天然风积沙填料填筑路基施工情况汇报.doc

此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除天然风积沙填料填筑路基施工情况汇报由中铁二局承建施工的太中银铁路SJS-标段，起止里程：DK361+150DK405+800，线路总长度40.474 km，其中路基通过的线路长度约35 km（图纸未到齐）。沿线大部分路基段落为个别设计的风沙路基，分为轻、中和严重三种，其中DK373+280DK373+688等段为严重风沙路基段；小部分为一般设计路基。根据设计图纸内容，标段所有路基的路堤本体及基床底层下层1.4 m范围内，设计填料均为粉细砂，即采用天然风积沙（细砂、粉细砂）填料填筑。因本标段位于毛乌素沙漠南缘，在合理的土石方调配及投标土石方运距范围内，没有AB组填料，粘土和AB组填料匮乏，沿线属于C组填料的细砂土天然风积沙丰富。为此，我部自2007年4月开始，在DK387+100DK387+300段和DK387+600DK387+780段进行了采用天然风积沙填料填筑路基的路堤本体试验段施工。1 天然风积沙填料填筑路基路堤本体试验段总结报告1.1 工程概况 由中铁二局承建施工的太中银铁路SJS-标，里程为DK361+150DK405+800。管段范围内填筑路基大部分属风沙路基区段,风沙路基施工与一般土方路基的施工及技术指标相比有不同的要求。为了在以后大面积展开风沙路基施工,特选定位于中铁二局太中银指挥部第二项目部DK387+600+780段作为风沙路基填筑试验段。其路基基床底层及基床底层以下部位设计填料为粉细砂，取土场选在DK386+500右侧，土样分析试验报告见附表TZY-TG-07-008。根据土样试验，该处填料为细砂，天然含水量为1.9 %，最大干密度1.70 g/cm3，最小干密度1.43 g/cm3。该段试验段施工时间：从2007年6月1日开始施工至6月14日结束，总共填筑4层，其中3层作为试验层，用以进行数据分析总结。1.2 试验目的1、确定最佳含水量；2、确定适宜的松铺厚度；3、确定合适的碾压遍数；4、确定最佳的机械组合和施工组织。1.3 试验标准根据太中银施路通-01设计说明及相关规范要求，基床底层及以下路堤填料的检测项目采用双控：即地基系数（K30）和相对密度（Dr），其检测标准如表1-1。表1-1 路堤本体检测标准填料组别压实标准砂类土细砂填料地基系数K30（MPa/m）80相对密度Dr0.701.4 施工人员及设备配置1、组织和参加试验段施工的主要人员如表1-2。表1-2 主要人员序号姓名职务分工1 局指总工总指挥2二项目部项目经理副总指挥3二项目部常务副经理施工负责人4局指工程部部长技术指导5局指安质部部长技术指导6二项目总工程师技术负责人7二项目合同部部长现场技术负责人8作业队长现场施工负责人9工程师数据收集、整理10工程师数据收集、整理11工程师数据收集、整理12助理工程师数据收集、整理13安质部长质量检查工程师14试验室主任试验负责人15测量工程师测量负责人2、投入的机械设备见表1-3。表1-3 机械设备序号设备名称规格型号单位数量1挖掘机PC300台12挖掘机EX250台13自卸汽车三菱FV415JDCLDVA辆54推土机TY220台35压路机徐工R216B台16洒水车辆17平地机PY180辆11.5 施工组织试验过程中分别做了松铺35、40、50 cm的填筑试验。1、取土场取土场位于DK386+500段路基右侧。取土时，首先采用推土机推除表层30 cm耕植土至指定地点，填料采用挖掘机挖装，自卸车运输至试验段。2、填筑前的准备 1）路基填筑前，对取土场填料土(沙)样进行土工试验，确定其分类和性质，经试验结果分类，该处填料为细砂。2）路基填筑前，对原地面进行清理并压实，并经监理工程师检验合格。3）用全站仪准确测设路基中桩、边桩位置；为保证路基边缘压实度，路基两侧各加宽填筑60 cm，用水准仪测出该层填铺厚度控制桩的标高（松铺系数初步定为1.10）。3、挖装及填筑采用挖掘机挖装填料，自卸汽车每车装砂10 m3，施工现场由专人指挥车辆卸土，在边坡脚两边每隔25 m插一根标有高度的标杆控制松铺厚度。填筑采用纵向全断面水平填筑，宽度按路基设计宽度每侧加宽60 cm。4、标高及平整度的控制1）摊铺填料时采用推土机平整，并配合人工修补。2）摊铺过程中，根据事先确定松铺厚度时所插标杆高度来大致掌握实际的松铺厚度。3）摊铺完成后，采用水准仪测出摊铺后的填料高程，与摊铺前测得的高程进行比对，以计算当层实际的较准确的松铺厚度。