路基填筑施工手册

1、路基填筑施工手册一、工程简介哈大铁路客运专线是中国铁路中长期规划“四纵四横”快速客运网中连接东北和关内地区之北京沈阳哈尔滨（大连）客运专线的北段，铁路“八纵八横”主骨架京哈通道的重要组成部分。该线北起哈尔滨，南抵大连，纵贯东北三省，途经沈阳、长春、哈尔滨三个省会城市、一个计划单列市（大连）和六个地级市。建成后全线为双线电气化铁路，设23个车站，动车组列车运行，项目按照开通运营时速200公里速度目标值建设，基础设施预留时速350公里。采用世界先进的无砟轨道和通信信号及电力设备。二、标段工程概况本标段里程范围为DK579+140DK926+560，线路全长345.645km，位于吉林省和黑龙江两省

2、境内；主要工程为：特大桥26座，桥梁总长约292.404km，占标段总长度的84.6%，路基共43段（车站6座，分别为四平、公主岭、长春西、德惠、扶余和双城站），总长约53.33km，占标段总长度的15.4%。涵洞72座。三、路基设计标准TJ-3标段DK579+140 DK924+262.84段范围内铺设无碴轨道， DK924+262.84DK933+200段范围内铺设有碴轨道。不同轨道型式下，路基主要技术标准见下表：路基主要技术标准 表1线别项目350km/h无碴轨道单线路基面宽度双线路基面宽度路堤8.613.6路堑8.613.6基床厚度表层0.40.4底层2.32.3总厚度2.72.7路基

3、标准横断面1 / 295.00.72m2m13.61.01.3双线无碴轨道直线段路堤标准横断面图 图15.00.713.62m2m1.01.3 双线无碴轨道直线段路堑标准横断面图 图2防护栅栏防护栅栏fence双线无碴轨道曲线段路堤标准横断面图 图3双线无碴轨道曲线段路堑标准横断面图 图47003.15700防护栅栏防护栅栏接触网支柱、声屏障基础布置位置标准横断面 图5路基面宽度及形状1）区间双线直线地段路堤、路堑宽度均为13.6m，线间距为5m。无碴轨道地段路基不考虑曲线加宽。2）直线地段无碴轨道混凝土基础底面为平面，混凝土底座边缘以外两侧设不小于4%的向外横向排水坡。路基面以下基床表层及底

4、层顶面、底层与基床下部路堤接触面自中心向两侧各设4%横向排水坡。3）正线区间路肩范围内设置的其它附属工程，包括接触网支柱基础，电力、通信、信号电缆槽及声屏障基础等,不得影响路基的稳定和排水。电缆槽设置于接触网支柱外侧，其内部净高不大于30cm，外部宽度不大于70cm。基床结构型式基床由基床表层和基床底层组成，表层厚度与无碴轨道的混凝土支承层的总厚度为0.7m，底层厚2.3m，总厚3.0m。路基基床表层填料采用级配碎石。混凝土支承层以外的路基设防排水层，厚度8cm，采用沥青混凝土。路基边坡形式及坡率1）路堤边坡形式及坡率：采用梯形断面，一般地段路堤边坡坡率按下表执行，浸水地段路堤边坡应较常规放缓

5、一级。路基两侧设倒梯形侧沟，侧沟内侧距路基坡脚的平台宽度不小于2m。路 堤 边 坡 坡 度 表2填料种类边坡高度(m)边坡坡度附注改良土或C组块石、碎石、砾石类填料088m以上1:1.51:1.75超过8m于8m处设2.0m宽边坡平台。A、B组填料01212201:1.51:1.75超过12m于12m处设2.0m宽边坡平台。2）路堑边坡形式、坡率及控制高度：路堑两侧设深0.6m、底宽0.6m的矩形侧沟，侧沟外侧平台宽度不小于2m，内侧预留0.5m宽平台，侧沟及平台均采用M10水泥砂浆砌片石或C15混凝土砌筑，并应满足以下要求：边坡高度h10m，采用直线形；h10m时，采用阶梯形，每级边坡高度不

