AB组填料在高铁路基填筑施工中的质量控制与检测

1、AB组填料在高铁路基填筑施工中的质量控制与检测王剑，冯荣先（中交四航局第一工程有限公司，广东 广州 510000）摘 要：本文主要介绍哈尔滨至大连客运专线路基AB组填料施工工艺。关键词：AB组填料；“三阶段、四区段、八流程”；松铺厚度；纵向碾压；路基检测；1、 引言AB组填料在铁路客运专线路基施工中得到了广泛应用，而且在武广、石太、京津等客运专线工程中取得了很好的效果。哈大铁路客运专线路基设计时速350km/h，为了控制路基的工后沉降并确保哈大铁路客运专线路基填筑质量，根据哈大公司和设计文件的有关要求，我部承接的路基段采用AB组填料进行填筑施工。A组优质填料。包括硬块石，级配良好和细粒土含量小

2、于15%的漂石土、卵石土、碎石土、圆砾土、角砾土、砾砂、粗砂、中砂。B组良好集料。包括不易风化的软块石（胶结物为硅质或钙质），级配不良的漂石土、卵石土、碎石土、圆砾土、角砾土、砾砂、粗砂、中砂、细粒土含量在15%30%的漂石土、卵石土、碎石土、圆砾土、角砾土和细砂、黏砂、砂粉土、砂黏土。AB组填料的区别在与细粒土的含量，细粒土小于15%为A组 15%30%之间为B组。并且按照铁路规范要求最大粒径不大于15cm，而哈大铁路公司要求更为严格，最大粒径不得找过6cm。2、 工程概况本标段承担DK651+206.21DK674+464段路基工程，线路全长5.97km，位于公主岭市境内。该段内主要工程分

3、为三个路堤段和一个路堑段，具体工程为：路堤填方段接双龙河特大桥桥尾DK651+206.21DK652+370，全长1164m；路堑挖方段DK652+370DK653+760，全长1390m；路堤填方段DK653+760DK655+003.9后接曲家屯特大桥桥头，全长1243.9m；路堤填方段接曲家屯特大桥桥尾DK672+291DK674+464，全长2173m。本标段地层主要为第四系全新统冲积、残积粉质黏土层，厚115m，坚硬-硬塑，局部软塑。中更新统黏质黄土厚120m，硬塑，粉质黏土呈层状分布于黏质黄土层下部，厚度26m。底部为白垩系泥岩，风化层厚1030m。部分地段见第三系富峰山期玄武岩、

4、石灰系大理岩。沿线存在季节性冻害问题，白垩系泥岩及泥岩夹砂岩，抗风化能力差、强度低、易崩解、属极软岩，具膨胀性。沿线出露的第四系中更新统黏质黄土、全新统残积粉质黏土都含有亲水性黏土矿物，具有弱-中等膨胀性。3、 路基施工工艺3.1 施工工艺流程本路基段填筑严格按“三阶段、四区段、八流程”的施工工艺进行施工，具体工艺流程见下图:3.2 路基填筑施工要点（1）下承层处理；清除下承层表面杂物，洒水湿润。（2）测量放线；依据设计资料精确测放线路中心线及边线，打桩标示，直线地段每20m一个桩，曲线地段每10m一个桩，并在桩上作出松铺厚度的标记。（3）松铺厚度控制；采取两种切实可行的方法进行路基填料松铺厚

5、度控制。一是方格网法：按车斗容量和预定摊铺厚度计算出每车料的卸土间距，据此在下承层上打好方格网，做为控制卸料的依据。上料过程中要有专人在现场指挥倒料，以确保松铺厚度符合设计要求;二是挂线法：在路基中线及两侧路肩处分别打入钢钎，钢钎上以油漆标示预定摊铺厚度，相邻两钢钎以颜色醒目的细线连接。推土机及平地机司机据此进行摊铺平整。（4）分层填料；按照试验确定的填料合理层厚，进行分层上料。每一施工段，尤其是同一层应采用同一种填料，决不允许混填。对于不同种类的填料，应遵循有利于层间土层的渗透反滤的原则施工。路基填筑采用按横断面全宽纵向水平分层填筑压实方法。松铺厚度为3035cm。填筑时路基两侧应各加宽40

