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高速铁路高速铁路(客运专线客运专线) 路基施工特点及技术手段路基施工特点及技术手段 中南大学土木工程学院中南大学土木工程学院中南大学土木工程学院中南大学土木工程学院徐林荣徐林荣徐林荣徐林荣 个人简介个人简介 徐林荣徐林荣，教授，博士生导师。1964年9月出生，浙江嘉兴人。 职务职务：中南大学土木工程学院道路工程系主任 电话电话社会兼职社会兼职 1. 国际土工合成材料工程协会会员； 2铁道学会地质与路基专业委员会委员； 3. 湖南省地质学会工程地质与水文地质专业委员会委员； 4. 建设用地地质灾害危险性评估湖南审查委员会主审专家； 5. 国家自然科学基金评审委员会成员； 6. 国家科技部863科技项目评审人； 7. 湖南省自然科学基金评审委员会成员； 8. 国务院学科函审专家组成员； 9. 湖南省优秀博士、硕士优秀论文评审委员会成员； 主持项目主持项目 主持和参加了近20项科研项目，其中主持项目中，国家级（基金）4项，省部 级6项。 一一、高速铁路路基技术特点高速铁路路基技术特点 二二、客运专线路基地基处理控制要点客运专线路基地基处理控制要点 三三、路基工程沉降观测与评估路基工程沉降观测与评估 四四、路基工程填筑作业关键点路基工程填筑作业关键点 五五、改良土施工关键控制点改良土施工关键控制点 六六、过渡段及作业关键控制点过渡段及作业关键控制点 七七、客运专线铁路路基施工质量检测技术客运专线铁路路基施工质量检测技术 八八、关于膨胀土路基关于膨胀土路基 九九、支挡结构支挡结构 目目录录 一一、高速铁路路基技术特点高速铁路路基技术特点 1、高速铁路路基技术特点 随着铁路向高速化发展随着铁路向高速化发展，路基标准及施工状况是直接路基标准及施工状况是直接 影响列车高速影响列车高速、平稳平稳、舒适和安全的技术指标舒适和安全的技术指标，主要体现主要体现 在以下几个方面在以下几个方面： 1）路基填筑质量标准高路基填筑质量标准高； 2）路基机床表明采用级配碎石强化结构路基机床表明采用级配碎石强化结构； 3）路路、桥及横向构筑物间设过渡段桥及横向构筑物间设过渡段； 4）严格控制路基变形和工后沉降严格控制路基变形和工后沉降； 5）路基动态设计路基动态设计； 6）路基质量评估路基质量评估； 7）地基处理种类多地基处理种类多。 一一、高速铁路路基技术特点高速铁路路基技术特点 2、高速铁路路基要求 由于我国以往的铁路行车速度慢由于我国以往的铁路行车速度慢，对路基的要求不对路基的要求不 高高，长期以来对路基工程的重视程度不够长期以来对路基工程的重视程度不够，随着早期随着早期秦沈秦沈 客运专线客运专线的建设的建设，人们对路基的研究和重视程度也在逐步人们对路基的研究和重视程度也在逐步 提高提高。目前目前，路基在铁路工程中已明确被作为路基在铁路工程中已明确被作为“土工结构土工结构 物物”来看待来看待。作为高速铁路的作为高速铁路的“土工结构物土工结构物”，对其要求主对其要求主 要有以下四个方面要有以下四个方面： 1）基床的强度高基床的强度高、刚度大刚度大； 2）地基沉降很小或没有沉降地基沉降很小或没有沉降； 3）路基刚度纵向平顺变化路基刚度纵向平顺变化； 4）良好的耐久性良好的耐久性。 基床的强度高、刚度大 传统普速铁路路基是以传统普速铁路路基是以强度控制强度控制 设计设计，而对于高速铁路而对于高速铁路，变形控制变形控制是是 路基工程设计的主要控制因素路基工程设计的主要控制因素。因为因为 在强度破坏前在强度破坏前，可能已出现了不容许可能已出现了不容许 的过大变形的过大变形。 严格控制路基变形和沉降 主要包括三个方面： 列车行驶中路基面产生的弹性变形列车行驶中路基面产生的弹性变形； 长期行车引起的基床累积下沉长期行车引起的基床累积下沉； 路基本体填土及地基的压缩及固结沉降路基本体填土及地基的压缩及固结沉降。 工后沉降的概念工后沉降的概念：设计的路基工程工后沉降设计的路基工程工后沉降值值 指路基工程完成后的累计沉降量指路基工程完成后的累计沉降量。 沉降评估预测的工后沉降沉降评估预测的工后沉降量量15mm要求是指铺要求是指铺 轨完成后发生的累计沉降量轨完成后发生的累计沉降量。 严格控制路基变形和沉降 路基上铺设无砟轨道的核心问题是沉降控制。无砟 轨道对沉降变形，尤其是不均匀沉降特别敏感。由 于对沉降控制的要求较高，而影响因素较多，沉降 控制已完全超出了处理方法的计算精度。故规定的 工后沉降已不再是最初设计的预留值，是一个允许 出现的误差值。由于无砟轨道对不均匀沉降的严格 要求，预留沉降会导致路基与桥隧很难协调，只有 在共同追求不产生工后沉降的基础上才能实现较好 的过渡，即零沉降。工后沉降实际上就是零沉降控 制基础上的允许偏差。 路基刚度的均匀性 列车速度越高，要求路基的刚度越大，弹性变形越小。 但刚度过大也会使列车振动加大，也不能平稳运行。