石太路基填筑技术讲课资料摘要

1、客运专线铁路路基填筑施工技术（摘要）客运专线铁路是指时速超过200km的高速旅客列车专用铁路。高速、舒适、安全运送旅客是铁路客运专线的主要特点。要达到这一目标，对线路来说必须确保轨道结构几何尺寸的高度平顺和稳定，而这依赖于给轨道结构提供一个强度高、刚度大且纵向变化均匀、长久稳定的路基。因此，客运专线(尤其是无碴轨道)对路基的高标准要求，给铁路的设计、施工和养护提出了新的挑战，必须用全新的观念来设计、施工客运专线路基这种高标准土工结构物，把路基填料作为建筑材料来对待,树立工后零沉降的理念。 1.技术要求 1.1路基填料1.1.1 铁路路基设计规范（TB100012005）对填料的分类见表1.1.

2、1-1和表1.1.1-2。表1.1.1-1 巨粒土、粗粒土填料分类与分组一级定名二级定名填料分组类 别名 称说 明细粒含量颗粒级配名 称巨粒土碎石类土块石类块石土硬块石土粒径大于200mm颗粒的质量超过总质量的50%（不易风化，尖棱状为主）硬块石A软块石土粒径大于200mm颗粒的质量超过总质量的50%（易风化，尖棱状为主）Rc15MPa的不易风化软块石ARc15Mpa的不易风化的软块石B易风化的软块石C风化的软块石D漂石土粒径大于200mm颗粒的质量超过总质量的50%（浑圆或圆棱状为主）5%良好级配好的漂石A不良级配不好的漂石B5%15%良好级配好的含土漂石A不良级配不好的含土漂石B15%30

3、%土质漂石B30%土质漂石C碎石类卵石土粒径大于60mm颗粒的质量超过总质量的50%（浑圆或圆棱状为主）5%良好级配好的卵石A不良级配不好的卵石B5%15%良好级配好的含土卵石A不良级配不好的含土卵石B15%30%土质卵石B30%土质卵石C碎石土粒径大于60mm颗粒的质量超过总质量的50%（尖棱状为主）5%良好级配好的碎石A不良级配不好的碎石B5%15%良好级配好的含土碎石A不良级配不好的含土碎石B15%30%土质碎石B30%土质碎石C粗粒土砾石类粗砾土粗圆砾土粒径大于20mm颗粒的质量超过总质量的50%（浑圆或圆棱状为主）5%良好级配好的粗圆砾A不良级配不好的粗圆砾B5%15%良好级配好的含

4、土粗圆砾A不良级配不好的含土粗圆砾B15%30%土质粗圆砾B30%土质粗圆砾C粗角砾土粒径大于20mm颗粒的质量超过总质量的50%（尖棱状为主）5%良好级配好的粗角砾A不良级配不好的粗角砾B5%15%良好级配好的含土粗角砾A不良级配不好的含土粗角砾B15%30%土质粗角砾B30%土质粗角砾C细砾土细圆砾土粒径大于2mm颗粒的质量超过总质量的50%（浑圆或圆棱状为主）5%良好级配好的细圆砾A不良级配不好的细圆砾B5%15%良好级配好的含土细圆砾A不良级配不好的含土细圆砾B15%30%土质细圆砾B30%土质细圆砾C细角砾土粒径大于2mm颗粒的质量超过总质量的50%（尖棱状为主）5%良好级配好的细角

5、砾A不良级配不好的细角砾B5%15%良好级配好的含土细角砾A不良级配不好的含土细角砾B15%30%土质细角砾B30%土质细角砾C砂 类 土砾砂粒径大于2mm颗粒的质量超过总质量的25%50%5%良好级配好的砾砂A不良级配不好的砾砂B5%15%良好级配好的含土砾砂A不良级配不好的含土砾砂B15%土质砾砂B粗砂粒径大于0.5mm颗粒的质量超过总质量的50%5%良好级配好的粗砂A不良级配不好的粗砂B5%15%良好级配好的含土粗砂A不良级配不好的含土粗砂B15%土质粗砂B中砂粒径大于0.25mm颗粒的质量超过总质量的50%5%良好级配好的中砂A不良级配不好的中砂B5%15%良好级配好的含土中砂A不良级

6、配不好的含土中砂B15%土质中砂B细砂粒径大于超过总质量的85%5%良好级配好的细砂B不良级配不好的细砂C5%15%含土细砂C粉砂粒径大于0.075mm颗粒的质量超过总质量的50%粉砂C注： 颗粒级配分为良好(Cu5,且Cc13)和不良（Cu5,且Cc13）。式中：不均匀系数Cu=d60/d10；曲率系数Cc=d302/(d10×d60）d10、d30、d60分别为颗粒级配曲线上相应于10%、30%、60%含量颗粒的粒径。 硬块石为单轴饱和抗压强度Rc30MPa的块石；软块石为单轴饱和抗压强度Rc30MPa的块石。 细粒指黏粒（d0.075mm）的质量占总质量的百分数。表1.1.1-