5、对填料水份的补足由于细砂的粘聚力非常小，如果水分不补足的话，就很难压实，其填筑路基的强度也将无法达到设计要求。在试验填筑第一层时，我们采用接管灌水的方法对填筑层进行补水，补水面积为长75 m宽30 m=2250 m2，一共耗时6 h，共补水150 t，细砂按1.5 t/m3的密度计算,计算第一层压实后沙的厚度为32 cm,大致计算第一层填沙22500.321.5=1080 t,这样,我们估算均匀润透后砂土的含水量为150/(1080+150)=12 %。 补水长度以50 m为一区段来控制，区段太长则水份挥发快，不利于填砂路基的保水，也不利于碾压，灌完水后，停半小时左右，对这50 m再行碾压，依次往前推进。6、碾压及压实度控制1）设备选型经过多次试验比选，压路机由于在沙土中行走非常困难，而且在碾压过程中将沙土大面积掀翻，使的沙土水份散失，起不了对沙土的压实作用，因此在试验中采用TY220推土机进行碾压，该设备自重24T，碾压时履带齿痕较深，比较适合沙土的碾压。2）预压为减小填层水分的损失，尽量保证碾压时所需的含水量，摊铺后及时采用推土机预压2遍，使填层初步密实，达到封闭填层表面的目的，同时为碾压机械在沙填层上行走作业提供条件。3）碾压碾压开始后，根据以前经验值，初步可以确定在第5遍以前不会合格。故试验人员在碾压第五遍过后开始检测，每碾压一遍检测一次相对密度、地基系数及含水量，并做好原始记录。从现场查看，碾压后，由于表层510 cm土体经推土机碾压振动或因履带板翻松后失水太快而较松散，下层土较密实，也较能保持住水份。7、标高检测压实合格后采用水准仪重新对填料顶的标高检测，根据填筑前后高程差计算压实厚度，根据碾压前后填料厚度差，推算压实系数。8、运料通道风沙路基因其粘聚力太小，载重车辆轮胎容易陷入路基砂体。为便于路基第二层及以上层的填料的运输，必须在填筑完成并经检验合格后的路基层上用粘土修建运料通道，便道厚0.2 m宽4 m，位置居于路基中央，经碾压密实后增强了通道的承载力，以使自卸车、洒水车等在后续工作中不至于陷车而影响施工进度。9、施工工艺流程见图1-1。测量放样、插桩布点料场选择土工试验原地面碾压检测合格土方挖运布料摊平检查含水量松铺厚度机械碾压检测压实度整理、分析数据形成试验报告下一层合格不合格图1-1 风积沙填料路基填筑试验段施工工艺及质量控制流程10、试验段的第二、三层填筑试验段填筑的第一层为定为35 cm ，第二、三层厚度分别为40、50 cm，其施工步骤与第一层相同，不再叙述。1.6 试验数据分析试验段所用填料经室内标准试验确定：填料为细砂，最大干密度dmax=1.70 g/cm3，最小干密度dmin=1.43 g/cm3。碾压后对相对密度Dr和地基系数K30进行检测，实行双控。1、相对密度、地基系数、含水量检测情况分析1）第一层施工第一层松铺厚度为35 cm，其检测指标如下（该层试验资料编号统一为TZY-DR-07D-002）。见表1-4、5。表1-4 相对密度、含水量检测统计表序号检测点压实遍数含水量W(%)相对密度Dr相对密度（Dr）平均值备注1DK387+620左58.850 630.59不合格2DK387+620中9.50.603DK387+620右10.80.564DK387+650左90.635DK387+650中8.550.606DK387+650右8.250.607DK387+670左11.750.568DK387+670中9.80.601DK387+620左610.450.630.70大部分合格2DK387+620中8.20.743DK387+620右9.550.674DK387+650左10.30.745DK387+650中9.70.676DK387+650右9.550.747DK387+670左9.050.708DK387+670中8.80.741DK387+620左710.150.770.77合格2DK387+620中11.60.813DK387+620右8.20.774DK387+650左9.050.745DK387+650中11.050.776DK387+650右9.750.817DK387+670左8.350.778DK387+670中10.70.77表1-5 地基系数检测统计表序号检测点压实遍数地基系数MPa/cm平均值备注1DK387+620左50.690.72不合格2DK387+620中0.643DK387+620右0.804DK387+650左0.745DK387+650中0.706DK387+650右0.731DK387+620左60.780.79部分合格2DK387+620中0.733DK387+620右0.824DK387+650左0.865DK387+650中0.776DK387+650右0.791DK387+620左70.850.90合格2DK387+620中0.843DK387+620右0.884DK387+650左0.945DK387+650中0.906DK387+650右0.98数据分析：由表1-4、5数据来看，当填层松铺厚度在35cm时，在实测含水量812 %范围内，地基系数和相对密度跟含水量的大小直接关系不明显。