路基 刚度的不平顺则会给轨道造成动态不平顺，所以，要求路 基在线路纵向做到刚度均匀、变化缓慢，不允许刚度突变。 为此，需要设置许多过渡段。同时为保证刚度的均匀性， 还要注意以下两点： 1、轨道几何平顺性轨道几何平顺性 2、静态平顺与动态平顺静态平顺与动态平顺 路基基床结构 有砟轨道基床有表层和底层组成，表层厚度为0.7m，底 层厚度为2.3m。一般情况下，基床表层由510cm厚的沥青 混凝土和6065cm厚的级配碎石组成。无砟轨道路基表层厚 度与无砟轨道的混凝土支承层或混凝土底座的总厚度不应 小于0.7m，底层厚度为2.3m，同时支承层或底座外路基面 应设防水层，采用510cm沥青混凝土或c25混凝土。 在德国铁路规范中，相当于有砟轨道的机床部分是从素 混凝土持力层算起的。在持力层的级配碎石顶面为平面， 级配碎石采用kg2，要求渗透系数kf510-5m/s。而有砟 轨道采用kg1时要求的渗透系数kf110-6m/s。 地基处理的目的是为了提高地基承载力地基处理的目的是为了提高地基承载力，减少地基沉降减少地基沉降，有时也为了有时也为了 减少地基的渗透性减少地基的渗透性。当天然地基不能满足构筑物稳定或变形控制要求时当天然地基不能满足构筑物稳定或变形控制要求时， 就要对天然地基进行处理形成人工地基就要对天然地基进行处理形成人工地基。由各种地基处理方法获得的人工由各种地基处理方法获得的人工 地基可以分为三类地基可以分为三类：一类一类是对天然地基土体全部进行物理压密是对天然地基土体全部进行物理压密，如排水固如排水固 结法结法、强夯法强夯法、原位压实法等原位压实法等。另一类另一类是换填法是换填法，比如用改良土或优质填比如用改良土或优质填 料换填一定的厚度形成地基料换填一定的厚度形成地基。还有一类还有一类就是由插入的材料与天然地基土体就是由插入的材料与天然地基土体 形成复合地基形成复合地基；近年来近年来，国内外学者在进一步研究竖向增强体和水平向增国内外学者在进一步研究竖向增强体和水平向增 强体的特点的基础上强体的特点的基础上，为充分发挥桩间土的承载能力为充分发挥桩间土的承载能力，提出了提出了桩网复合结桩网复合结 构或桩网复合地基结构构或桩网复合地基结构，作为复合地基而作为复合地基而建立了相应的理论并应用于工程建立了相应的理论并应用于工程 实践实践，取得了较好的效果取得了较好的效果。 二二、高速铁路路基地基处理要点高速铁路路基地基处理要点 地基处理的分类地基处理的分类 换填法换填法 压密法压密法 复合地基复合地基 真空预压真空预压、插塑板或沙井类插塑板或沙井类（排水固结排水固结） 强夯强夯、冲击碾压冲击碾压、重型碾压类重型碾压类 堆载预压和排水固结联合使用堆载预压和排水固结联合使用 散体桩复合散体桩复合，如碎石桩如碎石桩、砂桩等砂桩等 柔性桩复合柔性桩复合，如石灰如石灰（土土）桩桩、旋喷桩旋喷桩、粉喷桩粉喷桩 刚性桩复合刚性桩复合，如如cfg桩桩、预制管桩等预制管桩等 用优质填料或改良土用优质填料或改良土 桩网结构桩网结构 在柔性或刚性桩复合地基顶铺设土在柔性或刚性桩复合地基顶铺设土 工格栅工格栅，提高地基的复合效果提高地基的复合效果 真空联合堆载预压是从简单堆载预压传统地基处理方法发展起来的真空联合堆载预压是从简单堆载预压传统地基处理方法发展起来的。 具有加速固结具有加速固结、缩短工期缩短工期、不控制填土速率不控制填土速率、不需要预压土方等优点不需要预压土方等优点。 真空管路 真空联合堆载预压真空联合堆载预压 真空预压现场 桩网复合结构是在地基处理过程中桩网复合结构是在地基处理过程中，下部土体得到竖向增强体下部土体得到竖向增强体“桩桩”的的 加强形成复合地基加固区加强形成复合地基加固区，在桩顶得到水平向增强体在桩顶得到水平向增强体“网网”的加强形成复合的加强形成复合 地基加固区地基加固区，使网使网桩桩土三者协同作用土三者协同作用，整体共同承担上部荷载整体共同承担上部荷载。具有具有 沉降变形小而且完成快沉降变形小而且完成快、工后沉降较易控制工后沉降较易控制、稳定性高稳定性高、施工方便等优点施工方便等优点 桩网结构桩网结构 地基处理控制要点地基处理控制要点 1.强夯施工控制要点强夯施工控制要点 （1）必须认真核查必须认真核查夯锤的重量和提夯锤的重量和提 升高度升高度，确保夯击能量满足设计要确保夯击能量满足设计要 求求。 （2） 强夯过程中若发现因坑底倾强夯过程中若发现因坑底倾 斜而造成夯锤歪斜时斜而造成夯锤歪斜时，应及时将坑应及时将坑 底整平底整平。 （3） 强夯施工中强夯施工中，每个夯点的夯每个夯点的夯 击次数击次数、每击的夯沉量每击的夯沉量、夯击间隔夯击间隔 时间及施工步骤应符合设计要求时间及施工步骤应符合设计要求。 （4） 强夯施工结束强夯施工结束24周后周后，对对 地基及时进行检测地基及时进行检测。 （5） 低能量满夯的搭接不得小于低能量满夯的搭接不得小于 四分之一夯锤直径四分之一夯锤直径。 （6）强夯施工中必须加强安全管理强夯施工中必须加强安全管理 地基处理控制要点地基处理控制要点 强夯检测强夯检测：重重 点是检查有效加固点是检查有效加固 深度应满足设计要深度应满足设计要 求求，有效深度范围有效深度范围 内地基土应满足内地基土应满足： 标贯击数修正后的标贯击数修正后的 n63.510，粘性土粘性土 ps1.2mpa，砂类砂类 土土ps5.0mpa，地地 基承载力基承载力 00.15mpa，检检 测方法和频次应符测方法和频次应符 合相关规定合相关规定。 地基处理控制要点地基处理控制要点 2.浆体喷射搅拌桩浆体喷射搅拌桩 （1）严格控制搅拌机钻头下沉和提升速严格控制搅拌机钻头下沉和提升速 度度、供浆与停浆时间供浆与停浆时间、下钻深度下钻深度、 喷浆高程及停浆面喷浆高程及停浆面。 （2） 全桩身必须进行复搅全桩身必须进行复搅，桩端必须原桩端必须原 位喷浆搅拌一定时间位喷浆搅拌一定时间，以保证成桩以保证成桩 质量质量。 （3） 成桩过程中成桩过程中，如因故停浆如因故停浆，在初凝在初凝 前继续施工时必须重叠接桩前继续施工时必须重叠接桩，接桩接桩 长度不得小于长度不得小于0.5m。 （4）浆体喷射搅拌桩应完整性浆体喷射搅拌桩应完整性、均匀均匀 性性，桩身无侧限抗压强度不得小于桩身无侧限抗压强度不得小于 1.2mpa。完工后完工后28d，再检测桩桩再检测桩桩 径方向径方向14处处、桩长范围内垂直钻桩长范围内垂直钻 孔取芯孔取芯，观察其完整性观察其完整性、均匀性均匀性， 拍摄取出芯样的照片拍摄取出芯样的照片，取不同深度取不同深度 的三个试样作无侧限抗压强度试验的三个试样作无侧限抗压强度试验。 地基处理控制要点地基处理控制要点 3.灰土挤密桩灰土挤密桩 （1）按照选定的配比在现场采取按照选定的配比在现场采取 措施保证拌合均匀措施保证拌合均匀。混合料混合料 的含水量应满足土料的最优的含水量应满足土料的最优 含水量含水量，其允许偏差不得大其允许偏差不得大 于于2%。 （2） 混合料装填前混合料装填前，应夯实孔应夯实孔 底底，之后向孔内分层填筑拌之后向孔内分层填筑拌 合均匀的灰土合均匀的灰土，夯锤的落距夯锤的落距 和松填厚度应符合试桩确定和松填厚度应符合试桩确定 的施工参数的施工参数(一般一般2530cm). 桩顶夯填高度应大于设计标桩顶夯填高度应大于设计标 高高15cm。 （3） 成桩成桩24h内采取轻型动力触内采取轻型动力触 探仪对成桩质量进行检测探仪对成桩质量进行检测， 用轻型动力触探击数用轻型动力触探击数n10与与 现场试验确定的干密度进行现场试验确定的干密度进行 对比对比，其压实系数其压实系数k0.93。 地基处理控制要点地基处理控制要点 4. cfg桩桩 cfg桩是桩是水泥粉煤灰碎石桩水泥粉煤灰碎石桩的简称的简称，目前已属于刚性桩的范畴目前已属于刚性桩的范畴， cfg 桩复合地基是在总结碎石桩地基加固法的缺点基础上逐步发展起来的一种桩复合地基是在总结碎石桩地基加固法的缺点基础上逐步发展起来的一种 地基处理技术地基处理技术。 cfg桩一般采用长螺旋钻孔泵压法和振动沉管法桩一般采用长螺旋钻孔泵压法和振动沉管法。 两种工艺的利与弊两种工艺的利与弊、适应条件适应条件 地基处理控制要点地基处理控制要点 4. cfg桩在成桩过程有以下问题必须事先给予足够的重视桩在成桩过程有以下问题必须事先给予足够的重视： （1）桩体施工完成桩体施工完成23小时小时，在桩体混凝土初凝前采用自重小于在桩体混凝土初凝前采用自重小于3t的小型的小型 挖掘机直接挖除打桩弃土挖掘机直接挖除打桩弃土，并采用小型运输车转运至并采用小型运输车转运至cfg桩施工区以外桩施工区以外。 清运时不得对设计桩顶标高以下的桩身造成损害清运时不得对设计桩顶标高以下的桩身造成损害，不可扰动桩间土不可扰动桩间土，不可不可 破坏工作面未施工的桩位破坏工作面未施工的桩位。 （2）要设专人负责指挥清理桩间土要设专人负责指挥清理桩间土，尽量采用小型机械和人工开挖尽量采用小型机械和人工开挖，开挖开挖 过程中过程中，挖掘机头部不允许碰撞桩体挖掘机头部不允许碰撞桩体。 （3）截桩应采用适宜的工器具和方法截桩应采用适宜的工器具和方法，不得造成桩顶设计标高以下的桩体不得造成桩顶设计标高以下的桩体 断裂和扰动桩间土断裂和扰动桩间土。 地基处理控制要点地基处理控制要点 5. 其它地基处理措施简介其它地基处理措施简介 插塑板插塑板（袋装砂井袋装砂井、砂桩砂桩） 砂桩砂桩、碎石桩碎石桩 地基处理控制要点地基处理控制要点 铺设土工格栅应注意的铺设土工格栅应注意的 问题问题 1.铺设土工合成材料的铺设土工合成材料的 下承层表面应整平下承层表面应整平、压压 实实，并清除表面坚硬凸并清除表面坚硬凸 出物出物。 2.应将土工合成材料强应将土工合成材料强 度高的方向置于路堤主度高的方向置于路堤主 要受力方向要受力方向。 3.土工合成材料的连接土工合成材料的连接 应牢固应牢固，受力方向连接受力方向连接 强度不低于设计抗拉强强度不低于设计抗拉强 度度。 4.