基底，进行复合土工膜（顶破强度2.5KN，断裂强度 20KN/m，最大伸长率30%，垂直渗透系数10 -11cm/s，膜厚0.3mm)铺设，土工膜上下各铺 0.1m 中粗砂。填筑前应对填料进行取样检验，填筑时应对现场的填料进行抽样检验。雨季施工，应做好做好防水、防洪、排水工作。雨季填筑的每一压实层面均须作成 24%的横向排水坡，每次作业收工前必须将铺填的松土层压实完毕。已施工的路基表面及时采取覆盖措施，用彩条雨布遮盖，防止雨水浸淋以影响压实质量和填筑。雨后，路基作业面必须晾晒、刮除表面浮土和复压处理，并经密实度抽检合格后才能继续施工。4.2 标高测量10基底处理完毕后对其进行测量，并记录好数据。测量时每 20 米为一断面，每一断面 3 点，按中线、左路肩、右路肩布设测点。同时每一断面均要做好控制桩，以便填料摊铺后仍能准确的定位各点。4.3 摊铺整平松铺厚度控制在 30cm 或 40 cm。为了保证虚铺厚度的均匀、准确，在路基两侧边线处插高程控制杆,并挂线作出明显标标志。填筑时，自卸汽车卸料，派专人指挥按鱼鳞壮卸车于填筑面。整平时用推土机将填料大致推平后，再用平地机进行精平。整平过程中，对局部不平及集料窝处用人工进行整平，确保填料均匀、平整。4.4 整平后的标高测量整平后再次进行标高测量，用以计算虚铺厚度。测量时要根据先前的控制桩恢复出各测点位置，以保证各测点是摊铺前所测的各点。 4.5 碾压控制碾压机械采用 BOMAG 重型宝马压路机进行碾压。碾压时，采用静碾压+振动碾压+静碾压相结合的碾压施工方法，碾压顺序从路基两边向中间进行