铁路 路基试验段

1、新建兴县至保德地方铁路一期工程瓦塘至冯家川段标段路基试验段工艺方案编制: 审核： 审批： 中铁十四局集团兴保铁路瓦塘至冯家川II标段项目经理部二一三年十月目 录 1 编制依据- 1 -2 工程概况- 1 -3 路基试验段目的- 1 -4 路基试验段施工组织- 2 -5 路基试验段填料选择- 3 -6 路基试验段施工方案- 3 -7路基试验段主要技术措施- 4 -8.确保工程质量的措施- 7 -9路基工程施工工艺与方法- 9 -路基试验段工艺方案1 编制依据1.1新建兴保铁路瓦塘至冯家川段标段投标文件。1.2铁道第三勘察设计院集团有限公司设计相关图纸、资料等文件。1.3国家、铁道部现行的铁路工程

2、建设施工规范、验收标准、安全规则等。1.4现场勘察调查情况：现场调查的交通、能源、建材、地形、地貌、地质、气候和地方的其他资料；1.5我单位类似工程的施工能力及施工工法、科技成果和经验；国内外相关铁路的施工工艺及科研成果；我单位为完成本标段工程拟投入的管理人员、专业技术人员、机械设备等资源。1.6中铁十四局集团有限公司经认证中心认证的质量管理体系、职业健康安全管理体系、环境管理体系。2 工程概况本标段区间路基累计长度866米；全标段区间路基主要工程量为：挖方148538立方米；填方96802立方米；3 路基试验段目的为保证路基施工质量，优质、高效的完成路基施工任务，需选定路基试验段先期施工，根

3、据试验数据确定施工方法、施工工艺等。结合本标段实际情况，拟选定DK6+615DK7+224段的填方进行试验段施工，地基处理及路基填筑选择DK6+742.90DK6+873.80段进行施工。该段填A组土693m3、A、B组土2058.54m3 、填土10450立方米，最大填筑高度16.24米。通过路基试验段填筑压实工艺试验，达到如下目的：第一，求得各种填料碾压遍数与干密度的关系；第二，含水量的变化对压实效果的影响；第三，求得不同的压实区，不同填料含水量的合理范围；第四，求得准确的压实技术参数，其中包括：各种填料的分层厚度；各压实区的松铺系数；各压实区不同填料达到压实度标准的碾压遍数；压实机械的合

4、理走行速率；考核确立检测手段和检测方法。4 路基试验段施工组织试验段安排有丰富施工经验的架子队组织施工，配备相应机械设备（见下表）。由专职生产副经理主抓，工程部、测量队、试验室、物资保障部等相关部门紧密配合。试验段工程的主要机械、设备及检测仪器表序号设备名称规格型号数量产地制造年份部位备注1挖掘机CAT330DL 1美国2011路基自有UH171 1日本2009路基自有EX300-31合肥2009路基自有2履带式推土机TY2201徐州2010路基自有3碾压机22T2陕西2008路基自有4冲击压路机兰派1瑞士20105平地机GR300 1徐州2009路基自有6振动夯实机3徐州2011路基自有7自

5、卸汽车斯太尔 6济南2009路基自有ZY2004日本2011路基自有8装载机ZL50 2徐州2010路基自有9洒水车东风1401长春2009路基自有 试验段工程的主要人员表序号姓名职务1宋铭涛项目经理2周强总工3陈延峰现场副经理4于世飞副总工5高磊工程部长6姜凯质检部长7李晓光实验室8王明物资部长9于伟主管工程师10陆中华工程师5 路基试验段填料选择该段路基横断面形式为半填半挖，填方路基所需填料均利用DK6+645-DK6+715线路左侧的溜塌体土方。根据地质报告，结合现场踏勘情况，该段溜塌体的土方为砂质黄土，现场取样检测指标满足路基填筑的要求（见试验报告），可用于路基试验段填筑。根据路基检测