土工合成材料铺设土工合成材料铺设 时时，必须拉紧展平插钉必须拉紧展平插钉 固定固定，并应与路基面密并应与路基面密 贴不得有褶皱扭曲贴不得有褶皱扭曲。 地基处理控制要点地基处理控制要点 5. 铺设多层土工铺设多层土工 合成材料时合成材料时，其其 上上、下层接缝应下层接缝应 交替错开交替错开，错开错开 距离不宜小于距离不宜小于 0.5m。 6. 严禁碾压及运严禁碾压及运 输等设备直接在输等设备直接在 土工合成材料上土工合成材料上 碾压或行走作业碾压或行走作业。 地基处理控制要点地基处理控制要点 三三、路基工程沉降观测与评估路基工程沉降观测与评估 路基工程的工后沉降在设计中均路基工程的工后沉降在设计中均 有明确的要求有明确的要求，但是对于客运专线但是对于客运专线 路基工程路基工程，从路基施工初期就要展从路基施工初期就要展 开沉降观测开沉降观测。路基工程沉降观测以路基工程沉降观测以 路基面沉降和地基沉降观测为主路基面沉降和地基沉降观测为主。 路基沉降观测断面的设置及观测方路基沉降观测断面的设置及观测方 法以设计为主法以设计为主。 一般沉降观测断面的间距不应大一般沉降观测断面的间距不应大 于于50m，对于地势平坦对于地势平坦、地基条件地基条件 均匀良好均匀良好、高度小于高度小于5m的路堤或路的路堤或路 堑可放宽到堑可放宽到100m；对于地形对于地形、地质地质 条件变化较大地段应适当加密条件变化较大地段应适当加密。每每 个路桥过渡段距桥台起点个路桥过渡段距桥台起点10m处处、 30m处处应分别设置观测断面应分别设置观测断面。 三三、路基工程沉降观测与评估路基工程沉降观测与评估 其他如观测精度其他如观测精度、观测频率观测频率、评价方法和判别标评价方法和判别标 准均参照准均参照客运专线无碴轨道铺设条件评估技术指客运专线无碴轨道铺设条件评估技术指 南南。 沉降观测的方法一般有沉降观测的方法一般有观测桩观测桩、沉降板沉降板、沉降沉降 杯杯、剖面沉降仪剖面沉降仪、水平测斜仪等水平测斜仪等。 沉降管沉降管 记录仪记录仪 探头探头 电缆电缆 三三、路基工程沉降观测与评估路基工程沉降观测与评估 这些沉降观测凡方法中最常用的是沉降板方法这些沉降观测凡方法中最常用的是沉降板方法。沉降板沉降板 由由钢底板钢底板、金属测杆金属测杆（40mm厚壁镀锌铁管厚壁镀锌铁管）及及保护套管保护套管 （直径不小于直径不小于75mm、壁厚不小于壁厚不小于4mm的硬的硬pvc管管）组组 成成，钢底板尺寸为钢底板尺寸为50cm50cm，厚厚1 cm。 沉降板的埋设主要注意以下几点沉降板的埋设主要注意以下几点： 1.沉降板应埋在褥垫层顶部嵌入沉降板应埋在褥垫层顶部嵌入10cm，采用中粗砂回填密采用中粗砂回填密 实实， 2. 保护套管略低于沉降板测杆顶保护套管略低于沉降板测杆顶，并在其管内的测杆周围并在其管内的测杆周围 填筑相应填料保护套管填筑相应填料保护套管。 3.保持测杆连接牢固保持测杆连接牢固，每次连接后及时测量读数每次连接后及时测量读数。 4.路基填土作业中沉降观测杆周围要设钢筋护栏予以保护路基填土作业中沉降观测杆周围要设钢筋护栏予以保护。 四四、路基工程填筑作业关键点路基工程填筑作业关键点 网格布料网格布料、防止离析防止离析 控制虚铺厚度控制虚铺厚度 控制虚铺厚度 网格布料 钢筋边桩 四四、路基工程填筑作业关键点路基工程填筑作业关键点 基本工艺基本工艺 填料翻开晾晒 填料洒水 四四、路基工程填筑作业关键点路基工程填筑作业关键点 碾压重叠宽度40cm40cm 四四、路基工程填筑作业关键点路基工程填筑作业关键点 台阶长度2m2m 高度0.6m 四四、路基工程填筑作业关键点路基工程填筑作业关键点 桥涵桥涵过渡段过渡段以及路基以及路基接头接头 这里不提过渡段的施这里不提过渡段的施 工工，只说路基先做时预留只说路基先做时预留 的结合台阶的结合台阶。这部分大家这部分大家 都知道重要都知道重要，但是普遍施但是普遍施 工质量不高工质量不高，突出问题是突出问题是 端部超长填筑多而压实效端部超长填筑多而压实效 果差果差。后期施作过渡段时后期施作过渡段时 结合不好结合不好，在路基上形成在路基上形成 薄弱区薄弱区，造成路基刚度变造成路基刚度变 化不均匀化不均匀。 上图可以看出已经造成了明显的二上图可以看出已经造成了明显的二 次台背填筑次台背填筑，无法保证结合部位的质无法保证结合部位的质 量量。公路工程也有同样的问题公路工程也有同样的问题。 填土要求填土要求：在桥台后预留一定长度在桥台后预留一定长度 的路堤填筑段并做出台阶的路堤填筑段并做出台阶，待过待过 渡段施工条件成熟后与过渡段一渡段施工条件成熟后与过渡段一 起施工起施工 未留台阶未留台阶，使过渡段施工时路使过渡段施工时路 基填料和过渡段填料结合不好基填料和过渡段填料结合不好 过渡段层厚和路基层厚不过渡段层厚和路基层厚不 匹配时应切除虚边匹配时应切除虚边 四四、路基工程填筑作业关键点路基工程填筑作业关键点 过渡段和同时填筑的路基段过渡段和同时填筑的路基段，填土的分层厚填土的分层厚 度和过渡段一致度和过渡段一致。 