6、50cm，以保证边坡压实质量。（5）摊铺整平；使用推土机将土初平，压路机快速静压一遍，以暴露潜在的凹凸面，再用平地机终平，并向两侧做出排水横坡。用水平仪控制每层的松铺厚度。若需铺设土工格栅时，应先压实整平，每副纵向搭接30cm，横向搭接12cm。铺设土工格栅后严禁汽车及其它重型施工机械直接行驶在土工格栅上。（6）洒水晾晒；在碾压过程中水分散失，填料的含水量应控制在比最佳含水量高23%，当含水量过低时，应洒水湿润，当含水量过大时，应将填料翻开晾晒至最佳含水量。（7）碾压夯实；按试验所确定的施工工艺及碾压遍数，用大吨位（自重12t以上）振动压路机按先两边后中间（曲线地段先曲线内侧后曲线外侧），先静

7、压一遍、后振压、再静压一遍的原则进行碾压。碾压速度为1.52.0km/h，纵向搭接长度2m，纵向行与行之间搭接40cm。碾压过程中发现有凹凸现象，应人工配合及时补平，使碾压好的路面平整度符合要求。（8）埋设沉降观察仪器；路基在填筑前应按设计要求埋设路基沉降观察仪器，并定期观察记录。4、质量控制4.1、质量控制（1） 检查核对填料的试验和实际使用情况，当实际使用填料发生变化时，应另取样进行土工试验鉴定。（2） 在每一层的填筑过程中，应确认填料质量、含水率、铺土厚度、填料表面平整度符合设计及规范要求，再进行碾压。(3) 已填筑好的底层应控制车辆通行，以防压坏。4.2、质量要求(1) 基床底层A、B

8、组填料压实质量按表-1的要求，采用地基系数K30、动态变形模量Evd和孔隙率n三项指标控制。表-1基床底层填料压实质量填料压实标准改良细粒土砂类土及细粒土碎石类及粗粒土A、B组填料地基系数K30(MPa/m)110130150动态变形模量Evd(MPa)404040孔隙率n< 28%< 28%(2) 基床底层外形尺寸允许偏差按表-2的要求控制。表-2基床底层外形尺寸允许偏差序号检验项目质量标准及允许偏差检验数量及方法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宽度不小于施工图标示值沿线路纵向每100m抽样检验3点、尺量3横坡±05沿线路纵向

9、每100m抽样检验2点个断面，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、尺量(2.5m长直尺)5厚度±30mm沿线路纵向每100m抽样检验3点，水准仪测量() 在每层填筑的施工碾压遍数及方式按表-3的要求控制。表-3 压实遍数及振动方式层数遍数振动方式备注第一层（共碾压7遍）前3遍静压1遍，弱振1遍，强振1遍完后检测4、5遍强振2遍完后检测6、7遍强振2遍完后检测上表为第一层的压实遍数及振动方式表，其他层数的施工参照此执行。4.3 效果检测压实完成后要及时进行效果检测，一是进行标高的测量，确定松铺厚度压实后的实际厚度；二是进行试验检测，前3遍压实后检测一次，4

10、、5遍压实后检测一次，6、7遍压实后检测一次。检测项目分别按路基基床以下和底层的压实标准进行。每层沿线路纵向每100m每填高90cm抽样检验二次变形模量Ev2和地基系数K30各4点，具体布置为左、右距路肩边线2m处各1点，路基中部2点，孔隙率n为6点，具体布置为左、右距路肩边线1m处各2点，路基中部2点。碾压完成后检测按以下顺序进行：先进行K30检测，待其合格后，在同一位置附近进行Ev2及孔隙率n检测。检测中，严格按照程序标准作业，保证检测质量。为检查碾压效果，试验段在强振碾压后即开始进行检测，以便确定最佳碾压组合。通过对检测后的数据分析，确定最佳压实遍数。路基基床以下路堤及基床底层压实标准分

11、别见下表4-4和表4-5：表4-4 基床以下路堤压实标准表项目压实标准备注碎石类及粗砾石土地基系数K30（MPa/m）130本试验段采用22吨压路机进行压实施工变形模量Ev2（MPa）45动态变形模量Evd（MPa）35压实系数K0.92孔隙率n（%）<31表4-5 基床底层路堤压实标准表项目压实标准备注碎石类及粗砾石土地基系数K30（MPa/m）150本试验段采用22吨压路机进行压实施工变形模量Ev2（MPa）60动态变形模量Evd（MPa）40孔隙率n（%）<28压实系数K0.954.4 重复分层填筑第一层填筑完成后，重新进行测量放线，按上述工序进行其它分层的填筑。4.5 整修

