高速铁路路基技术要求

1、高铁地基技术要点 工程1402 吴涛 0413140624 工程1401 屠马锦 0505140228 工程1402 曹成威 0413140103 l1、摘要 l一、路基施工技术要点 l二、观看高铁路基试验段录像 l三、观看高铁双块式轨枕预制、铺设录 像 l一、高铁对路基的要求 l二、高速铁路路基的不同之处 l三、高速铁路路堤施工要点 l四、高速铁路路堑施工要点 l五、高速铁路地基处理要点 l六、路基岩溶注浆施工工艺 l1、保持轨道持续稳定的高平顺性，是高 速铁路对基础设施提出的最基本的功能 性要求。 l2、铁路轨道的平顺性是路基、桥梁、隧 道、轨道变形的最终表现。 l3、轨道高平顺性对路基的

2、要求具体表现 是：严格控制路基的工后沉降、不均匀 沉降及路基顶面的初始不平顺性。 l1、高速铁路路基基床采用级配碎石强化 表层结构。基床表层一般为级配碎石、 级配砂砾石，基床底层及以下部分路堤 采用A、B组填料或改良土； l2、高速铁路路基工程施工工艺标准要求 高，一般采用物理和力学指标双控制， 且控制指标要求高于普通铁路； l3、检测指标、检测方法及仪器与普通铁 路有很大不同，基床表层采用动态模量 控制； l4、使用的配套机械与普通铁路有很大不 同，如路基填筑采用重型压实设备，级 配碎石及改良土采用厂拌法； l5、为减小路基的工后沉降，软弱地基地 段高速铁路路基一般采用堆载预压措施； l6、

3、高速铁路路基填筑需进行沉降观测， 沉降观测期贯穿于施工及堆载预压全过 程。 l1、施工原则 l1.1、高速铁路路基土石方全面开展之前， 针对填料的种类，应进行填料工程特性 试验和填筑工艺试验，确定相应的路基 压实方案； l1.2、高速铁路路基按照“三阶段、四区 段、八流程”的施工工艺组织施工，小 型压实机具配合重型压路机碾压密实； l1.3、其中三阶段指准备阶段、施工阶段和竣工 阶段；四区段指填土区、整平区、碾压区和检 测区；八流程指施工准备、施工放线、地基处 理、填土、整平、碾压、检测、边坡整形。 l1.4、每个区段长度根据机械的能力、台数确定； 为保证机械的安全作业场地，每区段的长度应 在

4、200m以上或以构造物为界。 l2、路基填筑试验 l路基土石方正式施工以前，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、不小于100m的试验场地，按不同种类 的填料选用不同压实机械分别进行基床底层以 下路堤、基床底层填筑压实工艺试验，找出机 型、厚度、碾压遍数与设计规定指标间的规律 曲线，确定其工艺参数和施工方法。 l3、路基施工 l3.1、根据路基填筑试验结果，分别进行 路基基床以下路堤施工、基床底层施工、 基床表层施工。 l3.2、基床表层级配碎石填筑到标高后， 进行沉降观测；沉降观测宜在线路两侧 地基、路肩和线路中心位置设置观测桩， 在地基和基床底层顶面设置剖面沉

5、降管， 或在线路中心设置沉降板。 l3.3、路基填筑完成或施加预压荷载后应 有不少于6个月的观测和调整期。 l4、堆载预压部分土方施工 l4.1、堆载预压是为了加速路基在施工期 的沉降，进而减少工后沉降，分为等载 预压和超载预压。 l4.2、堆载预压土方填筑要按照设计要求 控制填土速率，不能一次连续填完，要 分层分期填筑，并根据沉降速率对填土 速率进行调整。 l4.3、堆载预压周期较长，施工中必须合 理安排，堆载预压时间一般为618个月， 分析评估沉降稳定满足设计要求后方可 铺设无砟轨道。 l4.4、路基在施工期间及堆载预压期间都 要进行沉降观测，沉降观测设备应在路 基施工前埋设。 l5、过渡

