高速铁路路基压实质量检测方法(改)

1、高速铁路路基A、B料压实质量检测方法、标准的探讨高传伟 郭宏昆（中铁四局 安徽合肥 230041）摘要 为提出高速铁路路基A、B料检测合理标准、方法，本文通过采用地基系数K30、动态变形模量Evd、孔隙率n三种不同检验方法对京沪昆山试验段试验段采用A、B料湖州碎石土填筑路堤压实质量进行检验、分析研究，关键词 AB料 检测 地基系数 孔隙率1. 前言为适应经济和社会的飞速发展，高速铁路正在筹建和建设中。根据高速铁路建设的需要，对路基本体填筑施工和质量检测也提出了新的要求。路堤压实是保证路堤填筑质量的关键，使得路基的压实面临着很多新问题，必须对其施工工艺及质量检测标准做进一步的研究和探索。通过采用

2、地基系数K30、动态变形模量EVD、孔隙率n三种不同检验方法对试验段碎石土路堤填筑压实质量进行检验，利用数理统计方法分析研究，以期提出高速铁路路基检测合理标准、方法，对指导下步京沪高速铁路的施工都具有重要的工程意义。2、设计施工方案A、B组填料，可通过加强施工控制作为基床以下路堤填料分层填筑；作为基床底层填料需进行级配改良。施工技术参数：用于基床以下路堤填料最大粒径15cm，细粒含量30%，不均匀系数Cu12，分层摊铺厚度3040cm。用于基床底层填料最大粒径10cm，细粒含量30，不均匀系数Cu20，级配曲线曲率系数Cc13,分层摊铺厚度2530cm。第二类是硬质岩全风化层（石英二长岩、花岗

3、岩），属C组粗粒填料，通过加强过程质量控制可作为基床以下路堤填料直接填筑；作为基床底层填料时需进行物理改良，改良方法掺入2025碎石。施工技术参数：不均匀系数Cu12，级配曲线曲率系数Cc13。3. 碎石土室内检验室内物理、力学指标检验的主要项目有：最大干密度、最优含水量、平均颗粒密度、破碎率、有机质、击实前后筛分试验、CBR试验，其中CBR试验依据GB50123，其它试验依据铁路标准。共进行14组的碎石土室内试验，各项试验结果及分析如下。3.1击实前后筛分试验通过击实前后筛分试验，主要是模拟填料经现场碾压前后的颗粒变化的情况，预测碎石土经碾压后的级配状况。击实前后级配曲线图见图1、图2。从级

4、配曲线和不均匀系数、曲率系数可以看出：(1)经击实后，颗粒总体向级配良好方向发展，少部分（如8、9、11、12）由于0.255mm颗粒较少，级配反而变差。(2)填料击实前不均匀系数Cu在11.2221.4之间、曲率系数Cc在1.2932.0之间；击实后不均匀系数Cu在106.73600之间、曲率系数Cc在0.085.0之间，加之粗颗粒含量差异较大，击实前大于5mm颗粒含量P5在55.485.4之间，击实后在36.069.0之间，反映出填料颗粒级配的相对不均匀。3.2最大干密度及最佳含水量根据现场及料源调查所取数据，湖州土主要分两种土：一种为碎石土，最佳含水量在6.5%8.5%之间，干密度在2.

5、092.19g/cm3之间，其击实前后的筛分曲线比较接近，其填料等级都属于为A、B类填料；另一种为角砾土，最佳含水量在8.0%9.5%之间，干密度在1.972.07g/cm3之间，其击实前后的筛分曲线比较接近，其填料等级都属于为A、B类填料。两种土的平均颗粒密度为2.65g/cm3。3.3 湖州碎石土的稳定性能试验碎石土路基的稳定与否，与碎石土中粗颗粒的强度和抗风化能力息息相关，可通过测定破碎率及崩解率来评定填料的稳定性。表3为各组土的破碎率及崩解率试验结果汇总表。破碎率及崩解率试验结果汇总 表13.4 湖州碎石土的承载比试验湖州碎石土的承载比试验结果分别为：80%、40%、65%。试验结果较

6、好，（在高速公路的设计中一般规定CBR值大于8%就可用于路基的填筑）。3.5 填料的工程特性通过对土场不同部位的取样试验，以及过程抽检结果表明：湖州土属碎石土角砾土范畴，击实前细颗粒的质量百分率在0.516之间，属A、B类填料；击实后细颗粒的质量百分率在1.134.2之间,其中有两组属C类填料，其细颗粒的质量百分率超过30%，其它均属A、B类填料，且级配较击实前优。细颗粒的质量百分率超过30%填料，严格限制填筑部位，仅用于基床以下部分。4. 现场路堤压实质量的检验及分析 4.1路堤压实质量检验概述按现行规范要求，碎石土路堤压实质量检验主要参数为孔隙率n、地基系数K30，孔隙率n主要采用核子密度