6、大于8m，具有膨胀性的粘质黄土和风化泥岩边坡每级边坡高度不大于6m，平台的宽度不小于2m，并在边坡平台处设截水沟。路基工后沉降控制标准根据新建时速300350公里客运专线铁路设计暂行规定（上下）（铁建设200747号）和无碴轨道铁路客运专线设计指南要求。路基工后沉降量、任意路基地段20m长度范围的不均匀沉降量、沉降速率、沉降差异造成的错台和路桥、路涵过渡段和任意两段路基沉降造成的折角均不得大于下表规定。无碴轨道路基工后沉降控制值 表3工后沉降不均匀沉降差异沉降错台折角15mm20mm/20m5mm1/1000四、主要工程数量1.路基土石方区间路基土石方a.填方：344.8万方；b. 挖方：45

7、1.1万方。站场路基土石方a.填方：230.2万方；b. 挖方：141.9万方。2.路基加固及防护水泥搅拌桩：302.61万m；CFG桩：615.86万m；强夯：20.63万m2；冲击碾压：11.76万m2；堆载预压：100.73万m3。五、路基工程主要特点路基工点分散，土石方数量大；地基处理形式多，处理数量大；对路基工后沉降的限制要求严，工期紧；本线处于东北严寒地区，冻害、雪害影响大。六、路基填筑施工路基填料要求基床表层填料无碴轨道路基基床表层填料采用级配碎石。无碴轨道混凝土支承层以外的路基表面设8cm沥青混凝土防排水层。级配碎石材料的性能应满足以下要求：大于1.7mm集料的洛山矶磨耗率不大

8、于30%；大于1.7mm集料的硫酸钠溶液浸泡损失率不大于6%；小于0.5mm细集料的液限不大于25%，塑性指数不大于6；不得含有粘土及其它杂质：级配碎石的粒径级配应符合表4的规定，且其不均匀系数U=D60/D10不得小于15，0.02mm以下颗粒质量百分率不得大于3%。级配碎石粒径级配范围 表4方筛边长（mm）0.10.51.77.122.431.545过筛质量百分率%01173213464175679182100100基床底层填料无碴轨道路基基床底层填料均应满足以下要求： 基床底层上部：路基基床底层上部1m范围内，采用非冻胀性A、B组填料（填料中粒径小于0.074的细颗粒含量小于15%，平均

9、冻胀率1且级配良好的碎（卵、砾）石土及砾、粗、中砂）填筑，顶层设0.2m厚中粗砂和一层防渗复合土工膜（二布一膜600g/m2）隔断层。 基床底层下部：A、路堤地段基床底层下部优选A、B组填料，当采用C组细粒土时，应进行水泥改良（水泥的掺量为干土重的4%6%）。高度H2.7m的低矮路堤地段，当地基条件不满足基床底层填料强度和防冻要求时，地表以下应挖除换填A、B组填料或水泥改良土，换填厚度以换填底面距路基面高度不小于2.7m为准。B、路堑地段：当地基条件不满足基床底层填料强度和防冻要求时，基床底层下部厚度范围内换填A、B组填料或水泥改良土（水泥的掺量为干土重的4%6%），并于换填底部设0.2m的中

10、粗砂和一层防渗复合土工膜（二布一膜600g/m2）隔断层。基床以下填料无碴轨道路堤基床以下部分填料应优先选用A、B组填料和C组块石、碎石、砾石类填料，当采用C组细粒土填料时，采用水泥改良土（水泥的掺量为干土重的3%5%）填筑。防渗复合土工膜防渗土工膜应优先选用长丝无纺复合土工膜，幅宽不小于5.5m，渗透系数不大于10-11cm/s,断裂强度不小于20KN/m，CBR顶破强度不小于3.0KN，膜厚不小于0.3mm，且经过反复冻融循环200次后各项指标不衰减。复合土工膜施工时宜横向摊铺，采用焊接方式连接，接缝宽度不小于0.1m，焊接处的各项技术性没能不应低于设计要求，且不得渗水。接触网、声屏障等与