7、2 细粒土填料分类与分组一 级 定 名二 级 定 名填料分组土 名液限含水率wL土 名塑 性 图细粒土粉土Ip10,且粒径大于0.075mm颗粒的质量不超过全部质量的50%的土wL40%低液限粉土CwL40%高液限粉土D黏性土粉质黏土10Ip17wL40%低液限粉质黏土CwL40%高液限粉质黏土D黏土Ip17wL40%低液限黏土CwL40%高液限黏土D有机土有机质含量大于5%E注： 液限含水率试验采用圆锥仪法，圆锥仪总质量为76g，入土深度10mm。 A线方程中的wL按去掉%后的数值进行计算。填料分类新标准在采用“粒径累积法”分类体系定名后，即进行“填料分组”。新标准中填料共分5个组别，即A、

8、B、C、D、E五组，分组意义与原有的“填料分组” 不同，是以土的剪切强度、可压实性、压缩性、对气候的灵敏性为依据， A、B组均为强度较高、压缩性较小的石、砾、砂和粗粒混合土，取消了原有规范B组中的粘性土。细粒土由于强度较低、压缩变形较大，在受雨水作用下易发生沉陷变形，均归为C组和D组，以B线L=40为界，L40时的黏土和粉土为C组，L40的黏土和粉土为D组。这样按填料分类后进行划分的组别，就可以初步定出它的压实特性和用于工程的适宜情况。新标准填料分类具有以下特点： 采用原“填料分类”方法和定名，土的粒组划分增加了60mm的界限，200mm-20mm原为卵石（碎石）一栏分成200mm-60mm和

9、60mm-20mm两挡，200mm-60mm为卵石（碎石），60mm-20mm为砾中的粗砾，其余均与原“填料分类”和“岩土分类”相同； 细粒含量将原来的15%和30%界限改为国际统一的5%和15%； 细粒土用塑性图定名，考虑到“岩土分类”中用的塑性指数已改为10、17，则方案中将原“填料分类”中的塑性图横线改为IP=10、B线改为L=40，斜线A不变，修改后与国家标准基本一致。1.1.2 TB1000199（已作废）铁路路基设计规范对路基填料的分类见表1.1.2。既有填料分类标准中填料组别分为A、B、C、D、E共5组。“填料分类”是“填料分组”的基础，由于“填料分类”过于简单，在这一基础上进行

10、分组是没有意义的，于是规范在路堤填料部分又对5个填料组别用粒径级配、细粒含量等进行了补充说明，但使用至今在施工仍出现了较多的问题，归纳起来有以下几个方面：“填料分组”没有考虑用变形控制“填料分组”中将变形相差较大的土放在一组，如B组填料中土从不易风化的软块石到砂黏土共18种，它们在受到同样的外力时，变形相差很大；同样，C组填料中将易风化的软块石到粉黏土共9种不同刚度的土放在一起，也会造成上述结果。因此当用同一组填料填筑时，会造成不同的变形。“填料分组”没有考虑细粒含量的成分粗粒土中的细粒含量和成分对土性影响较大，如果细粒土是粉性土，这类土的强度、压实性和不可压缩性比含粘性土时要好，而“填料分类

11、”中，将细粒土含量在15-30%的漂石土、卵石土、碎石土、圆砾土、角砾土都分为B类，对细粒土含量在30%以上时又都归为C类， 不考虑细粒的含量是什么成分，这也是不合理的。 基床表层允许填B类土中的细粒土在路基设计规范中基床表层可用A、B类填料，由于B类填料中包括了粘性土，用细粒土填筑的路基表层，运营后除变形较大外，路基表层铺设粘性土还会造成遇水软化产生翻浆冒泥等路基病害。 试验表明同一组的土变形相差很大铁道科学研究院在室内进行多种土的压缩试验结果表明，由于填料分组的不合理，造成压实系数相同时，同一组填料的压缩系数变化范围很大。既有 “填料分类”的依据过于简化，分类时不考虑颗粒级配、细粒含量和能

12、影响土性的其它粒组的存在。“填料分组”时，没有考虑土的变形特性的差异，将很硬的碎石混合土和很软的粘性土划分在一组内，造成在同样的压实系数Kh下，反映压实土变形的指标地基系数K30之间的差别很大，有的不能满足压实要求，造成返工现象，等等这些情况表明“填料分类”和“填料分组”必须修改1.2 客运专线路基填料与填筑压实要求1.2.1基床 基床表层采用级配碎石时应符合下述技术要求： 碎石粒径、级配及材料性能应符合铁道部现行铁路碎石道床底碴（TB/T2897）的规定。 与上部道床碎石及下部填土之间应满足D15<4d85的要求。当与下部填土不能满足此项要求时，基床表层应采用颗粒级配不同的双层结构，或

13、在基床底层表面铺设土工合成材料。但当下部填土为改良土时，可不受此项规定限制。压实标准应符合表1.2.1-1的规定。表1.2.1-1 级配碎石基床表层的压实标准表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）孔隙率n级配碎石1901205518%基床表层采用级配砂砾石时应符合下述技术要求：基床底层应采用A、B组填料或改良土，其压实标准应符合表1.2.1-2的规定。表1.2.1-2 基床底层填料及压实标准填料压实标准化学改良细粒土砂类土和细砾土粗砾土和碎石类土A、B组填料及改良土地基系数K30（MPa/m）110130150变形模量Ev2（MPa）60

