1、京沪高速铁路路基结构形成及填料改良优化研究(B徐沪段)路基填筑试验方案.doc

京 沪 高 速 铁 路路基结构形成及填料改良优化研究（ B 徐 沪 段 ）路 基 填 筑 试 验 细 则（讨 论 稿）目 录概况1 一、任务来源1 二、我局承担的主要研究内容1 三、试验地点与位置1 四、路基质量要求2第一节 施工工艺细则3 一、辗压参数试验3 二、厂拌法4 三、路拌法5 四、装载与运输5 五、摊平与辗压5第二节 检测试验细则6 一、组成材料和采用标准6 二、水泥改良土和石灰改良土8 三、工地检测8 四、主要仪器设备11 五、试验及测量人员12第三节 工程造价分析细则13 一、工、料、机消耗记录统计13 二、其他记录统计14 三、造价分析14概 况 一、任务来源京沪高速铁路路基结构形成及填料改良优化研究B徐沪段是铁道部科技司1997年2月批准立项的科研项目。二、我局承担的主要研究内容根据铁四院编制的新长线试验路堤施工方案报告的要求，我局承担现场路基填筑试验，包括： 1、改良土和加筋土的填料粉碎、拌和、运输、摊铺、整平、压实等施工工艺及施工机具的研究。 2、质量检测方法、检测仪器和结果评定及施工快速检测方法研究。 3、工程造价分析。 三、试验地点与位置 试验地点位于新（沂）长（兴）铁路海安至藕塘DK18+920DK19+220，全长300m。具体位置及工程数量见下表1： 试 验 点 位 置 及 工 程 数 量 表 表1段号里程长度(m)地基处理措施填 料类 型填高(m)填方数量(m3)外掺料填料拌和方法名称数量1DK18+920+99575粉喷桩改良土(下蜀粘土加35%水泥）4.14391水泥417t厂拌法2DK18+995DK19+07075插塑板加筋土(下蜀粘土填料每0.5m铺一层土工格栅)4.34952土工格栅8900m2直接填筑3DK19+070+14575插塑板十一层土工格栅改良土(下蜀粘土加35%生石灰)4.55280土工格栅1733m2路拌法生石灰502t4DK19+145+22075插塑板改良土(下蜀粘土加35%熟石灰)4.55780熟石灰549t路拌法合计：填土20403m3，生石灰502t，熟石灰549t，土工格栅10633m2。四、路基质量要求使经过改良的填料形成的路基结构密实度达到95%，地基系数K30值达到110MPa/m。为确保科研项目和承担的任务按时高质量地完成，特编制本细则。第一节 施工工艺细则 根据课题研究内容，对使用改良填料路基结构形成的施工工艺和施工机具进行试验研究。改良土拌和采用厂拌法和路拌法两种方法试验，对填料粉碎、拌合、运输、摊铺、整平、压实等过程都需要进行研究。 一、辗压参数试验 正式进行路基填筑试验前，对各种填料先进行填筑参数试验，主要包括不同压实系数下不同激振力振动辗的最佳走行速度，最佳铺土厚度、合适含水量和最少压实遍数。 1、压实机械和填土厚度采用激振力200、250和400（或500）kN三种振动辗压实，每种振动辗分别对30、35和40cm三种铺土厚度进行压实试验。厚度采用插立标杆法控制。2、铺土平整度要求辗压后场地用3m直尺检查，平整度误差不大于15mm。 3、场地要求 先将试验场整平压实至密实度大于96%，面积不得小于10m20m。 4、辗压方法 先静压2遍，再振动压实，压实时轮迹搭接2030cm。 5、检测 铺土前后，按5m5m方格网用水平仪测量高程，计算出铺土厚度。振动压实2遍后开始用核子密度仪检测密实度，以后每增压2遍检测一次，密实达到96%后，再用环刀法和灌砂法进行检测，每种检测不少于3点。检测深度距层底不大于5cm。同时用水平仪测量土面高程，计算出压实后厚度。6、优化参数密实度达到96%，单位体积土压实功能需要最小，施工速度最快的填筑参数作为正式填筑参数。 二、厂拌法 1、拌和设备 路拌机 采用西安建筑机械厂生产的WBY220型轮式路拌机拌和。其拌和宽度为2.2m，搅拌深度为36cm。 旋耕机 采用农用旋耕机拌和，其拌和宽度为1.5m，搅拌深度为20cm。 2、场地 将不小于30m50m的场地整平、压实。 3、石灰、水泥、土计量方法 测土的干密度和含水量 将拌和场铺的土用路拌机或旋耕机粉碎，用推土机或平地机整平后，用核子密度仪快速测定含水量和干密度，再抽取1m1m全深的土，称其质量，用炒干法测含水量，计算出土的干密度，与核子仪测值比较，有相关关系后只用核子密度仪测。 计算干土质量和石灰或水泥用量 测量铺土面积和厚度，计算出干土质量，再计算出石灰或水泥用量，用磅秤计量。4、拌合方法采用路拌机和农用旋耕机两种拌合机械分别进行试验。