四四、路基工程填筑作业关键点路基工程填筑作业关键点 临时排水临时排水 路堤填筑作业路堤填筑作业 时必须做好临时时必须做好临时 排水排水，防止对降防止对降 雨冲毁未成型的雨冲毁未成型的 路基路基。 路基面路拱要路基面路拱要 明显明显（4%的横的横 坡坡），），以利排水以利排水 五五、改良土施工关键控制点改良土施工关键控制点 填料的改良分为物理改良和化学改良两类填料的改良分为物理改良和化学改良两类。物理改良物理改良主要是在填主要是在填 料中掺入粗粒料料中掺入粗粒料（中粗砂中粗砂），），以改善其级配条件以改善其级配条件；或掺入较细颗粒或掺入较细颗粒 （粘粒粘粒），），通过提高其粘粉比增强其强度指标通过提高其粘粉比增强其强度指标。而而化学改良化学改良主要是通主要是通 过对填料加入掺和料过对填料加入掺和料，促使土与掺合料之间发生化学作用促使土与掺合料之间发生化学作用，从而使土从而使土 的结构与性质发生较大的变化的结构与性质发生较大的变化，使之成为较好的路基填料使之成为较好的路基填料。掺和料一掺和料一 般为石灰般为石灰、水泥水泥、粉煤灰粉煤灰、土壤固化剂及其他有机及无机材料土壤固化剂及其他有机及无机材料。通常通常 使用较多的是水泥和石灰使用较多的是水泥和石灰。 水泥宜适用于改良不均匀系数水泥宜适用于改良不均匀系数cu10，ip12且且wl40%的粘的粘 性土性土。 石灰宜改良粘粒石灰宜改良粘粒（d0.002mm）含量大于含量大于10%及及ip12的粘性土的粘性土。 改良填料的粉碎和拌和是保证改良土路堤质量的关键因素改良填料的粉碎和拌和是保证改良土路堤质量的关键因素 之一之一，石灰与黏性土拌和的均匀性石灰与黏性土拌和的均匀性，直接影响改良土的实际改直接影响改良土的实际改 良效果良效果。目前对改良填料粉碎与拌和常用的方法归纳为两种目前对改良填料粉碎与拌和常用的方法归纳为两种： 厂拌法和路拌法厂拌法和路拌法。 五五、改良土施工关键控制点改良土施工关键控制点 厂拌法厂拌法 集中在某一场地集中在某一场地（通常在取通常在取 料厂料厂），），用固定式拌合机拌和水用固定式拌合机拌和水 泥土混合料泥土混合料，用自卸卡车将拌成用自卸卡车将拌成 的混合料运送到铺筑工地的混合料运送到铺筑工地，然后然后 进行摊铺和压实进行摊铺和压实。 路拌法路拌法 采用这种方法时采用这种方法时，先将要改先将要改 良的土良的土（沿线路挖的就地土或从沿线路挖的就地土或从 附近取土坑中挖的经选择的土附近取土坑中挖的经选择的土） 摊铺在下承层上摊铺在下承层上，整形后在上摊整形后在上摊 铺掺入料铺掺入料，然后用拌和机进行拌然后用拌和机进行拌 和和，并进行整平和压实并进行整平和压实。 五五、改良土施工关键控制点改良土施工关键控制点 压实系数达不到要求的原因压实系数达不到要求的原因 水泥改良粉粘土后水泥改良粉粘土后，土中粘粒含量降低土中粘粒含量降低，土粒间粘聚力减土粒间粘聚力减 小小，同时碾压时侧向不存在约束同时碾压时侧向不存在约束，导致压实系数偏低导致压实系数偏低。同时同时 由于作业时间长由于作业时间长，出现延时压实情况也会导致压实系数偏低出现延时压实情况也会导致压实系数偏低。 改良土压实与检测的时效性改良土压实与检测的时效性 水泥土碾压水泥土碾压68遍基本上达到最佳效果遍基本上达到最佳效果，超过超过8遍以后遍以后， 由于施工时间长由于施工时间长，水分损失过多水分损失过多，压实系数增长幅度很小压实系数增长幅度很小， 有时会下降有时会下降。在水泥的初凝时间内完成碾压和检测在水泥的初凝时间内完成碾压和检测。 施工现象施工现象 碾压时表面出现横向裂缝碾压时表面出现横向裂缝，水分散失快水分散失快，极易造成起皮极易造成起皮、 分层现象分层现象 五五、改良土施工关键控制点改良土施工关键控制点 填筑压实填筑压实 国内碾压设备主要以自行式振动压路机及三轮压国内碾压设备主要以自行式振动压路机及三轮压 路机为主导路机为主导。 最佳的碾压方式为最佳的碾压方式为： 1、静压静压2遍遍，基本稳定土体和压实表层基本稳定土体和压实表层； 2、弱振弱振23遍遍，保证深层土体密实保证深层土体密实； 3、继续静压继续静压23遍遍，压实弱振时破坏的表层压实弱振时破坏的表层， 并使之平整并使之平整、光洁光洁。 改良土不适合强振碾压改良土不适合强振碾压、应采用弱振或静压应采用弱振或静压。 六六、过渡段关键控制点过渡段关键控制点 高速铁路高速铁路(客运专线客运专线)的过渡段不仅是路桥的过渡段不仅是路桥 过渡段过渡段，只要路基结构发生变化的地段均设置只要路基结构发生变化的地段均设置 过渡段过渡段。一般有一般有路桥路桥过渡段过渡段、路涵路涵过渡段过渡段、堤堤 堑堑过渡段过渡段、路隧路隧过渡段过渡段、半挖半填半挖半填过渡段等过渡段等。 过渡段的施工特点是作业环境狭小过渡段的施工特点是作业环境狭小，特别特别 是底部不能有效利用大型设备是底部不能有效利用大型设备。