14、6060动态变形模量Evd（MPa）404040压实系数K0.950.950.95孔隙率n（无侧限抗压强度不小于设计值）28%28%1.2.2路 堤 基床以下路堤应优先选用A、B组填料和C组碎石、砾石类填料，当选用C组细粒土填料时，应根据土源性质进行改良后填筑，其压实标准应符合表1.2.2-1、1.2.2-2的规定。表1.2.2-2 基床以下路堤填料及压实标准填料压实标准化学改良细粒土砂类土和细砾土粗砾土和碎石类土A、B、C组 (不含细粒土、粉砂及易风化软质岩块石土) 填料及改良土地基系数K30（Mpa/m）100120140变形模量Ev2（MPa）454545压实系数K0.930.930.9

15、3孔隙率n（无侧限抗压强度不小于设计值）30%30%原地面处理应符合路堤相应部位压实标准的要求。工后沉降的要求 1.2.3过渡段过渡段的基床表层应符合表1.2.1-2的要求。表层以下用级配碎石分层填筑，其压实度应符合地基系数(k30)不小于150MPa/m和孔隙率(n)不大于28%的要求。碎石的级配范围应符合表1.2.3的规定。表1.2.3 碎石级配范围级配编号通过筛孔(mm)重量百分率(%)50403025201052.50.50.075110095-10060-9030-6520-5010-302-10210095-10060-9030-6520-5010-302-10310095-100

16、50-8030-6520-5010-302-10 注：颗粒中针状、片状碎石含量不大于20；质软、易破碎的碎石含量不得超过10；黏土团及有机物含量不得超过2。 台后基坑应以混凝土回填或以碎石分层填筑压实,并做好横向排水。 过渡段应与其相连的路堤按一体同时施工。 在台背不易碾压的2m范围内应掺35的水泥。2主要检测方法2.1土体密度试验根据土的类别可分别采用下列方法： 环刀法适用于细粒土。灌砂法、气囊法适用于现场测定最大粒径小于20mm的土的密度。灌水法适用于现场测定最大粒径小于60mm的土的密度。核子射线法：适用于现场测定填料为细粒土、砂类土的压实密度。2.1.1灌砂法要点 按土的最大粒径不大于

17、20mm的要求选定试坑位置。将试坑位置的地面铲平，其面积略大于试坑直径150mm，按试坑直径划出坑口轮廓线。在轮廓线内下挖至要求深度200mm处，边挖边将挖出的土放入盛土容器内，称土的质量，准确至10g，然后取代表性土样测定含水率。2.1.2灌水法要点在选定的试坑位置处铲平略大于试坑直径的地面，并根据土的最大粒径，按表2.1.2确定试坑尺寸。按确定的试坑直径划出坑口轮廓线，在轮廓线内下挖至要求深度。边挖边将坑内的试样装入盛土容器内，称土的质量，准确至10 g。并取代表性土样测定含水率。表2.1.2 试坑尺寸与对应的试样最大粒径试样最大粒径(mm)试坑尺寸(mm)直径深度520150200402

18、00250602503002.1.3气囊法要点 清扫场地，护坑环置于试坑位置。 仪器置于护坑环上，并用压块固定。 打开排气阀，将测尺游标推至缸筒顶面，活塞提到缸筒顶端。 关上排气阀，慢慢向下推动活塞，直到水位管中溶液水柱升至水位标线。读取数显测尺初始数显数值（L1）并做记录。 提起活塞，使水柱退回零位，松开固定压块，移走仪器。2.1.4核子射线法工作原理：核子密度湿度仪内部装有两种放射源。一个是铯137源用来测量密度。一个是镅241/铍中子源用来测量水分。通过核子密度仪的试验可以快速检测到压实土体的干密度d、湿密度、含水量，并可换算得到压实土体的压实系数K、相对密度Dr、孔隙率n等物理指标。试

19、验允许误差：本试验在同一测点，仪器在初始位置进行第一次读数，然后将仪器绕测孔旋转180°进行第二次读数，当密度的平行差值不大于0.03g/cm3时，试验结果取两次读数的平均值。如果两次测定的平行差值超过允许差值，则应将仪器再绕测孔旋转到90°和270°的位置进行两次读数，取其四次读数的算术平均值。 采用核子射线法测定土体密度时，试验操作应严格按照铁路土工试验规程（TB10102-2004）第4.5.2条执行。2.2击实试验仪器规格与选用击实试验是测定试样在标准击实功作用下含水率与干密度之间的关系，从而确定该试样的最优含水率和最大干密度。击实试验分轻型击实和重型击实

20、。轻型击实试验单位体积击实功约为600（591.9）kJ/m3，重型击实试验单位体积击实功约为2700(2688.2)kJ/m3。地基处理的灰土挤密桩夯实质量检测采用轻型击实试验方法确定最大干密度，铁路路基压实质量标准均采用重型击实试验方法确定最大干密度。本试验类型和方法应根据工程要求和试样最大粒径选用。 2.3地基系数K30 地基系数K30是指采用直径为30cm的荷载板测定下沉量为1.25mm对应的地基系数，其试验是平板载荷试验。2.3.1地基系数K30试验的基本步骤 平整场地，除去松土； 安置平板载荷仪； 加载。 加载为分级加载。按铁路工程土工试验规程TB101022004，加载为先预加0