路拌机拌合先将含水量合适的土用路拌机或旋耕机粉碎，用推土机或平地机整平；铺土厚度不大于35cm。将计算好的石灰或水泥均匀分布于土面上，用路拌机在垂直方向各拌合两遍。旋耕机拌合采用农用旋耕机拌合，铺土厚度不得大于20cm。拌合方法同路拌机拌合。 三、路拌法 1、路拌设备 同“厂拌法”。 2、铺土与拌合 铺土厚度不大于35cm（路拌机拌合）或不大于20cm（旋耕机拌合），用“厂拌法”的方法计算和布撒石灰或水泥。用路拌机和旋耕机两种机械分别作拌合试验。 四、装载与运输 采用厂拌法时，用40型或50型装载机装车，用倾卸车运输。 五、摊平与辗压 1、摊平 摊平采用平地机和推土机两种机械分别进行整平作业试验。 2、辗压 采用优化后的填筑参数进行压实。第二节 检测试验细则 根据课题研究内容要求，试验检测工作方面主要是进行检测方法、检测仪器和结果评定及施工控制快速检测方法等研究。 一 组成材料和采用标准 1、试验项目和采用标准 填筑和填料改良材料使用前应进行试验鉴定，各种材料试验项目和采用标准见表2。 材 料 试 验 项 目 和 采 用 标 准 表 表2项目试验指标试验方法标 准结果评定标准备 注一、土1、天然含水量铁路工程土工试验方法TBJ10296铁路工程土工试验方法TBJ10296；铁路路基设计规范TBJ196；铁路路基施工规范TBJ20296施工时取样2、比重比重瓶法3、颗粒分析筛析法、比重计法4、液塑限联合测定法5、自由膨胀率6、最大干密度重型击实法7、最优含水量重型击实法二、生石灰1、CaO+Mg0含量粉煤灰石灰类道路基层施工及验收规程CJJ497同方法标准送检、鉴定等级2、颗粒分析三、熟石灰1、CaO+Mg0含量粉煤灰石灰类道路基层施工及验收规程CJJ497同方法标准送检、鉴定等级2、残渣含量3、比重 续 前 表项目试验指标试验方法标 准结果评定标准备 注四、水泥1、强 度水泥胶砂强度检验方法(ISO)GB/T176711999硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥GB1751999；矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥及粉煤灰硅酸盐水泥GB13441999硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥GB1751999；矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥及粉煤灰硅酸盐水泥GB134419992、安定性3、凝结时间五、土工格栅1、延伸率铁路路基土工合成材料应用技术规范TB1011899土工合成材料应用技术规范GB5029098同方法标准2、最大单肋力3、2%延伸率抗拉强度4、5%延伸率抗拉强度 2、材料质量要求 、水泥 采用符合GB1751999和GB13441999标准的水泥，并尽量采用325号水泥。 、生石灰 磨细生石灰粉，粒径不大于2mm，CaO+Mg0含量大于60%。 、熟石灰 CaO+Mg0含量大于50%。 、土工格栅 采用DG25型土工格栅。 最大单肋力500N；延伸率10%；2%延伸率抗拉强度11kN/m；5%延伸率抗拉强度21kN/m。 二、水泥改良土和石灰改良土 1、试验项目 无侧限抗压强度、比重、液限、塑限、最大干密度、最优含水量。 2、试验方法标准 采用公路工程无机结合料稳定材料试验规程JTJ05794进行试验。 3、结果评定标准 按时速200公里新建铁路专线桥隧设计暂行规定1998年10月版（下称“暂规”）评定。 三、工地检测 1、密实度 采用环刀法、灌砂法和核子湿度密度仪法共三种方法检测。每填层辗压2遍后同时用三种方法在1.5m1.5m范围内进行一次，每次检测6个点，以后每增压2遍各检测一次，直至密实度符合要求为止。 、检测方法标准 采用铁路工程土工试验方法TBJ10296和填土密度湿度核子仪测试规程TB/T1021796进行检测。 、结果评定标准 按暂规评定。 、检测方法 A、环刀法 检测深度为环刀底面距辗压层底面不大于5cm，每个点取2个平行样，干密度平行差不大于0.03g/cm3，否则重新取样。 B、灌砂法 试坑直径不小于15cm，深度不小于20cm，每点测一次。含水量土样不少于100g。 C、核子仪法采用美国MC3型核子仪，检测深度为20cm，每点测2次，每次在180方向读取两个测值，误差大于0.02g/cm3时,再转90和270测读，取4个测值的算术平均值作为检测结果。