而跟碾压遍数关系较大：碾压5遍时相对密度与地基系数均不合格，碾压6遍时部分点合格，碾压7遍时全部点合格。2）第二层施工第二层松铺厚度为40 cm，其检测指标如下（该层试验资料编号统一为TZY-DR-07D-003），见表1-6、7。表1-6 相对密度、含水量检测对照表序号检测点压实遍数含水量W(%)相对密度Dr相对密度（Dr）平均值备注1DK387+620左510.90.670.67小部分合格2DK387+620中9.650.773DK387+620右10.80.704DK387+650左80.635DK387+650中9.850.676DK387+650右110.637DK387+670左11.90.638DK387+670中8.650.701DK387+620左69.20.670.70大部分合格2DK387+620中8.50.703DK387+620右7.90.674DK387+650左11.850.815DK387+650中10.650.676DK387+650右10.50.747DK387+670左11.70.708DK387+670中10.10.741DK387+620左79.90.770.79合格2DK387+620中11.350.843DK387+620右10.30.744DK387+650左9.550.745DK387+650中11.150.846DK387+650右9.750.847DK387+670左8.250.778DK387+670中9.650.81表1-7 地基系数检测对照表序号检测点压实遍数地基系数MPa/cm平均值备注1DK387+620左50.640.66不合格2DK387+620中0.703DK387+620右0.624DK387+650左0.665DK387+650中0.626DK387+650右0.731DK387+620左60.730.79部分合格2DK387+620中0.813DK387+620右0.784DK387+650左0.825DK387+650中0.766DK387+650右0.851DK387+620左70.830.89合格2DK387+620中0.873DK387+620右0.864DK387+650左0.945DK387+650中0.846DK387+650右0.99数据分析：由表1-6、7数据来看，当填层松铺厚度在40 cm时，在实测含水量812 %范围内，地基系数和相对密度跟含水量的大小直接关系不明显。而跟碾压遍数关系较大：碾压5遍时相对密度与地基系数均不合格，碾压6遍时部分点合格，碾压7遍时全部点合格。3）第三层施工第三层松铺厚度为50 cm，其检测指标如下（该层试验资料编号统一为TZY-DR-07D-004），见1-8、9。表1-8 相对密度、含水量检测对照表序号检测点压实遍数含水量W(%)相对密度Dr相对密度（Dr）平均值备注1DK387+620左690.670.64不合格2DK387+620中8.90.563DK387+620右7.250.604DK387+650左9.70.705DK387+650中9.60.636DK387+650右9.650.677DK387+670左8.70.708DK387+670中7.850.631DK387+620左790.700.71合格2DK387+620中9.50.743DK387+620右90.704DK387+650左8.10.775DK387+650中9.650.676DK387+650右7.350.747DK387+670左9.90.678DK387+670中9.20.701DK387+620左87.70.700.75合格2DK387+620中9.10.743DK387+620右9.60.744DK387+650左9.250.815DK387+650中6.950.776DK387+650右9.40.777DK387+670左8.20.818DK387+670中10.050.70表1-9 