21、.01MPa荷载30s，待稳定后卸除荷载，然后以0.04MPa的增量，逐级加载。每增加一级荷载，当1min的沉降量不大于该级荷载沉降量的1%时，增加下一级荷载。当总沉降量超过规定的基准值(1.25mm)，或者荷载强度超过估计的现场实际最大接触压力，或者达到地基的屈服点，试验即可终止。而以前，在K30试验中，加载一般采用0.035MPa为一级，且预压荷载也为0.035MPa。2.3.2地基系数K30的计算2.3.3随机误差应按下列规定进行校正2.4变形模量Ev1和Ev2变形模量Ev1和Ev2试验也属于平板载荷试验，在试验装备上与地基系数K30是及其相似的。主要差别在于操作步骤与资料整理和计算方法

22、的不同。 该试验在一般情况下也采用直径300mm的载荷板。先预压0.01MPa的荷载30s，然后分级加载，直到沉降达到5mm或荷载达到0.5MPa。加载时，规定加载等级不应小于6级，每一级荷载的增量约为0.08MPa，每级加载必须在1分钟内完成，加载或卸载时,每级荷载保持的时间为2min,在该过程中荷载应保持恒定。 试验经两次加载。Ev1和Ev2分别为第一次加载和第二次加载时计算的情况。2.5 动态变形模量Evd动态变形模量Evd试验是落锤施加冲击荷载的载荷板试验。通常，载荷板的直径也为300mm，锤重为10kg，最大的冲击力为7.07kN，荷载脉冲脉冲宽度18ms。试验记录落锤冲击时板的沉降

23、。在假定冲击力恒定和泊松比为0.21的情况下，由弹性半空间体上圆形局部荷载的公式计算模量：操作时，除了平整场地和垫铺干砂外，要预先施加三次冲击荷载，然后作三次落锤冲击试验，求平均值。2.6 K30、 Ev与 Evd操作要点和试验特点的对比 表2.6 K30、 Ev与 Evd操作要点和试验特点的对比项 目K30EvEvdEv1Ev2载荷板直径300mm300mm300mm300mm预加载0.01MPa(以前为0.035MPa)0.01MPa第二次加载三次冲击荷载与地面的接触耦合一般一般好差加载等级0.04MPa(以前为0.035MPa)不少于6级（每一级约为0.08MPa）动态施加脉冲宽度18m

24、s加载控制当1min的沉降量不大于该级荷载沉降量的1%时加下一级荷载。120s后加下一级荷载最大荷载或终止试验加载的标准总沉降量超过1.25mm，或荷载强度超过估计的现场实际最大接触压力，或达到地基的屈服点。0.5MPa或沉降大于5mm。7.07kN反力装置（一般为载重汽车）需要需要不需操作复杂复杂简单试验速度一般一般快对土体自身特征的反映较好较好好差3 填料生产与改良根据设计要求以及本标段情况，区间路基及站场内正线路基基床底层采用A、B组填料或水泥改良土填筑，基床以下路堤采用A、B组及C组的不易风化的碎石、砾石类填料或石灰改良土填筑。本标段基床底层及以下路堤填料来源于隧道弃碴或路堑挖方；观音

25、堂隧道、长山隧道、金银山隧道为岩石隧道，出碴在填料生产场经解小、破碎、筛分后生产成A、B组及C组填料，用于填筑DK207444DK227320段基床以下路堤；其余区间路基基床底层及基床以下路堤填料均采用改良土，站场路基部分采用改良土填筑,部分采用利用挖方填筑。为满足填料粒径、级配及质量要求，拟在全线配备5处填料生产场，对不符合要求的填料进行加工、改良，在沿线填料生产场配备破碎筛分设备，并在有改良要求的填料生产场配备拌和系统。3.1 碎石土填料生产采用观音堂隧道、长山隧道、金银山隧道为岩石隧道，出碴在填料生产场经解小、破碎、筛分后生产成A、B组及C组填料，用于填筑DK207444DK227320

26、段基床以下路堤。基床底层以下用A、B组及C组填料最大粒径按150mm控制，如部分地段基床底层要用A、B组填料，其最大粒径按100mm控制。3.1.1生产工艺流程A、B组及C组碎（砾）石土填料填料生产工艺流程见图3.1.1。150(100)mm石块填料料源分选石块解小过150(100)mm振动筛破 碎 机填 料 检 验900mm石块900mm混碴出料（A、B、C组填料）图3.1.1 A、B、C组碎（砾）石土填料填料生产工艺流程3.1.2工艺要点 料源分选：根据路基填筑的不同部位，对路堑挖方和隧道弃碴中不易风化的料源进行相应分选。选用路堑挖方与隧道弃碴中的硬质岩石加工A、B组填料；对满足C组填料标

27、准的土石，当粒径及级配满足基床以下填料要求时，直接进行填筑；当粒径及级配不满足基床以下填料要求时，经填料生产场破碎筛分后，再用于基床以下路堤的填筑。将料源粒径大于900mm的进行二次解小，用皮带输送机将混合料输入破碎机破碎，再经孔径为150 mm（100mm）的振动筛筛分，使其生产填料的粒径全部小于150mm（100mm），振动筛下填料分别隔离堆放。堆放料时用装载机在振动筛出料口处及时转运，分层堆放，防止形成自然坡角的料堆，避免颗粒发生离析，以保证成品填料颗粒级配的均匀性。对破碎筛分出的集料的颗粒级配、颗粒密度等项目分批进行试验检测。3.1.3质量控制正常情况下，每生产10000m3抽检一次颗