6、段施工 l5.1、路堤与桥台、路堤与涵洞过渡段 l过渡段与相邻路堤作为相同施工区段同步填筑， 横向结构物两侧过渡段对称均匀分层同步填筑 施工。 l桥台后和横向结构物后2米范围内不能用大型 压路机施工的部位及横向结构物的顶部填土厚 度小于1米时，采用小型压路机配合冲击夯进 行压实。 l5.2、路堤与路堑过渡段 l路堑为软岩或土质时，过渡段与路堤同 步采用与路基本体相同的填料分层填筑， 并沿线路方向铺设双向土工格栅，间隔 厚度严格按设计要求。 l路堑为硬岩时，过渡段与路堤同步分层 填筑，过渡段按1:2的坡率填筑级配碎石。 l路堑超挖，换填路基基床表层，材料与 路堤材料相同均采用级配碎石，填筑时 路

7、堤路堑基床表层同步分层填筑。 l6、路基评估 l6.1、箱梁运架 l高铁箱梁一般采用梁场预制、运梁车运 输、架桥机架设的方法施工，运架梁过 程中对路基施加的荷载较大。为保证箱 梁运架通过高填方、桥头、软基处理地 段时的安全稳定，需进行箱梁运架路基 评估。 l箱梁运架路基评估步骤及方法如下: l(1)、确定路基填筑质量 l通过审查施工材料，检查路基填筑材料、工艺 及隐蔽工程质量；通过踏察检查路基外观质量； 通过内、外业检查初步了解路基质量状况。 l对重要路基必要时采用地质雷达扫描、动力触 探或其他方法抽检局部质量状况。 l运梁车使用时，要提前提供对梁板运架通过地 段路基，特别是软土、松软土地基路

8、堤、陡坡 路基、半填半挖路基、基床处理路基边坡地基 稳定性检算资料。 l（2）、路基动态观测 l运梁车一般严格按路基面几何中心往返 运行，在路基面上以灰线标出轮辙线， 并按“验标”要求设置测点分别进行地 基系数K30 、变形模量Ev2、动态变形模 量Evd及孔隙率n值检测，分析运梁车对基 床表层的扰动程度，并据此制定运架作 业完成后基床表层整修方案。 l在运梁车通过的最不利位置设动态观测 断面，每个动态观测断面设35个沉降 标，利用水准仪观测运梁车通过次数与 路基表层沉降值的关系，并提交软弱地 基段的沉降板的观测资料。 l（3）、安全性评估 l根据内外业质量检查结果确定第一趟运 梁车是否可以通

9、过。 l根据运梁车通过次数与路基表层沉降值 的变化关系曲线确定运架梁过程中路基 是否稳定。 l在规定的频次内，当沉降观测发生突变 时，应及时报警。 l6.2、无砟轨道铺设前 l路基基床表层填筑完成后，由于下部工 序的需要，路基通过了许多施工车辆及 运架梁荷载。这样对级配碎石表层有一 定的破坏作用，为保证铺轨前其各项指 标仍然满足设计要求，以及路基工后沉 降同时满足无砟轨道要求，施工前需对 路基进行全面检查评估。 l评估步骤及方法如下： l（1）、审查路基填筑调查表 l对项目部提交的路基填筑调查表重点审 查路基填料种类、路基本体和基床底层 的检测控制指标、级配碎石表层的检测 控制指标。 l（2）

10、、路基沉降观测资料分析 l在高填方、桥头、软基处理地段的路肩 设置沉降观测标，通过对时间-沉降观测 曲线的分析，推断路基工后沉降是否满 足铺轨要求。 l对软基处理地段，首先对路基沉降观测 资料进行分析，应满足工后沉降要求； 然后再对路肩沉降观测标的时间-沉降观 测结果进行分析，推断年沉降量是否满 足铺轨要求。 l（3）、地质雷达检测 l为了解路基填筑的整体质量，对全线采 用地质雷达检测。主要针对路基填筑是 否均匀、过渡段范围分界是否明显、级 配碎石厚度是否满足设计要求、路堑开 挖是否符合设计要求等进行检测。 l（4）、级配碎石表层抽检 l级配碎石表层完成后，由于下道工序对 级配碎石表层有一定的

11、影响，在铺无砟 轨枕前需要对其进行恢复整理。 l路基评估时对级配碎石表层进行检查， 主要抽查地基系数K30和孔隙率n指标。 l1、路堑开挖 l1.1、土质路堑开挖 l（1）、土质路堑开挖以机械施工为主， 运土距离较近时采用推土机作业，运距 较远时，采用推土机配合挖掘机、装载 机挖土装车，自卸汽车运至路基填方路 段或弃土点。 l（2）、当机械开挖至靠近边坡0.2-0.3米 时，改为人工修坡。当开挖接近路基施 工标高时，采用人工配合推土机施工。 到达设计标高后及时对基底土质情况进 行检测，不合规范要求的进行换填。 l（3）、当开挖接近路堑换填底面设计标 高时，及时测量开挖面标高，预留30cm， 选