11、隔断层相交位置，应采取回灌沥青等方法防止水流下渗。路基填筑施工工艺流程合格拌和机安装土场选择改良土土组成设计土工试验机械试运转与调试改良土拌和碎土机粉碎土配合比报批水泥鉴定配合比试验水泥土场集料准备N下层检测验收试验段施工报监理单位确认Y改良土摊铺、平整碾压夯实压实度检测改良土运输测量放样接逢处理养生检查验收下一道工序连续施工不连续施工边桩测设施工准备修建便道场地清理中线、高程复测地基处理及验收层厚、平整度量测与控制分层填筑沉降观测设施安置填料检验厂拌改良土生产不合格改良土填筑厂拌法施工工艺框图 图6 填土路堤填筑压实工艺流程准备阶段施 工 阶 段整修验收阶段填筑区段平整区段碾压区段检测区段施

12、工准备分层填筑摊铺整平洒水或晾晒碾压夯实质量检验签证、沉降观测路基整修基底处理、沉降观测元件埋设沉降观测基床以下填筑施工工艺框图 图7施工准备基底处理验收测量放样、卸料规划卸料及摊铺平整碾压夯实压实检测及填层检验批验收边坡平整基床以下分项验收填料铺层及准备工艺试验原因分析及处理含水量控制合格不合格合格分层填筑作业循环基床以下A、B组填料填筑施工工序流程框图 图8施工准备基床以下或基底处理验收测量放样、卸料规划卸料及摊铺平整碾压夯实压实检测及填层检验批验收边坡平整基床底层分项验收填料铺层及准备工艺试验原因分析及处理含水量控制合格不合格合格分层填筑作业循环基床底层A、B组填料填筑施工工序流程框图

13、图10路基施工检测及质量控制提前试验选定合格的填料，除天然填料外都要在土场设A、B料加工区。A、B组填料及改良土土体常规检测指标要求：细粒土每5000方检测一次液塑限和最大干密度、最佳含水量；粗粒土或碎石土每10000方检测颗粒级配和颗粒密度。改良土外掺料200吨检测一次。特殊试验要求：采用碎石类土作为A、B组填料的，对需要破碎的块石土，要求母岩单轴饱和抗压强度Rc15MPa，且不易风化，不易软化（软化系数kr0.75)；填料中的细粒土（小于0.075mm）含量应小于15，对于基床底层液限WL40%，且塑性指数Ip17，对于基床以下部分，液限应WL40%。对于浸水地段或高路堤路基填料还应满足设

14、计要求。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，并含有不宜大于10的细粒含量，且液限WL40%，以保证具有较好的粘结性。确定填料软化性能和水稳定性能，对于膨胀性细粒土，控制下列三项检测指标自由膨胀率Fs(应小于40)；蒙脱石含量M(应小于7)；阳离子交换量CEC(NH4+)(应小于170mmol/kg)。改良土生产和试验要求：改良土一律采用厂拌方式生产，不允许路拌；对不同的填料先进行工艺性试验，通过试验获取相应的试验数据，研究填料性质、施工工艺、检测方法等，并填报试验段总结报

15、告，报监理、指挥部和哈大公司评估确认后方可进行路基大面积施工。K30和Ev2检测由路基基底起填筑第三层开始测试。基床表层级配碎石技术要求和压实标准见下表：级配碎石技术要求：技术要求除满足客运专线基床表层级配碎石暂行技术条件的要求，同时应满足颗粒粒径d0.075含量不大于5.0（重量比），压实后颗粒粒径d0.075含量不大于7.0（重量比）、路基填筑检测要求、压实标准及检验方法改良土原材料的试验项目和频次 表6材 料 名 称试 验 项 目频 次试验方法土含水率每个土源点或每批同一料源材料使用前应取两个试样。按现行铁路工程土工试验规程（TB10102）执行液限、塑限有机质和硫酸盐含量水泥凝结时间强

16、度改良土填料复查项目及频次 表7填料类别项 目频 次改良土水泥量每层每100m取三个样品，用滴定法试验含水率根据观测，异常时试验拌合均匀性随时观测基床以下路堤填筑压实质量标准 表8填 料压实标准改良细粒土砂类土及细砾土碎石类及粗砾土检验数量及检测频率A、B组及改良土地基系数K30(MPa/m)90110130每填高约0.9m，100m范围内检测4点，左右距路肩边线2m处各1点，路基中部2点。变形模量EV2（Mpa）454545每填高约0.9m，100m范围内检测4点，左右距路肩边线2m处各1点，路基中部2点。压实系数K0.920.920.92每层沿纵向每100m检测6点，左右距路肩边线1m处各