7、仪、灌水法检测，地基系数K30检验采用平板荷载法检测。根据本次试验段要求，引入动态变形模量EVD检验参数，其方法为小型平板动态变形模量仪法。压实质量检验结果：4.1.1基床底层路堤压实检验结果总结如下：(1)隙率n在分布在927.5之间，具体概率分布见图3(样本数为299个)。(2) 地基系数k30均满足150MPa的要求。(3) 动态变形模量EVD实测数据在43106之间，具体概率分布见图4(样本数为300个)。4.1.2 基床以下部分路堤压实检验结果总结如下：(1) 孔隙率n在分布在15.030.0之间，概率分布见图5。 (2) 地基系数k30均满足130MPa的要求。(3) 动态变形模量

8、EVD实测数据在33106之间，具体概率分布见图6。4.2 不同检验方法所得指标的相关关系 4.2.1 孔隙率检测方法对比本次孔隙率检测采用核子仪法和灌水法比对，共比对173点，舍去异常点10个，对163个样本进行统计回归分析，样本采用率为94.2%，结果如下：回归方程为：n核0.0154+0.9934×n灌水 相关系数为：r0.99114.2.2由此可以看出两种方法检验结果相互吻合，相关性好。具体回归曲线见图7。4.2.3地基系数k30与动态变形模量EVD之间的关系本次比对在基床底层进行，共检验抽样299点，舍去异常点后，对272个样本进行统计和回归分析，样本采用率为91.0%，结

9、果如下：回归方程为：k3059.933+2.011×EVD 相关系数为：r0.8663由此得到地基系数k30与动态变形模量EVD之间的对应关系有一定的规律，但受填料种类、级配、含水量等多个因素影响，不宜简单的进行回归分析；可以对相对均匀的填料（如细粒土等）进行比对。本次比对的回归曲线见图8。4.2.4孔隙率n与地基系数k30、动态变形模量EVD关系本次比对在整个路堤进行，孔隙率n与地基系数k30共检验抽样453点，孔隙率n与动态变形模量EVD共检验抽样439点，其分布如图9、图10。孔隙率n一般在1725之间，其占88.3%，地基系数k30主要分在150250MPa/m间， k301

10、50MPa/m占94.5%；动态变形模量EVD主要分在4585MPa间，其占87.2%，EVD45MPa占97.9%，孔隙率n与地基系数k30、动态变形模量EVD无明显的相关关系，是受与填料的颗粒和级配、含水量变化影响到实测结果之间的相关关系。通过大量的检测数据表明，路堤压实标准中孔隙率一项要求相对较宽松，其中基床以下部分路堤孔隙率n28占总数的4.84%；基床底层孔隙率n24占总数的5.35%。基床以下部分动态变形模量Evd40MPa占总数的3.57（除第一层）；基床底层动态变形模量Evd45MPa占总数的0.33，Evd50MPa占总数的3.33。5. 结语通过对大量昆山试验段AB料碎石土

11、路堤质量检测数据分析，建议高速铁路路堤质量检验标准及方法如下：5.1作为高速铁路A、B填料，其质量较以往铁路路基工程的填料要求更高，除常规的填料检验外，建议对其稳定性能（破碎率、崩解率和水稳性）及强度（承载比CBR）进行检验，综合判定填料性能。5.2建议A、B料路堤压实标准如下表5.3建议路堤质量检验方法采用孔隙率n采用核子仪法。5.4建议检验频次5.4.1基床以下部分：孔隙率检测逐层检，2断面（左、中、右各1点）/100m；地基系数检测逐层检（除第一层外）2点/100m；动态变形模量EVD逐层检(除第一层外)，2断面（左、中、右各1点）/100m。5.4.2基床底层孔隙率检测逐层检，2断面（

12、左、中、右各1点）/100m；地基系数检测逐层检，4点/100m；动态变形模量EVD逐层检，基床底层3断面（左、中、右各1点）/100m。Discussion on the Inspection Method and Standard of the Compaction Quality of AB Material of High-speed Railway SubgradeAbstract: In the design of high-speed railway, not only static vehicle load but also dynamic impact from high-s

13、peed trains should be considered. Three types of experiment methods including foundation coefficient K30, dynamic deformation modulus Evd, porosity n are adopted to inspect the compaction quality of embankment filled with Huzhou gravel soil in Kunshan test section of Beijing-shanghai Line.Mathematical statistics method is used to propose reasonable standard and met