28、粒级配，以分析评价级配的波动情况，并进行颗粒密度试验，为检测填筑施工的压实质量提供标准参数。 填料生产过程中，随时观察目测出料级配情况，当出料级配发生明显变化时，增加抽检试验次数，将级配相差较大、细粒含量小于15、1530和大于30%的集料，按A、B、C组填料的标准分别堆放。3.2级配碎石生产选用品质优良的原材料是确保级配碎石质量的基础。级配碎石的料源分为块石和天然卵石、砂砾石两种。块石或天然卵石、砂砾石先经破碎、筛选分为四种或三种粒径大小不同的集料,再将这几种集料按一定比例混合组成粒径、级配及品质指标符合规定要求的混合料。也可直接采购不同规格粒径的碎石及石屑粉作为配制级配碎石的原料。为保证基

29、床表层和过渡段填筑压实质量，级配碎石混合料应随拌随用。3.2.1生产工艺流程以外购四种不同粒径规格的碎石及石屑粉的生产方式为例，级配碎石的生产工艺流程见图3.2.1。生产桥涵过渡段和过渡段路堤基床表层用级配碎石时，按设计掺加水泥或不掺水泥。合格不合格，调整配料图3.2.1 级配碎石生产工艺流程图2545mm碎石1525mm碎石715mm碎石<7mm石屑粉计 量 配 料 拌 合水水 泥出 料室内配合比试验现场填筑工艺试验检验3.2.2工艺要点外购2545mm、1525mm、715mm、小于7mm四种规格的碎石和石屑粉集料。贮存集料时用装载机及时转运，分层堆放，防止形成自然坡角的堆，避免颗粒

30、发生离析，各种集料隔离堆放。根据各集料用级配碎石方孔筛的筛分结果，按客运专线基床表层级配碎石暂行技术条件（科技基2005101号）规定的粒径级配范围要求，分别设计出三种基床表层级配碎石配合比例。根据各集料用过渡段级配碎石方孔筛的筛分结果，按设计规定的过渡段1号级配碎石的粒径级配范围要求，设计出三种过渡段用级配碎石的配合比例。按设计的配合比例进行室内击实试验和现场填筑工艺试验，从中分别优选出合适比例、并求得混合料颗粒密度和最优含水率。采用具有自动计量配料系统的拌和机，按试验确定的配合比（加水量根据气候及运距在最优含水率基础上增加12%）进行配料和拌和，以获得颗粒级配稳定和含水率合适的基床表层级配

31、碎石混合料和过渡段级配碎石混合料。需掺加水泥的级配碎石按设计要求在拌和过程中掺加水泥。经检测混合料级配、含水率、水泥含量符合工艺试验确定的允许范围方可出场。3.2.3质量控制各种集料进场过程中，每2000m3进行一次颗粒级配检验，并进行试配混合料的颗粒级配、颗粒密度、重型击实的最大干密度、最优含水率试验，基床表层级配碎石同时进行黏土团和其他杂质含量的检验（其他项目每料场抽样检验不少于3次），过渡段级配碎石同时进行针状和片状颗粒含量、质软易碎颗粒含量、黏土团及其他杂质含量检验，其检测指标符合设计要求。级配碎石中掺入的水泥，以同一产地、品种、规格、批号每500t为一检验批（当不足500t时也按一批

32、计），其品种、规格及质量符合设计要求。每工班生产混合料前测定粗细集料的含水率，换算施工配合比。级配碎石混合料拌和生产过程中，随时观察目测混合料级配和含水率变化情况，正常情况下，每一工作班抽检三次（每次不大于2000m3），第一次必须在拌和开始时检验，如发现生产过程有异常，增加抽查试验次数，根据颗粒级配、含水量、水泥含量检测信息及时调整配料比例，使混合料符合要求。3.3填料的改良与生产3.3.1填料改良方法分类化学改良：通过在原土中添加固化剂（水泥、石灰、粉煤灰等）使之发生物理化学反应，如阳离子交换、胶凝、碳化结块等作用，改善土的物理力学性质，增加强度。同时，降低填料的含水量，便于施工、压实。物

33、理改良：通过在原土中添加某种粒径的土（石）料，改善其级配（Cc，Cu）特性，提高物理力学性能及压实性。3.3.2改良填料生产工艺分类改良填料生产工艺可分为：厂拌法，路拌法和集中场拌法。厂拌法：采用专用的破碎、拌和机械工厂化生产。主要优点是拌和均匀，质量易控，但成本高、效率低。主要工艺流程：填料摊铺、晾晒-含水量检测-填料入仓-机械破碎-粒径检测-添加剂含量检测-添加剂+破碎料机械拌和-均匀性检测-出厂-摊铺、平整、碾压。路拌法：采用路拌机械在路堤施工现场拌和。方法简便，成本低,一般限用于含水量变化对压实效果影响较小的土类。但受气候影响大，污染较大，改良土的质量不易稳定。主要工艺流程：填料摊铺、