6、的相关要求，随施工进度跟踪监测。6 路基试验段施工方案61路基试验段施工技术方案路基填筑严格按照“三阶段(准备、施工、验收)、四区段(填土、平整、碾压、检测)、八流程(施工准备、基底处理、分层填筑、摊铺碾压、洒水晾晒、碾压夯实、检验签证、路基整修)”的作业程序组织施工；挖、装、运、填、压全部以机械化施工为主。路堤填筑前按照设计要求对基底进行处理，选择代表性地段做工艺性试验，确定施工工艺参数，并报监理单位确认。路堤分层填筑并压实到规定的压实系数。填层应整平，厚度均匀，压实层表面平整，每层表面做成不小于2%的八字型排水坡。陡坡路基按要求开挖台阶。高路堤地段路基填土应采用冲击压实技术分层碾压，呈锯齿

7、形的纵断面填方地段达到设计标高后，为减少路堤填土工后沉降量，采用冲击压实技术进行追密压实，现场施工中冲击压实次数根据路基填土要求的密实度和沉降量技术标准控制。使用不同种类和条件的填料填筑路堤时按设计要求进行，不同种类的填料不得混杂填筑，每一水平层的全宽应采用同一种填料。6.2土方调配原则及方案试验段填料全部利用溜塌体挖方。随机现场取样试验,如溜塌体土不能满足路基填筑要求，则就近选择取土场取土。6.3路基检测方案采用地基系数K30、压实系数K、孔隙率等综合检测方法控制路基施工质量，具体由中心试验室实施。7路基试验段主要技术措施结合本段高填方的特点，路基工程的工后沉降通过地基条件评价，填料质量控制

8、，保证达到压实标准、达到工后沉降及不均匀沉降标准技术措施等过程和措施的控制，结合沉降观测、建立计算机数据处理系统进行数据处理分析和沉降预测、评估，达到较准确推算沉降、判断并控制工后沉降的目的。路基地基处理后经检测、评价满足工后沉降要求，再填筑路基。7.1核查地质情况，准确评价路基地质条件在进行地基处理和路基填筑前，根据施工图设计提供的地质资料进行现场复核，根据线路路基的不同地质情况，选用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进行现场勘测，并结合室内土工试验进行地基条件评价；根据施工图设计提供的地质资料现场复核，对地质不符的地段，根据开挖揭示的地质情

9、况判断是否可能存在松膨胀土，对疑为松膨胀土地段根据不同地质情况采用原位测试方法的一种进行现场勘测，确定所探测部位的地基承载力及制定相应的地基处理措施。7.2保证达到填料标准技术措施将路基填料作为结构材料使用，对路基所用填料按TB10102-2010规范进行检测，判定填料组别。7.3保证达到压实标准技术措施选用重型振动压路机为路基填筑的压实机械，过渡段填筑压实配合小型振动压路机和冲击夯，选取有代表性的地段和部位，对不同性质填料分别进行填筑工艺试验，试验填料碾压含水量、摊铺厚度、碾压机械、碾压遍数等施工工艺参数，经检验地基系数K30、孔隙率n、压实系数K等压实标准满足设计要求后，确定施工工艺参数，

10、再进行大面积路基填筑。路基填筑施工严格按工艺试验确定的参数施工，严格过程监控和质量检验、记录。7.4加强膨胀土路基沉降观测技术措施路基沉降观测主要是测定每一层填料填筑过程中的地基沉降及整体水平位移和路基成型后的地基沉降及路堤本身的沉降值；根据观测的数据绘制时间和沉降曲线，根据计算预测其最终沉降值，确定工后沉降及不均匀沉降满足设计要求。路堤填筑期间和完工后均进行沉降观测。在填筑施工期间，填土速率根据观测情况确定，如地基稳定情况良好可以酌情加快，反之减缓填土速率，当边桩横向位移每天大于5mm，地面沉降超过10mm时，停止填土，路基变化恢复正常情况时，继续进行填筑；路堤填筑完成后，对路基沉降进行系统