同时要和相邻同时要和相邻 路基做好衔接路基做好衔接。 1:1 横向排水管 1:1.5 -断 面 图 1:1 1:1.5 横向排水管 渗水板 过渡段 35m l 1:2 基床表层 基床底层 六六、过渡段关键控制点过渡段关键控制点 六六、过渡段关键控制点过渡段关键控制点 倒梯形的过渡段倒梯形的过渡段 六六、过渡段关键控制点过渡段关键控制点 路堑 台阶 路堤 1:2 地面线 基床底层 基床表层 2m 级配碎石 六六、过渡段关键控制点过渡段关键控制点 1.结合部位结合部位 在有些设计使用倒梯形方式在有些设计使用倒梯形方式，有些使用正梯形过渡有些使用正梯形过渡 段段。不论何种方式不论何种方式，过渡段和路基的结合部位是过渡段施过渡段和路基的结合部位是过渡段施 工中应该给与足够重视工中应该给与足够重视。倒梯形可以在路基先填筑的情况倒梯形可以在路基先填筑的情况 下较容易地处理下较容易地处理，但倒梯形在路基填筑完成的情况下后期但倒梯形在路基填筑完成的情况下后期 一定要注意过渡段和缺口区域路基同时填筑一定要注意过渡段和缺口区域路基同时填筑。 2.路堤与路堑过渡段路堤与路堑过渡段 当路堤与路堑连接处为坚硬岩石时当路堤与路堑连接处为坚硬岩石时，一般在路堤一侧一般在路堤一侧 20m至路堑一侧不小于至路堑一侧不小于5m范围设置过渡段范围设置过渡段。路堤与路堑路堤与路堑 连接处顺原地面纵向挖成连接处顺原地面纵向挖成12的坡面的坡面，坡面上开挖台坡面上开挖台 阶阶，台阶高度一般为台阶高度一般为0.6m。 六六、过渡段关键控制点过渡段关键控制点 3.过渡段施工过渡段施工 过渡段设计填料一般为级配碎石掺一定比例的水过渡段设计填料一般为级配碎石掺一定比例的水 泥混合料泥混合料。这种填料的施工要注意一下关键点这种填料的施工要注意一下关键点： （1）混合料的级配必须在配合比设计的级配范围内混合料的级配必须在配合比设计的级配范围内。 （2）现场必须配备必要的检测设备现场必须配备必要的检测设备，检查水泥剂量是检查水泥剂量是 否达到配合比要求否达到配合比要求，混合料的含水量是否接近最佳含混合料的含水量是否接近最佳含 水量等水量等。 （3）严格控制混合料出盘后在最好在严格控制混合料出盘后在最好在2个小时内已完个小时内已完 成压实作业成压实作业，特殊情况下最好不要超过特殊情况下最好不要超过3小时小时。和水泥和水泥 改良土一样存在延迟效应改良土一样存在延迟效应。 六六、过渡段关键控制点过渡段关键控制点 4.填筑工艺填筑工艺 施工前应选择有代表性施工前应选择有代表性 的过渡段作为试验段进行工的过渡段作为试验段进行工 艺性试验艺性试验，确定施工工艺参确定施工工艺参 数数。 过渡段应与相邻的路堤过渡段应与相邻的路堤 及锥体按一整体同时施工及锥体按一整体同时施工， 并将过渡段与连接路堤的碾并将过渡段与连接路堤的碾 压面按大致相同的水平分层压面按大致相同的水平分层 高度同步填筑并均匀压实高度同步填筑并均匀压实。 七七、客运专线客运专线路基施工质量检测路基施工质量检测 路基检测的目的一方面可以评价路基施工过程路基检测的目的一方面可以评价路基施工过程 中或竣工后路基的质量中或竣工后路基的质量，检验路基是否达到了设计检验路基是否达到了设计 要求要求，验证路基是否具有足够的强度能够承受列车验证路基是否具有足够的强度能够承受列车 动荷载的作用动荷载的作用，同时又具备保证列车安全同时又具备保证列车安全、舒适运舒适运 行的合理刚度行的合理刚度； 另一方面另一方面，可以掌握施工过程的质量情况可以掌握施工过程的质量情况，促促 进施工单位改进施工工艺进施工单位改进施工工艺，加强施工质量管理加强施工质量管理，保保 质保量地完成施工任务质保量地完成施工任务。 目前目前，路基检测的项目主要有五大类路基检测的项目主要有五大类：压实度压实度 k k、孔隙率孔隙率n n、k k30 30、 、e ev2 v2、 、e evd vd。 。 七七、客运专线客运专线路基施工质量检测路基施工质量检测 压实度压实度k 环刀法环刀法 用于不含砾石颗粒的细粒土和无机结合料改良土用于不含砾石颗粒的细粒土和无机结合料改良土。 灌水法灌水法 用于粒径不大于用于粒径不大于60mm的粗粒料的粗粒料。 灌砂法灌砂法 用于粒径不大于用于粒径不大于20mm的粗粒料的粗粒料。 核子湿度密度仪核子湿度密度仪 用于细粒土和砂类土用于细粒土和砂类土。 七七、客运专线客运专线路基施工质量检测路基施工质量检测 压实度检测中需注意问题压实度检测中需注意问题： 1.最大干容重与填料的一致性最大干容重与填料的一致性 击实试验的频率击实试验的频率 填料其它试验的频率填料其它试验的频率 2.检测坑中填料颗粒超标问题的处理检测坑中填料颗粒超标问题的处理 3.检测方法的适应问题检测方法的适应问题 4.标准砂的使用标准砂的使用 标定标定 保持保持 5.改良土检测的时效性改良土检测的时效性 七七.