34、晾晒-添加剂含量检测-拌和-含水量、均匀性检测-平整、碾压。（目前高速客运专线路基改良土不提倡用此种方法）场拌（集中路拌）法：采用路拌机械集中在场地（如取土场、专用拌和场）内拌和，其拌和工艺与路办法相同。可减少对施工沿线的污染。厂拌改良土填料生产本标段部分区间路基基床底层及基床以下路堤填料均采用改良土，站场路基部分采用改良土填筑。基床底层改良土采用57%的水泥改良，路堤本体采用512%的石灰改良。改良黄土填料施工工艺按厂拌法生产，其配合比及拌制工艺参数需经现场分层填筑工艺试验验证确定。 改良土填料厂拌法生产工艺流程见图3.3.2。不合格，调整配料合格黄土破碎石灰或水泥计 量 配 料拌 合加水出

35、 料室内配合比试验现场填筑工艺试验检 验需改良的黄土检验含水率晾晒不合格合格图3.3.2 改良土填料生产工艺流程图工艺要点A 原料制备a 黄土晾晒与破碎：选取隧道出碴和路堑挖方黄土作为改良填料的原料，在填料生产场用土料破碎机破碎成粒径小于10mm的填料。如土料改良混合后的含水率高于最优含水率的2%时，则将填料进行晾晒，再进行粉碎。粉碎好的土料要进行覆盖，防止雨淋或水分损失。b 石灰消解及过筛：使用消石灰时，在使用前710天充分消解。每吨石灰消解需用水量一般为500800kg。消解后的石灰保持一定的湿度，以免过干飞扬，但也不能过湿成团；消石灰过孔径10mm的筛，并尽快使用；当采用生石灰时，选用磨

36、细生石灰粉。B 配合比试验及验证:a 对需改良的黄土应进行自由膨胀率、液塑限、天然含水率、天然密度试验，对拟掺入的改良剂按设计及材料质量要求进行相关试验。b 在设计改良剂掺量范围内每递增1掺量为一组配合比配成的混合料分别做重型击实试验和无侧限抗压强度试验，确定改良土的最大干密度和最优含水率，验证饱和无侧限抗压强度。c 根据室内试验所选的初步配合比，进行填筑工艺试验，验证室内试验配合比并确定施工工艺参数。C 计量配料：拌和前先测定黄土和石灰的含水率，如混合料的含水率低于最优含水率2，则按混合料含水率大于最优含水率2，计算需增加水量，再将该土料与改良剂和水按上述“B”确定的重量配合比，确定生产用配

37、合比，按生产配合比进行计量配料。D 拌和：按配合比将原料及外掺料准确计量后,采用稳定土拌和机拌和。为保证路基填筑质量，改良填料应随拌随用。E 检验：对拌和好的填料分批进行检验，合格后直接用于路基填筑，如检测不合格，则重新进行拌和，并检查原因，及时进行修正。质量控制A 对路堑地段用作改良的黄土或隧道出碴抽样检验其中有机质和硫酸盐含量、液塑限、自由膨胀率、天然含水率、最大干密度和最佳含水率，检验按同一土源每5000m3为一检验批，当土质发生变化时应增加检验批。B 正常情况下，化学改良外掺料（石灰或水泥）同一厂家、品种、批号每200t为一检验批进行检验，每批抽样检验1次。C 每工班生产混合料前测定黄

38、土和石灰的含水率，换算施工配合比。混合料拌和生产过程中，随时观察目测混合料含水率变化情况，正常情况下，每一工作班抽检三次（每次不大于2000m3），第一次必须在拌和开始时检验，如发现生产过程有异常，增加抽查试验次数，根据含水量、石灰或水泥含量检测信息及时调整配料比例，使混合料符合要求。4.基床表层以下路堤填筑4.1 施工准备4.1.1地基补充勘探开工前对线路基底的地质情况进行详细的补勘，以验证地质资料，确保地基条件评价准确。具体实施如下：沿路基中线每50m先布置一个初步补充勘测点，根据线路路基的不同地质情况，选用N10轻型动力触探、N63.5重型动力触探、标准贯入、静力触探四种原位测试方法进行

39、现场勘测，并结合室内土工试验判断设计采用的地质资料的可靠性，当地质核查补勘结果与原设计采用的地质勘查数据不同时，再进行详细地质勘察，重新评价地基条件和地基处理措施。4.1.2土质调查开工前，进行土质调查，获取足够的详细数据，为下一步取土场的选择、弃方利用等提供依据，以便确定最佳施工方案。根据取土场和挖方地段的土工试验结果，进一步判定填料的名称、分类（分组），土的工程性质等，与设计规定值、规范允许值加以比较，进而确定取土场设计方案，编制土石方调配计划，选定机械设备4.2路基填筑压实工艺试验4.2.1机械设备选型为保证达到高标准的压实质量和满足工程进度要求，选用的压实机械应为自重14t以上的重型振

40、动压路机，摊铺机械为100kW以上的平地机和推土机。4.2.2试验方法根据现场实际，在路基范围内选择12段宽度为路基宽度与超填宽度之和、长200300m的试验场地。按不同种类的填料选用不同压实机械进行填筑压实工艺试验，找出机型、厚度、碾压遍数与设计规定指标间的规律曲线，经试验段施工后，确定其工艺参数和施工方法。4.2.3结果分析绘制不同虚铺厚度的压实系数（孔隙率）随碾压遍数变化的关系曲线，并根据相应的K30试验结果和经济分析情况，确定最佳虚铺厚度。绘制不同含水量条件下压实系数（孔隙率）与碾压遍数的关系曲线，并根据相应的K30试验结果，确定施工控制含水量范围。根据以上试验分析确定不同类型的土、不