11、的观测与分析评估，观测断面沿线路方向按设计要求设置。基床底层施工完成，路基进入沉降稳定期，根据路面沉降观测，推算剩余沉降量，分析评估沉降稳定。路基沉降观测主要有以下内容：地表变化、边桩位移观测、地面沉降观测、路肩沉降观测。沉降观测采用二等水准测量，观测精度不低于1mm。沉降设备施工期间的保护措施：施工前进行专题技术教育，培训对象是参加施工的管理、技术、安质、专业人员、施工人员等，培训内容是关于沉降板和观测桩的工作原理，配备专人负责保护沉降板和观测桩。7.5保证达到工后沉降及不均匀沉降标准技术措施路基工后沉降控制技术措施膨胀土地基严格按设计要求进行施工，确保地基处理的质量，提高地基承载力，降低工

12、后沉降。使用级配良好的填料各种填料的各项指标均满足设计要求。提高路基填筑压实质量提高路基填筑压实质量，按规范检测路基压实质量。路基不均匀沉降控制技术措施控制纵向填层厚度均匀除过渡段外每一结构层次碾压使用同等压实能量机械，按相同工艺参数施工，控制碾压质量的离散性。控制填料质量的离散性填料严格按建筑材料看待，对填料材质、工程特性、适用性进行必要的试验工作后作出专门的评价，施工期间加强填料的检测、检验，控制填料质量的离散性。7.6保证路基填筑质量的技术措施 地基处理：每种地基施工前，先进行工艺试验，取得工艺参数后，再全面铺开；强化多种软基处理措施的工艺监控，采用无损检测仪器对地基进行承载力和完整性检

13、测，保证施工质量。地基处理验收：每段地基处理后，由项目部组织咨询、监理、设计和施工单位进行验收评价，依据施工单位自检记录和监理检查验收记录进行评判，形成验收记录并共同签字，合格后方可进行路基填筑施工。路基填筑施工：严格填料筛选和检验，保证材质、级配等满足要求；推行样板工程引路、工艺试验先行做法，在取得有关工艺参数后，再大面积施工铺设；填筑采用网格分配摊铺方法，保证填料铺摊均匀、厚度一致；采用先进的检测仪器和方法，科学评价压实指标。沉降观测：在地基、填筑施工中，严格按设计要求埋设沉降观测仪器和元器件，建立科学规范的观测系统，做好原始记录，保证观测结果真实、可靠、有效。（5）在进行路基施工中，要提

14、前规划接触网基础、电缆沟槽、综合接地、线间集水井等附属站后工程的接口预留施工，杜绝“二次开口”施工现象。8.确保工程质量的措施严格控制路基施工中的各项关键工序。每道工序完成后，首先由工点负责人自检，通过自检后报质检工程师复检，在复检合格的基础上报监理工程师检验。加强路基沉降观测。按设计要求设置沉降和位移观测设备，及时绘制填土-时间-沉降曲线，根据沉降观测资料及沉降发展趋势、工期要求等，对路基进行评估及合理确定铺轨时间，以确保铺轨后路基工后沉降量与沉降速率控制在允许范围内。 地质补勘验证地质情况 施工前进行地质补勘，进一步查明地质情况，对与设计不符之处，重新评价地基条件，确定地基处理措施。 地基

15、处理质量控制严格按照工艺试验确定的各项参数控制施工质量。地基加固施工严格按设计要求进行，重型碾压、重型夯实均选择有丰富经验的施工队伍进行，同时投入专业的设备，保证地基处理加固质量。 严格控制填料质量对填料质量进行控制，避免和减少超粒径部分混入运输车辆，司磅员对每车外露部分填料进行目测(主要控制粒径、含水量)，收料员仔细观测已卸料的级配、大粒径岩块、含水量是否符合要求，不符合要求的填料立即清退出场。对填料材质、工程特性、适用性进行必要的试验并作出专门的评价，施工期间加强填料的检测、检验，控制填料质量的离散性。 进行路基填筑压实工艺专项试验正式开工前，选择合适路段，进行路基填筑压实工艺试验。通过试