12、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 试方法的一种结合室内土工试验进行基 床范围内地基条件的检验，验证设计采 用的地质资料。 l1.2、石质路堑的开挖 l（1）、石质路堑开挖按以下三种方式开 挖：对于面层风化岩、软石用裂土机开 挖；小方量石方段采用机械打眼小炮开 挖；大方量石方段采用光面爆破和深孔 松动控制爆破技术分层开挖。 l（2）对于一般石质路堑或石质路堑挖深 在5m以上且集中的，采用潜孔钻机深孔 松动爆破；石质路堑挖深在5m以内时， 采用光面爆破。 l（3）、石方爆破以小型及松动爆破为主， 开挖后的石方满足路基填料要求的用于 路基填筑，大块石料较多

13、时，集中在挖 方区进行二次爆破，直至石料满足路基 填筑要求。 l1、塑料排水板施工 l塑料排水板地基处理措施常用于软土较 厚，路堤较高地段。 l主要工作内容：铺设下层砂垫层、测量 放样、机具就位、插设排水板、拔出导 管、截断排水板、埋设板头、铺设上层 砂垫层等。 l主要施工机械是履带式插板机。 l2、CFG桩复合地基 lCFG桩施工根据设计要求和现场地基土 的性质、埋深、场地周边是否有居民、 有无对振动反应敏感的设备等多种因素 选择长螺旋钻孔法或振动沉管法。 lCFG桩施工的主要内容有：试桩、放样、 桩基就位、钻进、灌注、提钻、桩机移 位等。 l3、搅拌桩 l搅拌桩分为浆体喷射搅拌桩和粉体喷射

14、 搅拌桩两种。 l浆体喷射搅拌桩采用搅拌桩机施工，搅 拌机械设备采用中心输浆的双轴搅拌机， 配备起吊设备、制浆设备、泵送浆液设 备等。 l粉体喷射搅拌桩采用粉喷桩机，将水泥加入灰 罐内，通过空压机用一定的压力压入送灰管， 通过搅拌头的喷嘴喷入土层，在土中形成一个 加固料和土体的混合体。 l水泥搅拌桩施工主要内容：放样、钻机就位、 检查钻杆垂直度及对位偏差、喷浆下钻、钻至 设计深度、第一次提升搅拌至停灰面、复搅下 钻至桩尖、第二次提升搅拌至停灰面、桩头复 搅提出钻头停机、钻机移位等。 l4、旋喷桩复合地基 l高压旋喷桩采用钻机、高压泵、浆液搅 拌器和操纵控制系统、高压管路系统、 材料储存系统、各

15、种管材、阀门、接头 等辅助设备。 l旋喷桩主要工作内容：测量放样、钻机 就位、地面试喷、钻孔、旋喷、冲洗钻 机、钻机移位等。 l5、PHC管桩、预制方桩 l沉桩前通过地质资料和现场调查详细了 解地形地貌建（构）筑物、基础、地下 管线位置及分布情况，并且摸清地下障 碍物。如障碍物尺寸超过0.5m时，用挖 掘机清除干净，填土平整后方可施工。 l主要工作内容：测量放样、桩基就位、 吊桩、沉桩、接桩及冷却、继续沉桩、 拔出送桩器、填埋桩孔等。 l6、袋装砂井 l通过在软土中埋入沙袋、改善地基的排 水条件，通过预压荷载的作用使地基内 的水分快速排出，加速地基固结，提高 地基的承载力。 l主要工作内容：装

16、砂袋、定位、打钢管、 下砂袋、拔钢管、桩机移位、补灌砂袋 等。 l主要设备：履带式袋装砂井机。 l7、换填土 l换填法一般用于处理局部范围的浅层软 土、填土或不均匀地基。根据换填深度 选择机械或人工施工。 l主要工作内容：测量放样、挖除换填部 位土样、检验、分层碾压、检验签证等。 l8、强夯 l强夯处理地基时，采用带有自动脱钩装 置的履带式起重机，配备设计要求重量、 直径的夯锤进行强夯施工。 l强夯施工前，根据设计提出的强夯参数 进行试夯，确定各项强夯参数。 l主要内容：测量放样、垫层铺设、夯点 布设、强夯施工。 l主要机械设备为吊车和夯锤。 l1、溶洞处理措施 l通过先导孔探明溶洞发育情况，