17、2点，路基中部2点，有反压护道地段每100米增加1个检测点。孔隙率n<31<31每层沿纵向每100m检测6点，左右距路肩边线1m处各2点，路基中部2点，有反压护道地段每100米增加1个检测点。动态变形模量EVd（Mpa）353535每层每100m范围内检测4点，左右距路肩边线1m处左右各1点，路基中部2点。注：改良土还应满足设计及哈大公司提出的其它要求。监理单位按10%平行检验压实系数K、孔隙率n、动态变形模量Evd，100%见证地基系数K30、变形模量EV2。基床底层路基填筑压实质量标准 表9填 料压实标准改良细粒土砂类土及细砾土碎石类及粗砾土检验数量及检测频率A、B组及改良土地

18、基系数K30(MPa/m)110130150每填高约0.9m，100m范围内检测4点，左右距路肩边线2m处各1点，路基中部2点。变形模量EV2（Mpa）606060每填高约0.9m，100m范围内检测4点，左右距路肩边线2m处各1点，路基中部2点。动态变形模量Evd（Mpa）404040每层每100m范围内检测4点，左右距路肩边线2m处左右各1点，路基中部2点。压实系数K0.950.950.95每层沿纵向每100m检测6点，左右距路肩边线1m处各2点，路基中部2点。孔隙率n<28%<28%每层沿纵向每100m检测6点，左右距路肩边线1m处各2点，路基中部2点。注：改良土还应满足设计

19、及哈大公司提出的其它技术要求。监理单位按10%平行检验压实系数K、孔隙率n、动态变形模量Evd，100%见证地基系数K30、变形模量EV2。基床表层级配碎石压实标准 表10填料压实标准地基系数K30（Mpa/m）变形模量Ev2(Mpa)动态变形模量Evd(Mpa)压实系数K孔隙率n级配碎石190120550.9718%每层每100m范围内各检测4点，左右距路肩边线2m处左右各1点，路基中部2点。每层沿纵向每100m各检测6点，左右距路肩边线1.5m处各2点，路基中部2点。注：还应满足设计及哈大公司提出的其它技术要求。监理单位按施工单位抽检次数的10%平行检验和见证检验。基床底层外形尺寸允许偏差

20、、检验数量及检验方法 表11序号项 目允 许 偏 差检验数量检验方法1中线至路肩边缘距离0，+50mm沿线路纵向每100m抽样检验5点尺量2宽度不小于设计值沿线路纵向每100m抽样检验3点尺量3横坡±0.5%沿线路纵向每100m抽样检验2个断面坡度尺量4平整度不大于15mm沿线路纵向每100m抽样检验10点2.5m直尺量5厚度±30mm沿线路纵向每100m抽样检验3点水准仪测量6顶面高程0，20mm沿线路纵向每100m抽样检验3点水准仪测量基床表层级配碎石检验数量及检验方法 表12序号检验项目质量标准及允许偏差施工单位检验数量检验方法1中线高程±10mm沿线路纵向

21、每100m抽样检验5点，采用水准仪测水准仪测2路肩高程±10mm沿线路纵向每100m抽样检验5点，采用水准仪测水准仪测3中线至路肩边缘距离+20mm0mm沿线路纵向每100m抽样检验5点尺量4宽度不小于设计值沿线路纵向每100m抽样检验5点尺量5横坡±0.5%沿线路纵向每100m抽样检验5个断面坡度尺量6平整度不大于10mm沿线路纵向每100m抽样检验10点2.5m长直尺量七、过渡段设置形式及质量要求1.过渡段设置形式路桥过渡段 填方桥台：桥台台尾为路堤时，桥路过渡段采用二次过渡形式。过渡段的正梯形部分采用水泥稳定级配碎石（掺加35%水泥），其后设置一段倒梯形过渡段（采用A