使用核子仪前用环刀法和灌砂法比较湿密度，并与烘干法比较含水量，比较数量不小于20个值。用一元回归法回归核子仪与环刀法及灌水法、烘干法相关关系，以便快速测定密实度。相关系数不小于0.80。 2、力学指标 在现场通过原位测试，测定地基系数K30值、轻便动力触探N10值和动态变形模量E值，求出N10和K30及E和K30的相关关系，以便快速求得K30值。 、测试时间和方法 每区每层压实至密实度达到96%后立即进行6个点的轻便动力触探。每种改良填料填筑厚度达到75cm时立即进行一次N10、E和K30试验。三种方法各测三次，每次三种方法应在1.5m1.5m范围内进行。 、采用方法标准 A、轻便动力触探，采用动力触探技术规定TBJ1887， B、地基系数K30值，采用秦沈客运专线铁路工程路基质量验收评定标准附录二。平面布置如图1。 C、动态变形模量采用说明书规定。 3、石灰剂量测定 、抽样位置 厂拌法在料场，路拌法在已拌合好的路段上抽样测定石灰剂量。 、抽样数量 每个配合比每层抽取两个试样。 、测定方法 按公路工程无机结合料稳定材料试验规程JTJ05794EDTA滴定法进行。 此法应先配制混合料并制定好标准曲线。曲线以同一石灰的不同石灰剂量混合料消耗EDTA二钠平均值为纵坐标，以石灰剂量（%）为横坐标。也可用一元回归方程来确定。 四、主要仪器设备 本次试验采用的仪器设备见表3。 主 要 仪 器 设 备 表3序号名 称规格型号数 量1路面强度测定仪2K30承载板30cm1套3动态变形模量仪DBM1型1套4轻便动力触探仪N101套5核子密度仪MC31套6灌砂仪5L1套7环刀200cm330个8烘箱1051101台9天平1/100g1套10天平1/1000g1套11台秤10kg1套12磅秤100kg1套13液塑限联合测定仪光电式1套14重型击实仪4.5kg锤1套15比重瓶100ml10个16乙种比重计2支17土工筛1套18脱模器1套19恒温恒湿箱2011套20自由膨胀率仪10cm32个 五、试验及测量人员 1、试验人员 室内2人（助工及以上职称），工地6人（其中高工1名，工程师2人，助工1人，试验工2人），共8人。 2、测量人员 2人（其中工程师1名，测量工1名）。第三节 工程造价分析细则 根据要求，需要对高速铁路路基结构形成进行造价分析。分析时，根据各种填料及填料采用不同改良方案，分析工、料、机三项发生的直接费用和其它费用，最后分析出工程造价。 一、工、料、机消耗记录统计 工、料、机各由2名人员专门统计。 1、人工 由施工单位和试验组（兼职）各抽一名技术干部负责人工记录统计。施工主要为机械化，人工主要发生在辅助工种，每天对所有工种发生的人工进行记录统计。记录统计工作人数、起止时间、完成的工作量和工序名称。 2、原材料 原材料主要指：填料、生石灰、熟石灰、水泥和土工合成材料及其它辅助材料。由材料采购单位和使用单位各派一名干部负责记录统计。 、记录统计项目 、材料名称、规格、产地和运距。 、采购价、运输方式和运价。 、采购和管理人员差旅费及工资。 、采购数量，运抵工地损失数量。 、统计方法 、不同材料、不同产地、不同采购价和不同运费分别统计。 、按不同工序或试验区段分别统计各种材料设计数量和实际消耗数量。 3、机械台班 负责施工的机械单位和试验组（兼职）各抽一名技术干部负责机械台班记录统计。对每天各工序发生的各种机械台班进行记录统计。 、记录统计项目 、机械名称、规格型号、主要技术参数。、机械到达工地时间、保养时间、停机检修时间、加油时间和实际工作时间。、完成的工作量。如辗压未达到要求密实度，按遍数折算。 、统计时间和方法 、当天完成的，统计至当天；当天不能完成的连续统计，最长10天为一时段。 、同工序、同名称但不同型号的机械要分别记录统计。 二、其他记录统计 1、气候由施工单位和试验组分别记录统计开工时间和不良气候（雨、雪、低温）影响时间。 2、管理人员及管理费开支 工程管理人员数量及发生的各种管理费（招待费另计）。 3、不可预见事项对工程产生的影响由于某种签证（如设计变更、质量确认，工程数量确认等）的延误，产生的人、机窝工数量。人力不可抗拒自然灾害对工程产生的影响。 三、造价分析 工程完工后，由预算人员参照部现行预算定额，编制工程造价。工程常用设备机具表设 备名 称规格型号额定功率（kW）拌和宽/深度（mm）产 地 厂备 注稳定土路拌机WBY2302582300/450交通部新津筑机厂轮胎式WBY2201652200/360西安筑机厂轮胎式WBY2102252100/139徐州筑机厂轮胎式WBY23025