16、验，达到如下目的：第一，求得各种填料碾压遍数与干密度的关系；第二，含水量的变化对压实效果的影响；第三，求得不同的压实区，不同填料含水量的合理范围；第四，求得准确的压实技术参数，其中包括：各种填料的分层厚度；各压实区的松铺系数；各压实区不同填料达到压实度标准的碾压遍数；压实机械的合理走行速率；考核确立检测手段和检测方法。通过压实试验，取得各项技术资料，经过分析整理，提出路基压实工艺试验报告，报请监理批准，用以指导压实施工。 严格控制含水量配备“TSC-1土壤压实施工控制含水量测定仪”，该仪器可根据压实施工时填料的性质、工程要求的压实度和碾压机械的压力三个因素迅速给出施工控制含水量允许范围上下限的

17、正确数值，并能快速测定填筑层土壤含水量的数值，根据这些数值，仪器能够迅速给出“能”、“否”碾压的判断，在压实施工中使用该仪器对填筑层的土壤含水量进行快速测定。从而避免盲目碾压和不必要的湿润与翻晒，以确保工程质量。 加强工后沉降和不均匀沉降监测及控制对埋设的沉降观测设备按预定频率及精度进行观测，从而得到地基沉降-时间-荷载变化曲线，通过对曲线的分析计算来调整、修改设计，如预留沉降量、预压时间、滞留沉降期等，并以调整后的设计去指导施工，再利用施工过程中反馈回来的信息再次进行重新调整、修改设计并指导施工，以达到有效控制工后沉降及沉降速率的目的。7）对路基的土质天然地基进行填前冲击碾压，对地面纵坡或横

18、坡起伏大的路堤地段(如锯齿形纵断面填方地段)当填土达到路基基床底层顶面标高后，采用每1.2m追加重型机械碾压24遍，以减少路堤填土的工后沉降及差异沉降9路基工程施工工艺与方法9.1地基加固处理施工工艺与方法9.1.1原地表种植土清除及垫层换填施工工艺及方法组织人力，配合推土机、装载机及自卸汽车分区分块逐步清理地表，将表层杂草、腐植土、淤泥、垃圾、积水、树根等清理弃除,做好临时排水设施。处理后的基底要求密实、平整，无草皮、树根等杂物，且无积水。试验段地基类型属粉质黏土，填土高度大于2.5m, 地基系数K30110MPa/m。清表完成后用压路机进行碾压。碾压原则上按照填筑计划顺序作业，根据含水量分

19、段、分块合理组织施工，局部含水量偏高，则进行翻晒。并随时检测压实度，合格后方可进行路基填筑施工，碾压后要求达到地基系数满足设计要求。原地面清表后，经地基承载力试验，地基承载力不满足设计部分地基基底需换填，挖除原有地面材料后换填砂、三七灰土或砂夹碎石。施工方法：将场地内的凹坑及沟渠等推平，整理出适合机械填筑的作业面；采用自卸汽车运输换填填料，填筑时，要根据铺填厚度的需要控制好料堆的距离；采用推土机或平地机配以人工铺料整平；使用振动压路机先静压一边，而后再振动碾压，碾压顺序为先周边后中间，直到压实合格。9.1.2冲击碾压施工工艺及方法冲击碾压适用于松膨胀土地基、湿陷性黄土路堤及路堑地基的处理。 冲

20、击碾是由牵引车带动非圆形轮滚动，多边形滚轮的大小半径产生位能落差与行驶的动能相结合沿地面对土石材料进行静压、搓揉、冲击的连续冲击碾压作业，形成高振幅、低频率的冲击压实原理。目前以25KJ三边形双轮冲击压路机使用最多，其双轮静重12t，行驶最佳速度为12km/h，对地面产生集中冲击力20002500KN，相当于11111543kPa。这种高能量冲击力周期性连续冲击地面，产生强烈的冲击波，向下具有地震波的传播特性，产生的冲击碾压功能达到超重型击实功，可使地下深层的密实度不断累积增加，视不同土石材料性状达1.01.5m，比现有振动压实机械有更好的压实功效，使被冲压的土石填料更接近于弹性状态，显示出克

