高速铁路路基施工准备阶段-路基试验段

目录CONTENTS1路基施工2特殊地质条件下的路基施工3地基处理4基床以下路堤施工5过渡段施工6路堑施工7基床施工路基施工准备阶段高铁路路基施工与维护01路基开挖天然地层形成路堑用压实土石填筑形成路堑路基：具有稳定性、坚固性与耐久性。静力作用下：不应发生过大沉陷车辆动力作用下：不应发生过大的弹性或塑性变形路基边坡应能长期稳定而不坍塌；同时还要经受各种自然因素的破坏。1、路基施工概述路基施工特点路基施工特点1243工程量大地形复杂多变施工质量控制难度大施工条件差路基施工基本方法人工简易机械综合机械爆破路基施工顺序大中桥小桥涵隧道路基土石方重点或挖方较大组织原则集中力量保证重点工程分期分段施工实现机械化施工实现工厂化施工全体不间断施工流水作业施工积极推广经济数学方法的运用2、路基施工准备工作组织准备施工调查技术准备施工调查

了解和核对线路的全面情况、重点工程情况和沿线的施工条件等，确定符合实际情况的施工部署和施工方法，决定材料来源和运输方法，落实各项辅助工程和附属企业的设置，规划临时工程技术准备交接桩及线路复测测量放样交接桩

施工单位按照有关图表文件，在现场进行交接桩，逐一接收水准基点桩、中线控制桩、站场的基线桩、三角网的主要控制桩、隧道及桥的导线网、重点工程中心桩、直线上的交点桩、副交点桩、缓和曲线和圆曲线的起、终点和中心桩等。清理施工现场测量放样线路复测

交接桩后，施工单位应进行线路的复测和加钉桩号工作。测量放线

线路中线是线路施工的平面控制系统，也是铁路路基的主轴线，在施工时必须保持定测时的位置。

在线路施工开始之前，必须进行一次中线复测，把定测时的中线恢复起来；同时还应检查定测资料的可靠性，这项工作称为线路复测。

边桩：修筑路基之前，需要在地面上把标志路基的施工界线桩钉出来，作为线路施工依据。

测设边桩的工作，称为路基边坡的放样。具体来说就是要沿线路中线桩两侧用桩标志出路堤边坡坡脚和路堑边坡坡顶的位置，作为填土或挖土的边界。路基工程的填挖方都是根据边桩起坡的。图解法在路基横断面上，按图的比例尺量出路基坡脚或坡顶至中线桩的距离，并把它填在边桩位置表中。里程填挖高(m)边桩位置(m)备注填挖左右DK7+5401.84.85.5DK7+7502.26.35.6DK7+9002.05.96.7边桩位置表

根据上表到现场后，即可用方向架、皮尺直接量出边桩的位置，钉上木桩。逐步接近法平地上放边桩当地面无横向坡度时，可根据路基面的宽度、边坡坡度、填挖高度，计算边桩距离。式中D1、D2——线路中心至边桩的距离(m)；

b——路基顶面宽度(m)；

m——边坡坡度(％)；

H——路堤高度或路堑深度(m)。计算出D值后，用皮尺从线路中心桩，向垂直线路方向量出距离D1、D2，即为边桩位置。

逐步接近法坡地上放边桩在有横向坡度的地面上放边桩，其D1、D2不等，因而只能采用试算的方法，其计算公式如下：式中h——路堑中桩与上坡侧边桩试算点的高差(m)；

——路堑中桩与下坡侧边桩试算点的高差(m)，其他符号同前。此式用于路堤放边桩，则下坡侧用D1式，上坡侧用D2式。逐步接近法

具体做法是：先在断面图上量取边桩距离，或大致估计边桩位置A点，测得中桩至A点的高差为，水平距离为，用公式计算D1。若D1不等于时，则需要重新移动边桩位置，每移动一次A点，就有一个新、，同时算出一个D1，直至D1=。一般试算一两次即可定出边桩位置。

定好各边桩后即在各桩间根据地形变化标出施工界线（撒石灰或犁出沟槽）作为填挖方起坡的依据。为避免施工中毁坏、丢失，应在边桩外数米处(横断面方向线上)加钉断面控制桩，并注明距边桩的距离。清理施工现场改移线路拆迁建筑物征租土地砍伐树木路基试验段高速铁路、一级铁路、特殊地区铁路以及采用新技术、新工艺、新机具、新材料的路基，在正式施工前，应采用不同的施工方案和施工方法，选择在地质条件、断面型式均具有代表性的地段铺筑试验段，试验段长度不宜小于100m，进行相关的试验分析，从中选出最佳施工方案和施工方法以指导大面积路基施工。通过试验段施工可确定不同压实机械压实各种填料的最佳含水率、适宜的分层厚度、相应的碾压遍数、最佳机械配置和施工组织方法等。土石方调配高铁路路基施工与维护023、土石方调配土石方调配：就是要解决从路堑里挖出来的土应该运到哪里去，路堤上需要的土应该从哪里运来的问题。路基横断面面积的计算计算路基土石方数量必须先求出路基横断面的面积。对于地面比较平坦规则的断面，可将其分成矩形、梯形、三角形分别计算。对于不规则地面的断面，通常采用条分法，可以较快地求出面积。