41、同型号的压路机达到不同部位压实系数（孔隙率）和地基系数所需的碾压遍数以及施工控制含水量。对软土/松软地基地段，根据观测沉降及边坡位移，确定合适的填筑速率和填层厚度。4.3普通填料填筑基床底层及以下路堤填筑应按“三阶段、四区段、八流程”的施工工艺组织施工，填筑按路基横断面全宽一次分层填筑，纵向分层压实，不同性质填料分别在不同段落或层次填筑。路基施工过程中应及时按沉降观测设计要求埋设沉降观测设备和综合试验测试传感器，并进行沉降观测数据采集、分析和沉降预测，指导施工组织安排。4.3.1 工艺流程普通填料包括A、B组砂类土、砾石类土和碎石类土，其填筑施工工艺流程见图4.3.1。不合格合格，填筑下层准备

42、阶段施工阶段整修验收阶段填土区段碾压区段检测区段路基整修碾压夯实施工准备基底处理分层填筑平整区段摊铺平整洒水晾晒检验图4.3.1路堤填筑施工工艺流程每个区段的长度应根据使用机械的能力、台数确定。为了保证机械有足够的安全作业场地，每区段长度一般应在200m以上或以构造物为界。各区段或流程内只能进行该段和流程的作业，严禁几种作业交叉进行。4.3.2 工艺要点路堤填筑前清除基底表层植被及腐植土，挖除树根，做好临时排水设施。对无需作地基特殊处理的一般路基的基底，当为土质地层时，按设计要求挖除表层土，再分层填筑满足设计要求的填料，当为砂类土、砾卵石（碎石）类土地层时，先清表，再将原地整平碾压密实。原地面

43、坡度陡于15时，应自上而下挖台阶。沿线路横向挖台阶宽度、高度满足设计要求，沿线路纵向挖台阶宽度不应小于2m。测出基底处理后的原地面标高，依照设计资料精确测放路基边线及线路中心线，打桩标示；直线地段每20m一个桩，曲线地段每10m一个桩，并在桩上作出虚铺厚度的标记。路基填筑采用横断面全宽一次分层填筑、纵向水平分层压实方法。当原地面高低不平时，先从低处分层填筑，并由两边向中心填筑。不同类别的填料分别填筑，每一水平层的全宽采用同一组别的填料填筑，每种填料累计总厚度不小于50cm。对于不同种类的填料，遵循有利于层间土层的渗透反滤的原则施工，其粒径符合D154d85。按工艺试验确定的所处部位（基床底层以

44、下路堤或基床底层）的合理摊铺层厚，进行分层上土，虚铺厚度控制采用“方格网法”和“挂线法”，填筑时路基两侧各加宽50cm以上，以保证边坡压实质量。工艺试验中确定的摊铺层厚度满足以下要求：基床以下路堤碎石类土每层填筑压实厚度不超过40cm，砾石类土、砂类土和改良黄土每层填筑压实厚度不超过30cm；基床底层碎石类土最大填筑压实厚度不超过35cm，碎石类土、砂类土和改良黄土每层最大填筑厚度不超过30cm。每层最小填筑压实厚度不小于10cm。使用推土机初平，再用平地机精平。摊铺整平过程中尤其注意防止填料离析，使每一摊铺层填料中的粗细料摊铺均匀、层面平整。洒水或晾晒填料的含水率应控制在工艺试验确定的施工允

45、许含水率范围内。在填料生产厂未经拌和及未作含水率调整的填料含水率较低时，应及时采用洒水措施，含水率过大时，采取摊铺晾晒措施降低填料含水量。按工艺试验确定的碾压速度、碾压遍数，用重型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），先慢后快的原则进行碾压。各区段交接处互相重叠压实，纵向搭接长度不小于2m，纵向行与行之间的轮迹重叠不小于40cm，上下两层填筑接头错开不小于3m。碾压过程中如发现有凹凸不平现象，采用人工配合及时补平，使碾压好的路面平整度符合要求。用普通重型振动压路机按上述规定碾压后，再采用具有连续压实控制/智能压实功能的振动压路机进行碾压和检测，以控制压实质量的均匀性。对埋有

46、沉降观测装置的周边不能碾压的部位，采用冲击夯进行夯实。填筑施工过程中每填高1.5m用冲击压路机碾压35遍。填至基床底面、基床表层底面标高后，及时恢复中线，进行水平标高测量，检查路基宽度。按照设计结构尺寸进行路面整修后，达到路面平整，横向排水坡符合设计要求。4.3.3质量控制对生产的填料除在填料生产过程中按规定进行取样检验外，填筑时对运至现场的A、B、C组填料还按每生产10000m3抽检一次的频次检验颗粒级配。当发现运至路基填筑现场的填料级配有明显变化时，及时抽样复查，并将检测信息反馈给填料生产场。化学改良土作为填料时，外掺料（石灰或水泥）剂量含量控制在允许偏差内（试验配合比0.51.0），沿线