地基系数检测对照表序号检测点压实遍数地基系数MPa/cm平均值备注1DK387+625左60.700.73不合格2DK387+625中0.703DK387+625右0.824DK387+650中0.725DK387+650左0.746DK387+650中0.691DK387+620左70.860.81部分合格2DK387+620中0.713DK387+620右0.794DK387+650左0.855DK387+650中0.876DK387+650右0.801DK387+625左80.920.90合格2DK387+625中0.823DK387+625右0.854DK387+650左0.985DK387+650中0.946DK387+650右0.88数据分析：由表1-8、9数据来看，当填层松铺厚度在50 cm时，在实测含水量710 %范围内，地基系数和相对密度跟含水量的大小直接关系不明显。而跟碾压遍数关系较大：碾压6遍时相对密度与地基系数均不合格，碾压7遍时部分点合格，碾压8遍时全部点合格。2、各填层碾压遍数汇总分析通过对以上结果碾压遍数分析如表1-10。表1-10 不同松铺厚度情况分析表填层检测情况分析情况相对密度Dr地基系数K30松铺35 cm填层碾压7遍后合格碾压7遍后合格碾压7遍后双控指标均合格松铺40 cm填层碾压7遍后合格碾压7遍后合格碾压7遍后双控指标均合格松铺50 cm填层碾压8遍后合格碾压8遍后合格碾压8遍后双控指标均合格3、松铺系数分析施工中对每填层填料摊铺平整后进行松铺厚度确定，压实后确定压实厚度，根据松铺厚度和压实厚度计算相应填层的松铺系数。试验段各填层松铺系数分析见表1-11。表1-11 松铺系数情况分析表桩号松铺厚度(cm)压实厚度(cm)松铺系数左中右左中右一、松铺约35cm试验层DK387+60036.136.335.832.432.632.1松铺=550.3；压实=494.4；系数=550.3/494.4=1.113DK387+62535.936.736.532.332.932.7DK387+65036.936.437.133.132.733.3DK387+67537.436.837.533.633.033.6DK387+70036.437.137.432.733.333.6二、松铺约40cm试验层DK387+62542.443.140.738.639.337.1松铺=384.3；压实=421.1；系数=384.3/421.1=1.096DK387+65049.342.841.444.939.137.7DK387+67541.942.640.138.238.836.5三、松铺约50cm试验层DK387+62549.248.750.343.943.444.9松铺=462.3；压实=412.7；系数=462.3/412.3=1.12DK387+65052.553.154.046.847.448.2DK387+67552.350.451.846.64546.2注：松铺厚度数据为推土机摊铺平整后测得。1.7 试验成果通过试验段3层细砂填料的填筑，在进行充分数据分析后，我部总结的结果如下：1、含水量根据现场补水量情况进行估算，基本每填层碾压前补水后，含水量均在12 %左右。但由于渗透和蒸发的作用，在实际通过试验方法测量时，砂层的含水量在711 %左右，说明砂土层表面的的饱水效果较差，但其表面10 cm以下，饱水效果还是较好。在充分润透后，表层以下砂层的最佳含水量一般控制在710 %之间为宜。2、填筑厚度根据试验数据可以看出，松铺厚度分别为35、40、50 cm时，在对应的压实遍数下均能达到压实标准。3、碾压遍数采用TY220推土机进行碾压，松铺厚度为35 cm和40 cm时，碾压遍数为7遍，方式为纵向四遍，横向三遍；松铺厚度为50 cm时，碾压遍数为8遍，方式为纵向五遍、横向三遍。1.8 施工工艺总结1、最优机具组合采用挖掘机挖装，自卸汽车运输，由于平地机及压路机在填沙路基上无法行走，摊铺、平整及碾压均采用TY220推土机。每作业段设备基本配置数量：挖掘机12台，自卸汽车46辆，TY220推土机2台，洒水车1台。2、运料通道由于轮式机械在填沙路基上无法行走，因此每一层填筑好的路基上均应填筑一条宽4 m厚0.2 m的粘土通道，位置居于路基两股道的中央，以利下层沙土填筑时自卸汽车及撒水车的行走。3、取土场补水根据试验段各层补水情况看，为了能润透填筑的砂土，补水时间相对较长，影响了施工进度。因此在以后大面积展开施工中，我们将主要在取土场内将水份补充至最佳含水量710 %左右，辅以洒水车现场补水方式补水，以增快施工进度。