条分法计算图

由图可知由于纵距的间隔为1m，即中间各梯形的高均为1m。则路基横断面的面积为：可见，路基横断面的面积等于相隔1m的纵距之和。利用两脚规量算路基横断面面积时，一般每个断面应量两次，取其平均值，并且两次数值的差不得超过断面面积的2％，否则应重新量算。土石方工程量计算计算线路土石方工程量的方法通常有两种；平均断面法和平均距离法。平均断面法按照线路测量桩号分段计算。每段土石方的体积等于该段前后两个断面面积的平均数乘上该段的长度。土石方体积为：土石方体积为：平均距离法

由于施工现场的地形千变万化，因此在实际工作中常常采用平均距离法计算土石方工程量。土石方调配原则从路堑挖出的土壤，一般应尽量利用来填筑路堤，这叫移挖作填。这是路基工程的一个重要特点，在经济比较的前提下，争取最大限度的移挖作填，就能最大限度地降低施工工程量。土石方调配就是解决这一问题的工作。两个术语：断面方、施工方断面方：设计单位根据测量结果（一般按横断面图）算出来的填挖方数量。

施工方：施工时所做的填挖方数量。例如：某段线路的路堑挖方是56000m3，路堤填方是30000m3，工程量是86000m3断面方。

采用横向运土：有86000m3断面方就得做86000m3施工方，即路堑里的56000m3是挖出来弃掉的，而路堤上需要的30000m3则另外从取土坑运来。

采用移挖作填：作1m3施工方就可以完成2m3断面方。所以，如果采用纵向运土移挖作填可以利用27000m3，其余3000m3填方取土填筑，那么施工方有：29000(弃土)+27000(利用)+3000(取土)=59000m3。

由此可以得出，路基土石方的施工工程数量并不决定于路基建筑几何体积的计算，而是决定于路基土石方调配方案。因此在正式开工前做好最优的土石方调配工作，可以大大减少工程造价。土石方调配的规划时，应考虑以下原则：

1．节约用地，尽量利用荒地、劣地、空地作为取土、弃土的场地，少占耕地，并结合施工改地造田。

2．好土应尽量用在回填质量要求较高的地段。

3．挖方量与运距之积尽可能为最小，即总土方运输量或运输费用为最小。4．充分利用移挖作填，减少废方和借方，使挖方和填方基本达到平衡。

如果挖方少于填方时，可以先横向取土填筑路堤底部，再纵向利用路堑的挖土填筑路堤的上部。如果路堤两侧取土有困难时，可采用放缓路堑边坡或扩大断面的方法取土。当挖方数量大于填方数量时，可先横向将多余土方丢弃，再纵向运输到路堤处填筑。5．在规划土源时应考虑附近其他余土的利用问题。

6．在调配土方平衡土源时，还应考虑以下因素：

(1)土、石方经过挖、运、填筑及压实后，其体积变化。

(2)路堤基底的沉陷量(约为路堤填土高度的1％～4％)。

(3)土石的挖、装、运、卸过程中的损耗。

(4)用机械填筑路堤时，为了保证路基边沿部分的填土压实，施工时须将路堤每侧填宽约0.3m。一般来说，可按填土的断面方数增加15％来规划取土土源，但计算所完成的工程量时，只能按设计的断面方数计算。7．土石方调配与施工方法密切相关。要做好土石方调配工作，不能单靠设计文件和图纸，必须进行现场调查,才能使调配的方案具有实际的意义。土石方调配方法区间的路基是线形土石方建筑物，大型站场的路基是广场型土石方建筑物，在对两者进行土石方调配时，所采用的调配方法是不同的。通常对区间的路基土石方调配采用线法调配，而对大型站场的路基土石方调配采用面法调配。线法调配主要是借助于线路纵断面图和土积图来实现。土积图是在线路纵断面图下方，按照各桩号处的累计土石方数量(挖方为正、填方为负)所绘制的该段线路的土石方量累计曲线。通过线路纵断面图和土积图，可以确定区间路基土石方调配的最大经济运距，从而得出最合理的移挖作填方案。采用线法调配通常有两个运土方向：纵向运土和横向运土。