22、、B组填料填筑）。过渡段总长度不小于4倍桥台后的路堤高度，且不小于20m。过渡段范围内基床表层的级配碎石掺加35%的水泥。路堤地段路桥过渡段设置方式图基床表层基床底层基床以下路堤级配碎石掺35%水泥A、B组填料级配碎石掺35%水泥轨道混凝土支承层横向排水管回填混凝土 填方桥台路桥过渡段设置图 图11 挖方桥台桥台台尾为软质岩、强风化硬质岩及土质路堑时，桥路过渡采用水泥稳定级配碎石渐变过渡，过渡段长度不小于20m。在过渡段以外20m范围内的基床表层级配碎石掺加内35%的水泥。轨道混凝土支承层路堑地段路桥过渡段设置方式图 图12级配碎石掺35%水泥 路堤与涵洞过渡段当涵洞顶部至轨底高度h2.0m时

23、，在涵洞两侧20设置水泥稳定级配碎石（掺加35%水泥）过渡段，过渡段范围的基床表层级配碎石内掺加35%的水泥。基床表层基床底层基底以下路堤级配碎石掺35%水泥回填混凝土 路涵（h2m)过渡段设置方式图示意级配碎石掺35%水泥路涵过渡段设置图（一） 图13当涵洞顶部至轨底高度0.7mh2.0m时，参照填方桥路过渡段方式，采用两次过渡方案，首先在涵洞顶面及两侧设置正梯形的全包式水泥稳定级配碎石（掺35%水泥）过渡段，其后设置一段倒梯形过渡段，采用A、B组填料，过渡段范围内的基床表层级配碎石内掺加35%的水泥，过渡段总长度不小于4倍路堤高度且不小于20m。基床表层基底床层基底以下路堤级配碎石掺35%

24、水泥A、B组填料级配碎石掺35%水泥回填混凝土 路与涵（h<2m)过渡段设置方式图示意路涵过渡段设置图（二） 图14路堤与路堑过渡段路堤与土质和软质岩路堑连接处，应顺原地面纵向挖成1：2的坡面。路堑一侧坡面均应开挖台阶，台阶高度不小于0.6m。过渡段范围内的基床表层级配碎石内掺加35%的水泥。路堤路堑过渡段设置方式图 图15半填半挖路基半填半挖路基地段视地层岩性和冻结深度情况换填厚度1.02.5m。过渡段设置类似于路堤路堑过渡段，土质及软质岩路堑连接处过渡段采用纵横向挖台阶回填与路堤相同的填料。半填半挖路基设置图 图16 示意 对于不同形式的过渡段，当纵向设置范围重叠或相距较近（过渡段坡

25、脚之间距离小于15m）时，应连同设置，以保证纵向刚度平顺过渡。2.质量要求（一）地基处理要求：过渡段施工应按照地基处理设计要求进行（基底采用桩基处理的应同路基一起施做褥垫层）。当路堤高度H3.0m时，原地面处理后的质量要求应符合基床底层路基填筑压实质量标准；当H3.0m时，地基系数K3060Mpa/m。检测频率：施工单位每个过渡段抽检压实系数K、孔隙率n、动态变形模量Evd各3点，其中：距路基边线1m处左、右各1点，路基中部1点；抽样检验地基系数K30、Ev2各2点，其中，距路基边线2m处1点，路基中间1点。监理单位按20%平行检验，但至少一次。（二）过渡段填料：掺加35的P.O42.5水泥级

26、配碎石。严格控制水泥剂量，做好出厂检验，每过渡段每填高90cm抽检3处水泥剂量。（三）压实标准基床表层以下过渡段路基填筑压实标准 表13填料压实标准地基系数K30（Mpa/m）变形模量Ev2(Mpa)动态变形模量Evd(Mpa)压实系数K孔隙率n级配碎石15080500.9528%每填高约60cm抽检K30、EV2各2点，测点要求均匀随机布置。每压实层抽检孔隙率、压实系数、动态变形模量Evd各3点，测点要求均匀随机布置注：还应满足设计及哈大公司提出的其它要求。监理按20频率进行平行检验。过渡段填筑的允许偏差、检验数量及检验方法 表14序号检验项目允许偏差检验数量检验方法1中线至边缘距离-0，+