1.9 试验段总体效果评价我部试验段完成3层分层填筑后，于6月16日由天津新亚太监理公司试验监理及中铁二局太中银铁路工程指挥部中心试验室人员进行复检，采取破孔检查（破孔深度约60 cm），结果达到设计及规范要求。具体见表1-12。表1-12 试验指标复检数据统计表序号检测点结构层次地基系数K30（Mpa/m）相对密度Dr报告编号1DK387+6154123SJS-2-K30-0012DK387+625中4173SJS-2-K30-0023DK387+625左3371SJS-2-K30-0034DK386+720中10342SJS-2-K30-0045DK387+625中40.87SJS-2-2007-0016DK387+615左距路肩1米40.81SJS-2-2007-0017DK387+720右距路肩3米100.90SJS-2-2007-002从以上数据分析来看，在试验段施工期间所检测的地基系数与相对密度达到设计及规范要求。1.10 结论根据对以上试验段数据分析，我们现总结如下：拟在取土场充分洒水，将砂土含水量控制在适宜的含水量（712 %），用挖机将砂土挖至自卸车中，运至现场。为保证进一步保证路基施工质量，采用35 cm的松铺厚度进行控制，以50 m为一施工区段，中间用粘土填一条运料通道；采用的填料为细砂，碾压机械为推土机，碾压遍数为7遍，纵4横三的方式，碾压完成后，请现场监理及试验人员对每一层进行地基系数及相对密度检测，合格后进入下一层填筑，不合格再碾压，直至检测合格。2 天然风积沙填料填筑路基施工相关工艺探讨根据我部试验段施工总结情况，结合近期的路基填筑施工情况，对利用风积沙填料进行铁路路堤填筑出现和需要解决的若干问题进行了分析探讨。2.1 填料分析及试验检测标准根据我部目前规划的4个取土场位置，分别对填料取样进行土工试验分析，确定该种风积沙填料为细砂，属C组填料，天然含水量为1.93 %，最大干密度为1.641.7 g/cm3，最小干密度为1.431.46 g/cm3，颗粒密度为2.3 g/cm3，最佳含水量为6.9 %。根据施工设计图纸、铁路路基设计规范（TB10001-2005）、铁路路基工程施工质量验收标准（TB10414-2003）的相关规定，细砂填筑层采用双指标控制。路基本体要求：地基系数K3080 MP/m，相对密度Dr0.7；基床底层要求：K30100 MP/m，相对密度Dr0.75。目前我部主要进行路基本体填筑的试验及施工。在填筑试验过程中细砂表层510 cm土体经推土机碾压振动或因履带板齿块翻松后失水过快而较松散，下层土较密实，也较能保持住水份，因此细砂填筑层检测方法是：当层碾压完成后，去除表层510 cm浮土后分别检测两个指标，需全部达标，方可进行下层施工。2.2 细砂填筑时的水量补给取土场细砂料源含水量一般在1.93 %，运输及摊铺过程中水分会部分蒸发散失，摊铺完成后料源含水量损失一般在12%，无法达到压实要求。因此，必须对填料进行水分补给，使碾压过程中含水量达到最佳含水量指标。因沿线河流分布较少，主要通过打井取水解决水源。通过试验及实践总结，如全部在填料摊铺完成后进行补水，补给一个长100 m的填筑区段，需要补水约100 t，用一口水井补给需要46 h，补水期间无法进行其他作业，对工效影响很大，同时，需沿线布设水井，打井数量较多，成本高。我部采取的措施是：在每个取土场附近打1至2口机井，直接在取土场灌水，增加料源含水量。同时，在填料摊铺后，如含水量不足，再用洒水车在场内洒水，使碾压前填料含水量达到711 %为佳，这样即便在碾压过程中水分会蒸发散失，其实际含水量也接近最佳含水量。具体补给多少水分，要根据天气情况而定。晴天日照强烈，水分蒸发散失很快，宜补充到11 %乃至以上，每立方填料补水量控制在130 kg左右；阴天水分散失较慢，每立方填料补水量控制在75 kg左右即可；雨天视雨量大小，可适当补水或不补水。为解决水分蒸发散失快的问题，每个填筑区段不宜过长，每段长度宜尽量控制在50 m内。2.3 碾压设备的选择1、压路机对于一般路基，通常采用压路机进行碾压即可达到预期效果。但对于纯砂或几乎无粘性的砂性土来说，目前我国尚无比较有效的专用于用于细砂土碾压的压路机。由于砂是一种散状材料，其突出特点是凝聚性极差，受振动时抗剪强度降低很多。砂土的内摩擦系数tg与振动的振幅、频率、振动加速度等有关，随振动强度增加而降低，对于饱和沙漠土壤，在一定条件甚至会出现tg=0的情况，即沙漠液化现象。