客运专线客运专线路基施工质量检测路基施工质量检测 地基系数地基系数k30 k30平板载荷试验在日本最早得到较为普遍的应用平板载荷试验在日本最早得到较为普遍的应用，自自 1985年大秦线施工引入后在铁路建设中已经逐步推广应用年大秦线施工引入后在铁路建设中已经逐步推广应用。 k30平板载荷试验适用于粒径不大于载荷板直径平板载荷试验适用于粒径不大于载荷板直径14的的 各类土和土石混合填料各类土和土石混合填料。 由于由于k30的荷载板直径只有的荷载板直径只有300mm。因此对所填路基土因此对所填路基土 的颗粒粒径和级配有一定的限值的颗粒粒径和级配有一定的限值，否则颗粒粒径过大否则颗粒粒径过大，级级 配不均匀配不均匀，对对k30的测试结果就会带来较大的误差的测试结果就会带来较大的误差，难以真难以真 实反映路基的压实情况实反映路基的压实情况。 k30的定义为的定义为：k30=p0/1.25=800p0（mpa/m） 七七.客运专线客运专线路基施工质量检测路基施工质量检测 k30检测应注意的问题检测应注意的问题： 1.被测土体表面状态被测土体表面状态: 平整平整、松散松散 2.干湿状态干湿状态 填料在压实后宜在填料在压实后宜在2至至 4h内进行试验内进行试验，主要是为主要是为 了防止填层碾压完成后了防止填层碾压完成后， 表层含水率的变化表层含水率的变化，而影而影 响测试结果响测试结果。 七七.客运专线客运专线路基施工质量检测路基施工质量检测 静态变形模量静态变形模量ev2 在荷载板试验应在荷载板试验应 用过程中用过程中，常用的常用的 加载方式有单循环加载方式有单循环 静载和二次循环静静载和二次循环静 载载。为了更有效地为了更有效地 分析土的变形性质分析土的变形性质 和承载能力和承载能力，西德西德 采用了二次循环静采用了二次循环静 载法载法，其为变形模其为变形模 量量ev2。 七七、客运专线客运专线路基施工质量检测路基施工质量检测 静态变形模量静态变形模量ev2检测注检测注 意问题意问题 1. ev2检测中最关注的还是检测中最关注的还是 记录记录ev1，比较比较ev2 /ev1的比的比 值值。一般一般ev2/ev13.0为佳为佳。 当当3.0 ev2/ev13.5时时，ev1 应不小于应不小于ev2规范规定值的规范规定值的 60%。 2.试验中必须认真控制加载试验中必须认真控制加载 速度和保持每级荷载的稳定速度和保持每级荷载的稳定 标准标准（2min）。）。 七七、客运专线客运专线路基施工质量检测路基施工质量检测 动态变形模量动态变形模量evd 通过测试冲击动荷通过测试冲击动荷 载的大小载的大小、板及板周围板及板周围 一定范围内填土面的动一定范围内填土面的动 变形变形，利用专用的信号利用专用的信号 采集及数据处理软件采集及数据处理软件， 来求算路基土层的动模来求算路基土层的动模 量量。承载板的沉陷值越承载板的沉陷值越 大大，被测点的承载能力被测点的承载能力 越小越小，动模量也越小动模量也越小， 反之反之，越大越大。因此因此，动动 模量能反映该处的承载模量能反映该处的承载 力力。 八八、关于膨胀土路基关于膨胀土路基 1.膨胀土的基本性质膨胀土的基本性质 定义定义：膨胀土系指土中含有较多的粘粒及其亲水性膨胀土系指土中含有较多的粘粒及其亲水性 较强的蒙脱石或伊利石等粘土矿物成分较强的蒙脱石或伊利石等粘土矿物成分，它具有遇水膨它具有遇水膨 胀胀，失水收缩特征失水收缩特征，是一种特殊膨胀结构的粘性土是一种特殊膨胀结构的粘性土。 （1）裂隙性裂隙性：土体内部存在三个方向的裂隙土体内部存在三个方向的裂隙，土体受土体受 各种裂隙作用被切割成形状各异各种裂隙作用被切割成形状各异、大小不等的块体大小不等的块体，风化风化 越强块体积越小越强块体积越小。主要是应力和收缩造成主要是应力和收缩造成。 （2）超固结性超固结性：超固结土比正常固结土存在较大的水超固结土比正常固结土存在较大的水 平应力平应力，同时超固结土也是应变软化性材料同时超固结土也是应变软化性材料，残余强度远残余强度远 远低于峰值远低于峰值。这两点对于边坡稳定性极为不利这两点对于边坡稳定性极为不利。 （3）膨胀性膨胀性：强亲水性矿物的吸水膨胀和超固结的卸强亲水性矿物的吸水膨胀和超固结的卸 荷膨胀荷膨胀。 八八、关于膨胀土路基关于膨胀土路基 2.膨胀土的分类膨胀土的分类 膨胀土主要通过野外和试验两个部分的工作进膨胀土主要通过野外和试验两个部分的工作进 行判别和分类行判别和分类，试验指标为试验指标为： 判定指标判定指标非膨胀土非膨胀土弱膨胀土弱膨胀土中等膨胀土中等膨胀土强膨胀土强膨胀土 自由膨胀率自由膨胀率fs(%)fs 40404040 fs 60606060 fs 9090fs 9090 标准吸湿含水率标准吸湿含水率 wx(%) wx 2.52.52.52.5 wx 4.84.84.84.8 wx 6.86.8 wx 6.86.8 塑性指数塑性指数ipip 15151515 ip 28282828 ip 4040ip 4040 八八、关于膨胀土路基关于膨胀土路基 3.