47、路纵向每100m压实层检验3处（左、中、右各1处）。在每一层的填筑过程中，确认填料颗粒级配的含水量、松铺厚度、填层表面平整符合设计及施工工艺参数后，再按工艺试验确定的碾压速率和遍数进行碾压。基底换填及路堤填筑按表4.4.3的检测频次对压实质量进行检测。表4.4.3 基床表层以下路堤压实质量检测频次填料压实标准检 测 频 次A、B组填料地基系数 K30(MPa/m)沿线路纵向每100m检测4点，其中距路基边缘2m处左右各1点，路基中部2点。变形模量Ev2（MPa）动态变形模量Evd（MPa）沿线路纵向每100m检测6点，其中距路基边缘1m处左右各2点，路基中部2点。孔隙率n4.4 化学改良土填筑

48、4.4.1 工艺流程 合格，填筑下层不合格修整养护检测、修整、养护摊 铺整 平碾 压摊铺、碾压粉碎土料填料拌和运 输粉碎、拌和、运输检验 化学改良土厂拌法施工艺流程见图4.4.1。图4.4.1 化学改良土厂拌法施工艺流程4.4.2工艺要点施工区段划分施工区段应按施工段所处填筑阶段的不同进行划分，一般宜划分为底层准备区段、粉碎、拌和、运输区段，摊铺、碾压区段、检测、整型、养护区段。土料粉碎 需改良的土料应用土料破碎机破碎成粒径小于10mm的填料。如土料改良混合后的含水率高于最优含水率的2%，则应在取土场或晾晒场地将其进行晾晒，再进行粉碎。粉碎好的土料覆盖，防止雨淋或水分损失。填料拌合拌合前，先测

49、定细粒土和石灰的含水率，如混合料的含水率低于最优含水率2，则按混合料含水率大于工艺试验确定的最优含水率2左右，计算需增加水量，再将该土料与石灰改良剂和水按试验确定的重量配合比，用专用厂拌机拌合均匀。运输将拌合好的混合料尽快运送到铺筑现场，混合料在运送过程中应覆盖，减少水分损失。摊铺 严格按工艺试验确定的松铺厚度进行摊铺，根据松铺厚度计算每车混合料的摊铺面积，确定堆放密度，以 “方格网”、结合“挂线法”控制松铺厚度。混合料应先初平，后精平，设专人及时铲除离析混合料，补以新混合料。当下层为细粒土时，应先拉毛，再摊铺混合料。为保证边坡压实质量，填筑时路基两侧宜各加宽50cm 以上。摊铺混合料不宜中断

50、,当因故中断超过2h时，应设置横向施工缝。混合料应全断面均匀铺设，不得出现纵向接缝；两工作段的横向接缝应搭接施工。整平经推土机初平的混合料，表面力求平整，并具有规定的横向排水坡。用压路机快速碾压12遍，暴露潜在的不平整，然后用平地机整平，平地机由两侧向路中心刮平，必要时返回刮一遍。对于局部的坑洼处，人工配合用齿耙将表面5cm以上耙松，并用新拌合混合料进行找平整形。用平地机再次整形一次，每次整形都要按照规定的横向排水坡进行，要注意接缝处的平整，保证接缝平顺。在整形过程中，禁止任何车辆通行。碾压 整形后，当表面尚处湿润状态时应立即进行碾压。如表面水分蒸发较多，明显干燥失水，应在其表面喷洒适量水分，

51、再进行碾压。按照工艺试验确定的施工工艺进行碾压，碾压时沿线路纵向行与行之间压实重叠不小于40cm，各区段交接处纵向搭接长度不小于2.0m。碾压过程中，表面应始终保持湿润，严禁有“弹簧”、松散、起皮等现象产生。严禁压路机在已完成或正在碾压的路段上调头和急刹车，以确保改良土层表面不受破坏。碾压结束之前，应用平地机终平一次，使其纵向顺适，符合设计要求。检测试验 碾压至工艺试验确定的遍数，且无明显轮迹时，再按表4.4.42规定频次检测压实系数和地基系数K30。经检测达到压实标准，方可进行下一层填筑施工。按表4.4.42规定频次抽无侧限抗压强度试验样品，样品应使用塑料袋密封，保持原有的水分状态，在试验室

52、按规定制样并养生后，检测7d饱和无侧限抗压强度。修整养护 局部表面不平整，要补平并压实，使外形质量达到设计要求。已填筑的化学改良土应保持良好养生，养生龄期不得少于7d。当改良土分层施工时，下层碾压合格后，可以立即铺筑另一层改良土，不需进行专门养生。4.4.3质量控制填料质量控制：需改良的细粒土和掺入的石灰改良剂及改良土混合料按表4.4.3-1试验项目及频次进行复查试验。施工中检查核对细粒土和石灰的试验和实际使用情况，当实际使用细粒土和石灰发生变化时，另取样试验进行鉴定。表4.4.3-1 化学改良土原材料的复查项目及频次试验项目材料名称目 的频 次含水率土、改良土混合料确定原始含水量每个土源点使用前测两组样品，使用过程中每5000m3抽检一组。液限、塑限求塑性指数，审定是否符合规定有机质和硫酸盐含量确定土是否适宜于用石灰或固化剂改良有效钙、氧化镁、细