轮式车辆的牵引力可由下式确定：驱动轮产生的最大牵引力；b轮胎宽度；压路机轮胎接触地面的长度；C单位面积的土壤粘聚力；驱动轮上的负荷；砂土内摩擦角。风积沙粘聚力C很小，可忽略不计。由以上公式可知，当压路机振动轮振动强度过大时，沙漠土壤趋向液化，tg0，使本来就不大的牵引力下降很多。同时压路机还受到沙土沉陷引起的行驶阻力和碾轮前拥土现象造成的阻力作用，因此采用普通压路机作业时会行驶困难。2、拖式振动碾（羊足碾）我部对利用拖式振动碾（羊足碾）作为填沙路基压实设备进行了相关试验。羊足碾设备:JIONTARK-YZTY20K型，自重20 t，我们采用山东推土机厂生产的T160型推土机进行带动，在填沙路基上进行了来回四遍碾压，其碾压轮迹深度达12 cm，这突出的12 cm沙土相当松散。其原因是羊足碾的羊角在行走时，将路基面层的沙土挤压上来，造成松散状。由于沙土没有粘聚性，羊足碾在前行时将其下部的沙土部分前推（拥土），达不到压实的作用。羊足下部也同推土机碾压一样有25 cm的松散层。（具体见后附照片及录像）我们对采用羊足碾碾压四遍的路基进行了K30试验，其检测出的K30值为38 Mpa/m，而对旁边只是采用山推T220型推土机进行了两遍碾压的部位同样进行K30试验，所检测出的K30值为48 Mpa/m，这说明羊足碾在填筑层厚0.35 m的填沙路基上不光没有达到碾压密实的作用，反而因为其特有的羊足行走，扰动了沙土本来的稳定性，造成了不密实。同时，拖式振动碾（羊足碾）利用推土机作行走动力，前进时碾轮容易拥土，后退时方向难以控制，转向时原地振动可能产生沙基下沉现象，形成小坑，对沙基造成破坏。因此采用拖式振动碾（羊足碾）不合适。3、TY220型推土机采用推土机碾压可解决在沙地上的行走问题，同时，因推土机的齿块嵌入沙层，增大了对砂土的单位面积压力值，事实上起到对砂土的插入捣固作用。经测量，TY220推土机履带板宽度58 cm，齿块厚度1.5 cm，间距21 cm。由于履带板为左右两侧，按现行施工方法，每行之间重叠10 cm以上，每碾压1遍，则齿块对砂层的插入捣固作用宽度为21.5 cm=3 cm。平均碾压7遍后，可保证齿块对砂土的作用宽度73 cm=21 cm，这刚好是两个齿块的间距。也就是说，平均每碾压7遍，可保证履带板齿块对所有砂土表层进行一次插入捣固作用。根据我部试验段总结，采用TY220型推土机，按纵4横3，总计碾压7遍后双控检测指标（Dr值和K30值）均能满足规范要求。故采用推土机作为压实机械对风沙路基施工是合适的。关于推土机的压实作用，我部曾在未经碾压的原地面进行过相关试验。试验证明，未碾压前，原地面地基系数很低，孔深 cm和18 cm处天然地基系数K30值分别为29 MPa/m和37 MPa/m。而经过220推土机碾压遍后，地基系数有显著提高，分别达到145 MPa/m和140 MPa/m，说明推土机对地基的压实作用明显。2.4 细砂失水后的浮化问题根据我部多次观测，细砂在失水后，表面510 cm会体积膨胀形成浮化。在路基边坡的浮化层会导致内摩擦角减小，造成边坡失稳。对此，我部采取的措施是：在每层填料上土摊铺之前，对底层填料进行洒水润湿，再行摊铺碾压；在路基的路堤本体填筑完成后，先将表面洒水润湿，再立即在表层覆盖30 cm粘土，顶部做好横向排水坡，用压路机碾压后封闭。边坡的处理，在刷坡后先补给水分，再覆盖25 cm粘土包坡，用挖掘机铲斗拍压密实。针对细砂失水浮化问题，我部曾进行过多次现场试验。、对未经碾压处理的原地面，在多日晴天后观测得知其浮化深度一般在510 cm，说明细砂在一定深度范围内能较好地保持水分。、粘土包边封顶的厚度对路基浮化的影响。试验证明，只要在包边封顶前对砂层进行了充分的洒水润湿，采用边坡包边厚度25 cm，封顶厚度30 cm是合适的，包边封顶后可充分防止水分的散失，防止砂土浮化。目前观测情况来看，采用该工艺措施进行包边封顶防止砂土浮化是是一个较好的方案，但在较长时间以后，因风蚀、雨淋等自然作用对边坡包边土的侵蚀程度，对风沙路基的影响尚未可知，有待进一步观察。2.5 路基填筑层厚的控制铺层厚度是由压实机械的碾压能量在土体中的衰减情况来决定的，碾压能量的衰减可由下式计算：碾压能量；积分常数；距离碾压机械的深度；能量损耗系数，与填料的性质、类别有关。能量衰减在砂土层中是比较快的，因此风沙路基填筑层厚不宜过大。根据试验成果，细砂填筑松铺厚度在35、40、50 cm时，分别碾压7遍、7遍、8遍后，均可达到压实标准。但考虑到风沙路基的特殊性，本着高标准建设设计160 km/h，预留200 km/h速度的太中银铁路的要求，为保险起见，目前我部细砂路基松铺厚度均按35 cm进行控制。