膨胀土边坡的破坏形式膨胀土边坡的破坏形式 坡面冲蚀坡面冲蚀 表层溜坍表层溜坍 深层坍滑深层坍滑 滑坡滑坡 浅层破坏浅层破坏 控制边坡形状和坡度额设计控制边坡形状和坡度额设计 膨胀土地段易造成隧道围岩变形开裂膨胀土地段易造成隧道围岩变形开裂、内鼓和坍塌内鼓和坍塌；路路 堑边坡剥落堑边坡剥落、冲蚀冲蚀、臌胀臌胀、坍滑坍滑；路基基床变形路基基床变形、翻浆翻浆 冒泥等病害冒泥等病害。设计中对线路通过地段设计中对线路通过地段，尽量降低填方高尽量降低填方高 度与挖方深度度与挖方深度，路基基底以处理路基基底以处理。 八八、关于膨胀土路基关于膨胀土路基 4.膨胀土路堑膨胀土路堑 （1）集中力量集中力量，连续连续、快速施工快速施工，分段完成分段完成； （2）尽量避免雨季施工尽量避免雨季施工。当有困难不能避免时当有困难不能避免时，应保证在施工中排应保证在施工中排 水通畅水通畅，不出现积水现象不出现积水现象； （3）路堑基床换填应紧随开挖完成路堑基床换填应紧随开挖完成，防止底土暴露时间过长防止底土暴露时间过长。当有当有 困难时应留有厚度不少于困难时应留有厚度不少于0.5m的保护层的保护层； （4）天沟天沟、吊沟吊沟、排水沟排水沟、侧沟的铺砌必须及时作好侧沟的铺砌必须及时作好，并保证排水并保证排水 通畅通畅； （5）路堑开挖必须从上到下逐层进行路堑开挖必须从上到下逐层进行； （6）路堑边坡上不能堆积弃土路堑边坡上不能堆积弃土； （7）桩间挡土墙或挡板的施工速度要快桩间挡土墙或挡板的施工速度要快。 (1)(1)一般要求一般要求 抗滑桩是一项质量要求高的工程抗滑桩是一项质量要求高的工程，抗滑桩的施工质量直接关抗滑桩的施工质量直接关 系到工程的成败系到工程的成败。因此因此，控制施工质量显得特别重要控制施工质量显得特别重要。施工时必施工时必 须坚持质量第一原则须坚持质量第一原则，推行全面质量管理推行全面质量管理。 抗滑桩多采用灌注桩抗滑桩多采用灌注桩，要特别把好成孔要特别把好成孔( (包括钻孔和清孔包括钻孔和清孔) )、 下钢筋笼和灌注混凝土等几道关键工序下钢筋笼和灌注混凝土等几道关键工序。每一工序完毕时每一工序完毕时，均应均应 及时进行质量检验及时进行质量检验，上道工序不清上道工序不清，下道工序就不能进行下道工序就不能进行，以免以免 留存隐患留存隐患。 施工时每一工地应设专职质量检验员施工时每一工地应设专职质量检验员，对施工质量进行全面对施工质量进行全面 检查监督检查监督，质量责任落实到人质量责任落实到人，落实到每一根桩落实到每一根桩。灌注桩的质量灌注桩的质量 控制控制，主要是指钻孔主要是指钻孔、清孔清孔，钢筋笼制作钢筋笼制作、安放安放，混凝土配制混凝土配制、 灌注等工艺工序过程的质量标准和控制方法灌注等工艺工序过程的质量标准和控制方法，应以设计文件和国应以设计文件和国 家或行业标准为准家或行业标准为准，制定出切合工程实际和易于操作的具体标准制定出切合工程实际和易于操作的具体标准 和要求和要求。 九九、支挡结构支挡结构 1.抗滑桩质量控制抗滑桩质量控制 (2)(2)质量检验及质量标准质量检验及质量标准 a.a.抗滑桩桩孔的施工应该视为滑坡的再勘探过程抗滑桩桩孔的施工应该视为滑坡的再勘探过程，监理应该要求施监理应该要求施 工单位地质工程师及时做好地质编录工单位地质工程师及时做好地质编录，发现异常及时反馈设计单位发现异常及时反馈设计单位。 b.b.桩孔开挖过程中严格按照设计标号及时施工钢筋混凝土护壁桩孔开挖过程中严格按照设计标号及时施工钢筋混凝土护壁，设设 计无规定时不低于计无规定时不低于c20c20。单次施做长度单次施做长度1 11.51.5米米。 c.c.每日挖孔作业前要检测孔底是否存在有害气体每日挖孔作业前要检测孔底是否存在有害气体，孔深超过孔深超过1010米时米时 应该配备通风设备应该配备通风设备。 d.d.桩孔开挖中滑带位置桩孔开挖中滑带位置、厚度等各种特征点的施工和检验记录厚度等各种特征点的施工和检验记录。 e.e.桩底积水超过桩底积水超过100mm100mm时应排除后再浇注混凝土时应排除后再浇注混凝土。若排不干积水若排不干积水，则则 按照水下混凝土施工按照水下混凝土施工。（。（公路标准公路标准6mm/min 6mm/min ） f.f.混凝土的施工质量控制标准参照各部门的要求混凝土的施工质量控制标准参照各部门的要求。 九九、支挡结构支挡结构 2.锚索质量控制锚索质量控制 (1)预应力锚索设计方面的几个关键问题预应力锚索设计方面的几个关键问题： a.允许锚固力是拉拔试验得到的极限拉拔力除以允许锚固力是拉拔试验得到的极限拉拔力除以22.5的安全系数的安全系数 而得而得。允许锚固力又是设计锚固力的允许锚固力又是设计锚固力的1.21.5倍倍。设计锚固力根据滑坡设计锚固力根据滑坡 推力和安全系数确定推力和安全系数确定。 b.锚索最优倾角由理论公式锚索最优倾角由理论公式 但应大于但应大于11 c.相邻锚索不宜等长相邻锚索不宜等长，相邻可差相邻可差25m。 d.锚索间距应大