12、验收对填筑到位的路基，进行个别地段的整修，完善内业资料。为避免破坏，压实好的底层限制车辆通行。试验段每层达到压实标准后，经监理工程师检查签证，经其检查同意后，在其上继续进行下一层填筑试验。5、试验检测4 5.1试验段压缩系数、松铺系数统计表序号程 序计算公式填筑层数第一层第二层第三层1松 铺 厚 度（mm）3003504002前3遍碾压沉降差（mm）16.419.624.73强压第5遍沉降差（mm）18.28.310.94强压第7遍沉降差（mm）9.23.510.55累计沉降差（mm）(5)(2)+(3)+(4)43.831.446.16每层填筑厚度（mm）256.2318.63547压缩系数

13、%(9)(5)/(6)*10017.079.8713.018松铺系数(10)(1)/(6)1.171.101.13注：表格中3、4强振后还有一遍静压收光不计入沉降差5.2 试验段试验检测数据汇总表第一层填筑检测项目检测结果规范要求备注碾压7遍路基基床以下路基基床底层孔隙率19.2212117.318.118.1<31<28压实系数0.960.940.940.980.970.970.920.95EVD（Mpa/m）40.242.13742.339.235.43540第二层填筑检测项目检测结果规范要求备注碾压7遍路基基床以下路基基床底层孔隙率21.817.718.819.219.220

14、.3<31<28压实系数0.930.980.960.960.960.950.920.95EVD（Mpa/m）39.539.547.349.5642.149.13540第三层填筑检测项目检测结果规范要求备注碾压5遍路基基床以下路基基床底层孔隙率19.620.619.220.622.420.1<31<285遍碾压能完全满足路基基床以下填筑要求，局部能满足路基基床底层填筑要求。压实系数0.960.940.960.940.920.950.920.95EV2(MPa)105.9109.9104113.2106.6106.84560EV1(MPa)39.4 40.0 40.1 39

15、.6 39.6 39.9 EV2/EV12.692.742.62.862.692.683.03.0EVD（Mpa/m）50.553.83738.343.446.93540K30（Mpa/m）142140144142156132130150检测项目检测结果规范要求备注碾压7遍路基基床以下路基基床底层孔隙率19.721.12021.42021.4<31<287遍碾压能完全满足路基基床底层填筑要求。压实系数0.950.9610.950.9780.950.9650.920.95EV2(MPa)144.3134.3150153149.5141.54560EV1(MPa)76.2 78.5 7

16、7.6 81.6 77.7 81.7 EV2/EV21.91.711.931.881.921.733.03.0EVD（Mpa/m）93.461.152.253.354.646.13540K30（Mpa/m）174178156182153155130150、总结 根据试验段施工方案和施组要求，试验段路基填筑压实施工分三层进行，分别按照松铺30cm、35cm和40cm进行填筑，我们确定了路基填筑的施工工艺，确定了路基填筑施工的合理区段为250m300m。其他结论如下：（1）松铺厚度该试验段路基填料采用的A、B组填料，经试验，符合设计及规范要求路基填料标准。通过试验段施工，确定了松铺系数为1.13，

17、因此填筑路堤最大松铺厚度宜控制35cm。（2）碾压速度、方式和碾压遍数 根据试验段的施工实践经验结合试验数据结果，确定了压路机的碾压速度宜控制在4km/h范围内，压实顺序按先两侧后中间，先静压后弱振，再强振的操作程序进行碾压。平地机由中间向两侧进行刮平，压路机加强对边角的碾压，以确保边角压实度。交接处应互相重叠压实，纵向搭接长度不应小于2m，沿线路纵向行与行之间重叠不应小于40cm。对于基床以下路堤填筑，合理的碾压遍数确定为5遍，具体为：静压一遍，弱振一遍，强振3遍，静压收光一遍。对于基床底层路堤填筑，合理的碾压遍数确定为7遍，具体为：静压一遍，弱振一遍，强振5遍，静压收光一遍。（3）机具组合根据试验段的组合配合，在一个施工区段内机械最佳配置方式为：挖掘机1台，推土机1台，压路机1台，平地机1台，自卸车10辆，人工若干。本文在试验段路基施工和改进段路基填筑施工中，按照既定方案和施组形成了一套较为完善的路基填筑施工质量控制与检测方法，检验了施工组织及施工工艺的合理性，为今后同类路基施工积累了宝贵的经验。参考文献：1、客运专线铁路工程施工技术指南洪学英 2005 中国铁道出版社2、高速与客运