纵向运土（移挖作填）是指从路堑运土到两端的路堤。

横向运土是指从路堑运土到弃土堆或从取土坑运土到路堤。当从路堑挖一方土纵向运到路堤的费用，比起将路堑挖一方土横向运到弃土堆，再从取土坑挖一方土横向运土到路堤的总费用更低时，纵向运土是较为经济的。但随着纵向运土的距离增大，单价也随之增大。当纵向运土增加到一定的距离，使得从路堑挖运一方土到路堤的费用，比将土运到弃土堆，再从取土坑挖一方土运到路堤的总费用大时，则纵向运土应改为横向运土。

纵向运土与横向运土平衡的这一运距叫做最大经济运距，由下式算出：

式中a——挖装1m3土石方的费用，其值随施工方法和土的等级而不同；

b——1m3土石方运送1m距离的费用，其值随运输方法而不同；

d——1m3弃土和1m3取土所占用土地的地亩费用；

Lc——1m3土石方从路堑运送到弃土地点的运送距离；

Lf——1m3土石方从取土坑运送到路堤的运送距离。

路基土石方的线法调配，是在较熟练地掌握调配原理和符合经济条件的前提下，在每百米的土石方数量图上进行的。现以实例说明。

首先计算最大经济运距，本段线路处于荒野，取弃土不占农田，无青苗可损，从有关单价表中查得挖土单价0.20元／m3，运1m3土0.05元／m3，Lc=196m，Lf=200m。根据公式(1－7)计算得：

在调配时，可由填挖交界处向两边进行土石方累计，每累计一次则计算一次纵向平均运距，同时观察其是否接近经济运距，经过几次试算后，至接近最大经济运距时即将两边累计的土石方数量(即挖与填的数量)调整到相等，并定出两端的桩号，这两个桩号之间的距离即为纵向调配范围。在此范围以外，则采取横向取、弃土。

首先计算DK120+500～DK120+800处挖方8400m3可以纵向调至：

8400-4400-3500=500m3调至桩号：DK120+300-(500÷1600)×100=DK120+268.75

计算平均运距：L=l1+l2=(3000×50+4000×150+1400×250)÷8400+[4400×50+3500×150+500×(200+31.25÷2)]÷8400=232.48m<LE=400m

经过几次试算后，即可使平均运距接近最大经济运距，并定出两端的桩号，得到纵向调配范围。

调配结果：将DK120+500～DK120+972处挖方12620m3纵向调至DK120+122～DK120+500处作填方。Lcp={[3120×339+1600×250+3500×150+4400×50]+[2520×436+1700×350+1400×250+4000×150+3000×50]}/12620=395.9m＜400m

同理，将DK120+996～DK121+400处挖方10540m3纵向调至DK121+400～DK121+786处作填方。Lcp={[140×402+1700×350+4100×250+1600×150+3000×50]+[3440×343+1500×250+3100×150+2500×50]}/10540=399.5m＜400m

根据上述结果，剩余部分DK120+972～120+996处挖方840m3应作横向弃土，DK120+000～DK120+122处所需填方3080m3和DK121+786～DK122＋000处所需填方5660m3可采取横向取土或从其他挖方段采用纵向运土填筑。面法调配

站场（区段站、编组站或较大站坪等）土石方调配方法与区间路基采用的线法调配方法不同。

站场施工有以下特点：①施工范围广且施工场地宽；②工程量大而集中，山区铁路尤为显著；③站内建筑物多且施工顺序先后不一，有时还要考虑分期施工并需满足扩建要求；④取土、弃土受城市建设的限制。因此，站场土石方调配一般采用面法调配进行。面法调配主要用于大型站场和重点高填深挖的大面积土石方调配。其运土方向无一定的规律性，只要能做到在站场范围内将土石方合理分配即可。1．面法调配的调配程序

(1)在站场地形平面图上画出方格，方格的大小应根据地形条件和要求的精度确定，一般每边长10～100m，并将方格编上号。

(2)根据设计标高和地形断面(地面实测标高)确定填挖零线。

(3)计算每一方格填挖数量，编制“广场土石方数量计算表”。

(4)进行土石方调配，选择施工方法，确定运土线路，并编制“广场土石方调配表”。在进行各方调配时，必须遵守运距最短和运输互不干扰的原则。2．广场土石方的计算广场土石方可采用四方棱柱体公式计算每个方格内的土石方填挖数量。

(1)当一个方格中全是挖方或填方时，如图1－9(a)中第2方格(全挖)和第12方格(全填)，其土石方数量是该方格的面积与其平均填挖高的乘积。即

(m3)(a)角点全挖或全填式中：a——方格的边长；H1、H2