17、根据溶洞发育 特点，可将其分为三类：轻微溶蚀、一般溶洞、 复杂溶洞。由于岩溶发育复杂，对于溶洞注浆 处理，应遵循先宜后难的施工原则，既先处理 轻微溶蚀或一般溶洞，基本摸清溶洞发育情况 后，再处理复杂溶洞。据其特点采用相应的施 工方案。 l（1）、轻微溶蚀 l轻微溶蚀是指节理岩体、节理化岩体、岩溶 发育轻微及封闭的比较小的溶洞。该类轻微 溶蚀吸浆量一般较小，适合于单液注浆工法。 若洞内无填充物或填充物不满时，注浆开始 及前期注浆量较大，可适当增加中粗砂挤密 填筑溶洞，直至停止漏浆；若充填物呈松散 或软塑，或已固结呈硬塑状态时，直接注浆 固结即可。 l（2）、一般溶洞 l一般溶洞指溶洞发育明显，无

18、大裂隙通过， 钻机注浆孔钻进成孔施工时，钻进冷却水和 泥浆会明显泄漏，需及时补充。处理方法是， 施工时钻机钻孔穿过溶洞至溶洞底部后，再 钻进1.0米。首先选用单液注浆，并且添加中 粗砂挤密填筑溶洞。如果注浆流量较大或注 浆量超过设计量的1.5倍，改用双液注浆工法。 l（3）复杂溶洞 l复杂溶洞是指溶洞发育明显或断裂带高度发 育地区，并有明显裂隙，空隙相当发育、分 布广泛、孔径大、连通性好，钻机注浆孔钻 进成孔施工时，钻进冷却水和泥浆泄露严重。 l处理方法是施工时钻机钻孔穿过溶洞直至溶 洞底部后，再钻进1.0m；先进行溶洞内的充 填加固，把溶洞用水泥、中粗砂灰浆填满。 该地区吸浆量一般均比较大，

19、注浆采用双液 注浆法。 l对于较大溶洞、大裂隙，浆液遇水易稀释而不 易固结，在动水或大溶洞、裂隙中，甚至多年 不固结，很难形成整体的堵水帷幕，因而会导 致注浆帷幕的堵水效率低。通过注浆孔观察发 现，地下水位较高时，可先稀后稠，适当降低 水灰比，提高浆液浓度；对于较大溶洞，水泥 或双液浆液以胶结方式充填于地下裂隙中并将 其胶结起来，对裂隙起封闭作用，因固化后所 形成结石体积较大，因而注浆应在预应力管桩 后续施工，以避免管桩施工的震动。 l2、注浆施工设备的选定 l钻机设备需满足注浆孔的大小、深度及地质情况要求。 l如以下设备： l钻机型号XY-1，钻进深度100m，油压给进，开孔直径 110mm

20、,终孔直径91mm,钻杆直径42mm,柴油机功率10KW。 l钻机型号XY-1A，钻进深度150m，柴油机功率13KW。 l注浆机械需满足泵体为抗腐蚀材料、压力大、流量大、体 积小、重量轻、搬运方便的特点。 l如以下设备： l型号JH-5，单缸作用往复活塞泵，排出压力01.5MPa，排 浆量100L/min，电机功率5.5KW。 l3、注浆施工工艺流程 配合比确定 拌制浆液 过滤 流入灰浆筒填写施工记录 注浆前试验 平整场地 测量放线 钻机对位 监理检测 钻孔、检测 注浆 注浆效果检查 转移钻机 注浆后试验检测 原材料试验 Y N l4、注浆材料的选定 l正确选用注浆材料是确保注入效果的关键。 l根据地质钻探情况和设计参数选择合适的注浆材料。 水泥基浆液分为三类：纯水泥浆液、纯水泥浆液+水玻 璃浆液、中粗砂+水泥浆液和水泥+水玻璃浆液。 l施工表明，纯水泥浆液为悬浊液，适用于岩石裂缝的 填充补强，也适合填充空洞。若遇空的岩溶通