27、50mm每过渡段抽样检验3点尺量2宽度、长度不小于设计值每过渡段每检测层抽样检验2点尺量3横坡±0.5每过渡段抽样检验2个断面坡度尺量4平整度不大于15mm每过渡段抽样检验5点25m长直尺量测5边坡坡率(偏陡量)3设计值每过渡段每侧抽样检验6点坡度尺量6纵向填筑长度不小于设计值每层抽样检验3点,左、中、右各一点尺量7纵向填筑坡度不大于设计值每层抽样检验3点,左、中、右各一点尺量计算八、路基沉降观测1、路基沉降观测的原则（1）观测的目的是通过沉降观测，利用沉降观测资料分析、预测工后沉降，确定无碴轨道的铺设时间，评估路基工后沉降控制效果，确保无碴轨道结构的安全。（2）路基填筑完成或施加预

28、压荷载后应有不少于6个月的观测和调整期。观测数据不足以评估或工后沉降评估不能满足设计要求时，应延长观测或采取必要的加速或控制沉降的措施。（3）过渡段工后沉降的分析评估应沿线路方向考虑各观测断面和各种结构物之间的关系综合进行。对线路不同下部基础结构物之间以及不同地基条件或不同地基处理方法之间形成的各种过渡段，应重点分析评估其差异沉降。（4）过渡段沉降观测以路基面沉降和不均匀沉降观测为主，在线路两侧设置地基和路肩观测桩,路堤两侧坡脚埋设水平位移观测桩。（5）路堤填筑过程中必须控制填筑速率，当坡脚边桩水平位移大于5mm/d，路堤中心线地面沉降速率大于10mm/d时，应立即停止填筑，待沉降稳定后再恢复

29、填筑，必要时采取卸载措施。2、沉降观测精度沉降观测应采用二等水准测量，测量精度为±1mm，读数取位至0.1mm。3、沉降观测频次路基沉降观测的频次应按照设计要求或不低于下表的规定进行，实际工作时，观测时间的间隔还要看地基的沉降值和沉降速率，两次连续观测的沉降差值大于4mm时应加密观测频次。当出现沉降突变、地下水变化及降雨等外部环境变化时应增加观测频次。路基沉降观测频次表（不低于表中频次要求） 表15观测阶段观测频次填筑或堆载一般1次/天沉降突变23次/天两次填筑间隔时间较长1次/3天堆载预压或路基施工完毕第115天1次/3天第1690天1次/7天第90180天1次/15天无砟轨道铺设

30、后第115天1次/3天第16天正式运营前1次/7天九、路基样板段（试验段）施工为确保路基工程的施工质量及工程进度，进一步提高路基工程质量管理水平，本合同段实行样板引路、以点带面、全面创优的方针，要求各经理部应将样板工程的创建与创优规划结合起来，纳入正常的施工生产管理中，为确保全面创优目标的实现奠定坚实的基础。要求各承担路基工程的单位以“百年大计、质量为本”的思想严格施工质量控制。路基样板段（试验段）施工应按照哈大公司技术质量部“关于路基填筑施工控制的几点要求的通知”（200839号文）、“关于下发哈大客专路基检测和质量控制指导意见的通知”哈大客专技质（2008116号文）、“路基检测专题会会议

31、纪要”及哈大公司下发的哈大铁路客运专线样板示范工程管理实施细则、中交指挥部制订的样板工程评选管理办法及其他有关样板段施工的要求执行。路基样板段(试验段)施工完成后，应逐级上报，经评估并达到要求后方可进行大面积施工。十、路基填筑施工注意事项1. 路基施工应严格按照设计文件、客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准、铁路路基施工规范（TB102022002）、客运专线铁路路基工程施工技术指南（TZ2122005）的有关规定及哈大公司下发的有关文件和其他相关要求执行。2.施工前应对线路平面及高程控制桩进行测量复核，确认无误后方可施工，施工中应对桩撅加强保护。3.路基施工前，应先做好永久和临时截排水系统，防止地表水和地下水汇入路基施工范围。4.路基施工时，应高度重视对既有地下管线的调查落实，以免造成影响。5.路基换填地段必须进行基底承载力试验，确认符合设计后方可换填施工。6.季节性冻土路基基床换填、隔断层设置、降水措施等结构应在暖季进行施工。7.改良填料应在施工前进行室内试验，在满足路