填料摊铺过程中，插上带刻度的标杆来指导推土机操作手对松铺厚度的控制，采用水准仪分别测出摊铺后和碾压后的填料高程，与摊铺前测得的高程进行对比，以计算控制当层实际的松铺厚度和压实厚度。2.6 关于填料运输由于细砂没有粘聚力，即使压实后普通轮式载重车也难以直接在路基面行走，这一点，从轮式机械的牵引力公式中也可得出此结论。为保证运输填料的自卸车能直接到达填层中央区域，我部分别用钢板、土工材料、农作物秸秆、粘土等做过多次试验，经总结采取的比较经济可行的措施是：一方面采用单桥小吨位车辆，使载荷减轻；另一方面，在每层路基的中部，用粘土铺设一条宽4 m，厚约20 cm的运料通道，运输车辆在场外调头，从运料通道倒退进填筑作业面卸料。2.7 边坡稳定性观测及分析砂土边坡稳定安全系数：砂土内摩擦系数边坡坡率从上式可以看出，砂土边坡只要其坡角不超过其内摩擦角即保持稳定。查有关资料，路基填筑相对密度Dr0.7时，34，路基边坡稳定安全系数0.624/(1:1.75)=1.181，故路基边坡在压实状态下是安全稳定的。从已填筑好的边坡观测情况来看，路基边坡坡率按1:1.75施工也是稳定的，无坍塌迹象。同时，由于砂土的内摩擦角与砂土的密实度有关。砂土越密实，则值越大。反之，砂土越松散，值越小。因此，对于已失水浮化的边坡，其砂土内摩擦角很小，则边坡安全稳定系数值1，边坡失稳坍塌的可能性就增大。所以对路基边坡的处理，一方面要确保压实，另一方面要用粘土对风沙路基进行包边封顶，防止沙土浮化。2.8 复检效果评价在试验段完成后，在正线路基段落施工期间，由监理和施工单位共同进行多次复检，采取破孔检查（破孔深度约60 cm），结果全部达到检测指标要求。具体见表2-1。表2-1 复检试验指标统计表序号检测点结构层次地基系数K30（Mpa/m）相对密度Dr试验报告编号1DK387+6154123SJS-2-K30-0012DK387+625中4173SJS-2-K30-0023DK387+625左3371SJS-2-K30-0034DK386+720中10342SJS-2-K30-0045DK387+625中40.87SJS-2-2007-0016DK387+615左距路肩1米40.81SJS-2-2007-0017DK387+720右距路肩3米100.90SJS-2-2007-002从以上数据分析来看，施工期间所检测的地基系数K30值与相对密度Dr值能达到设计及规范要求。3 天然风积沙（细砂、粉细砂）填料填筑路堤施工工艺3.1 工艺概述太中银铁路SJS-标路基路堤本体及基床底层下层1.4 m，已到路基施工设计图设计填料均为粉细砂，即采用天然风积沙（细砂、粉细砂）填料填筑。根据太中银筹工管200699号、太中银铁工管2007124号文件的指导内容，结合本标段DK387+100+300和DK387+600+750两段采用天然风积沙填料填筑路堤本体试验段的实施情况及所总结的有关参数，编制本工艺，以指导施工。以及时采用粘土包边、封顶，防止填料失水产生浮化为前提进行。路基填筑按“三阶段、六区段、十流程”工艺。三阶段：准备阶段、施工阶段和竣工验收阶段；四区段：将一个路基施工段按一定长度划分出6 个连续作业区段，即填筑区、平整区、补水区、碾压区、检验区和包边封顶区；十流程：施工准备（测量放线）、地基处理、分层填砂、摊铺整平、填料含水量补给、碾压夯实、填层检测签证、包边土填筑压实、封顶土填筑碾压、路面整修（边坡整修）。各作业班组同时分别在其中一个作业区段进行施工，并依序转入下一作业区段，形成同一区段上各道工序流水作业，各作业班组在不同区段上平行施工的平行流水作业。 3.2 作业内容1、测量放线（线路中线、填层边线）；立设标杆，挂设边线，画出卸车分段线。2、取土场填料灌水、填料挖、装、运、卸、摊铺、洒水。3、填层平整、碾压。4、包边土填筑压实。5、封顶土填筑碾压。6、修整边坡。7、检查、检测、填写检查检测记录及试验报告、报验。3.3 质量验收标准及检验方法一、填料分析根据DK386+500和DK387+000右侧取土场及已填筑到路基上填料取样所作土工试验结论为细砂，C组填料；天然含水量n，多日晴天后在1.9 %左右；最大干密度dmax=1.61 g/cm3,最优含水量opt=6.9 %。根据填筑实践，风积沙填料缺水后具有浮化特性、不密实、承载力低的特点，机具行走困难，普通压路机无法上道碾压。二、路堤填筑要求1、路基的工后沉降标准不应大于20 cm，沉降速率小于5 cm/年，桥台台尾过渡段不应大于10 cm。2、取土场要远离线路两侧100 m，结合造地、绿色通道建设、水土保持、环境保护等进行规划和设计。做好防护、拦挡和排水措施，取土时要分区、分层开挖并及时恢复。3、根据太中银公司有关文件，路肩宽度按1.2 m填筑，而原设计路肩宽度为1 m，故实际填筑路堤宽度需比设计超宽左右幅各0.2 m。三、风积沙填筑要求1、浮沙化问题处理1）填层间补水。由于工程所处地区气候干燥，填料表层失水速度快，故在每层填料上土摊铺前，进行补水，避免层间出现浮化的干沙层。2）边坡包粘土封闭。粘土包边厚度，根据探测附近地区自然地表浮化厚度，结合在试验段施作坡面包边土的经验，拟在设计种植沙柳防护所用0.2 m厚粘土的基础上，适当增加为0.25 m（垂直厚度）。采用后包法，即填层到达基床底部时（除封顶层厚度）进行，当路堤本体边坡高度大于5 m时可分两次包边，包边前进行补水处理。3）路堤本体顶面封顶，粘土封顶厚度0.3 m，做成4 %的横向路拱。封顶前进行补水处理。2、碾压1）填筑层采用TY220重型推土机碾压。2）封顶层采用徐工R216B型压路机碾压。3）包法包边土采用挖掘机挖斗拍实。3、补水1）取土场打井，对填料进行灌水。2）填筑层上洒水车洒水补充。3）边坡封闭前用洒水车喷水补给。4）碾压时的含水量控制在最佳含水量opt2 %范围之内。4、路基填筑松铺厚度由于采用TY220推土机碾压，没有激振力，风沙路基填筑层松铺厚度定为0.35 m，最佳碾压遍数为7遍。5、填筑区段划分为减少风积沙填层含水量损失，需缩短填筑过程时间。因此，每个填筑区段长度不宜过大，根据试验段情况，定为50 m较为合理。每个区段集中填筑，及时包边、封顶以进行分段封闭，防止水分散失。四、路堤填筑质量标准1、路堤填筑的质量要求见表3-1。表3-1 路堤填筑质量要求项目细砂、粉细砂填筑方法线路纵向分区段、竖向分层、横向全宽一次填筑填层细砂每层压实厚度30 cm（以试验确定）粉细砂每层压实厚度30 cm（以试验确定）每层最小压实厚度10 cm上下层接头相错量3.0 m碾压轮辐重叠宽度10 cm同层接头处碾压重叠长度2.0 m检验数量每层沿线路纵向每100m 检查6 处（左、中、右各2 处）检验方法观察、尺量检验，并检查该层和下承层土工试验报告的筛分结果，比较其粒径是否符合D154d85的要求2、填料的检验项目、检验数量见表3-2。表3-2 路堤填料复查项目及频次填料类别试验项目、频次液塑限击实试验颗粒级配颗粒密度粉砂5000 m3（或土性明显变化）-细砂-10000 m3（或土性明显变化）检验方法1.液、塑限联合测定法2.碟式仪液限试验3.搓条法塑限试验1.击实试验1.筛分法2.密度计法3.移液管法1.量瓶法2.浮称法3.虹吸筒法注：表列数字为进行一次试验的填料体积。检验方法按 铁路工程土工试验规程（TB10lO2）的规定。3、路堤的压实标准及检验方法见表3-3。表3-3 路堤填筑压实标准及检验方法项目压实系数K相对密度地基系数K30(MPa/m)路堤本体基床底层路堤本体基床底层路堤本体基床底层细砂-0.70.7580100粉细砂0.900.91-8090沿线路纵向每100 m每填层每填高约90 cm距路肩边线1 m处左、右各2点2 m处左、右各1点路基中部2点，反压护道地段增加1点2点检验方法环刀法、灌砂法、核子射线法等相对密度仪K30平板荷载试验4、路堤的检查与检测路堤填筑的每一层必须经监理旁站检测签认后方可进行下一层填筑。路堤压实根据填料名称，采用表3-3中的双控指标。5、反压护道顶面高程、宽度及边坡坡率的允许误差、检验数量及检验方法符合表3-4规定。表3-4 反压护道顶面高程、宽度边坡坡率的允许误差、检验数量及检验方法序号检验项目允许误差检验数量检验方法1顶面高程+100 mm,-50 mm沿线路纵向每100 m护道每侧抽样检验3点水准仪2顶面宽度不小于施工图标示值尺量3边坡坡率5 %施工图标示坡度坡度尺量6、路堤中线至边缘距离、宽度、横坡、平整度的允许偏差、检验数量及检验方法符合表3-5的规定。表3-5 路堤中线至边缘距离、宽度、横坡、平整度的允许偏差、检验数量及检验方法序号检验项目允许偏差沿线路纵向每100m抽样检验数量检验方法1中线至边缘距离不小于设计值3处尺量2标高50 mm3处水准仪测3宽度不小于施工图标示值3处尺量4横坡0.5 %3处坡度尺量5平整度不大于15 mm6处2.5 m长直尺量测7、太中银筹工管200699、太中银铁工管2007124号文件要求1）各单位在完成路基施工后铺轨前，必须报建设单位进行路基普遍性深孔质