21、服土石路基隐患的技术优势,是土石工程压实技术的最新发展。  三边形双轮冲击碾在工作中，当牵引车拖动三边弧形轮子向前滚动时，压实轮重心离地面的高度上下交替变化，产生的势能和动能集中向前、向下碾压，形成巨大的冲击波，通过三边弧形轮连续均匀的冲击地面，使土体达到均匀密实。在冲击碾压过程中，三边弧形轮每旋转一周，其重心抬高和降低三次，对地面产生夯实冲击和振动作用三次。具体冲击作用过程为：在牵引的作用下，压实轮依靠与地面的摩擦力沿外廓曲线向前滚动，重心处于曲线最低点时，再向前滚动，重心开始上移，牵引力带来的动能转化成压实轮的势能和动能，并且缓冲机构开始作用，使蓄能器的缓冲液压缸收缩，

22、蓄能器蓄能。当压实轮重心处于曲线最高点向前滚动时，压实轮的势能开始转化为动能，蓄能器缓冲液压缸伸张，蓄能器中的压力能释放，转化为压实轮的动能。由于压实轮的特殊结构，其重心除了具有向前的线速度外，还有一个向下的线速度，直至压实轮另一条曲线与地面接触时，开始对地面产生冲击夯实作用。牵引车的工作速度越大，蓄能器的缓冲液压缸收缩越大，蓄能越多，释放的能量转化为压实轮的动能也越大，对地面产生冲击夯实的动能也越多，激振的效果也越好。根据经验和25KJ三边形双轮冲击压冲击碾压施工工艺流程见图1。冲击碾压N遍检测试夯效果并确定施工参数按确定的技术参数，夯击加固地基路基清表及场地平整冲压碾压试验检测含水量密实度

23、图1冲击碾压工艺流程图9.1.3重型碾压施工工艺及方法重型碾压施工前，在现场有代表性的场地进行试压，并通过测试，与压前测试数据进行对比，检验重型碾压效果，以便确定工程所采用的碾压遍数。施工前用推土机对场地进行粗平。检测表面以下50cm处的土体含水量，含水量控制在最佳含水量±2%以内，否则进行晾晒或洒水。进行碾压时压实机的行进速度应控制在1215km/h，从路基的一侧向另一侧转圈冲碾，先两边后中间的次序。两次重叠宽度不小于50cm。在重型碾压过程中，如果因轮迹过深而影响压实机的行进速度护或表面出现较大起伏，将直接影响重型碾压效果，故需随时用推土机整平，若表面过干，需及时洒水，以防扬尘。

24、碾压完毕后，检测压实度，如果压实度达不到要求，视情况补充碾压遍数。用振动或静碾压路机碾压12遍。 用重型压实机进行碾压时，为了避免结构物遭到损坏，必须制定相应措施，严格控制碾压的范围。在距离结构物35m、暗涵顶面填土高度小于2m时，禁止用压实机进行碾压。9.1.4土工格栅施工工艺及方法 对填高大于6m且小于20m的路堤边坡，根据设计要求，平铺土工格栅。施工要点：土工格栅自地表起每填筑0.6m高，于路堤边坡水平宽度3m范围内铺设TGSG30-30土工格栅一层直至基床表层的底部。铺设时，土工织物拉直平顺，紧贴下承层。采用插针或U形筋等措施固定土工格栅于填土表面。土工格栅的铺设将强度高的方向置于垂直

25、于路堤轴线方向。搭接法连接时，搭接长度为30cm。土工格栅铺设以后应及时填筑填料，避免其受到阳光过长时间的直接暴晒。填料分层摊铺，分层碾压。9.2路基填筑施工工艺及方法路基填筑施工前先进行地表处理及地基加固处理。土质地基地段，路基填筑前均进行地基应力条件分析。路基按“三阶段、四区段、八流程”方法填筑施工。填筑前，先进行填筑压实试验，确定满足压实要求的各项工艺参数，再推广到大面积施工。9.2.1路基填筑施工工艺路基填筑施工工艺流程详见图2。不合格合格，填筑下一层填料区段碾压区段检测区段路基整修碾压夯实施工准备基底处理分层填筑平整区段准备阶段施工阶段整修验收阶段摊铺平整洒水晾晒检测签证图2路基填筑

26、施工工艺流程图9.2.2试验段路基施工方法施工准备 测量放样，恢复中线并放出边线；搞好地质调查和土质试验；做好路基防排水措施；组织人员和机械上场；确定施工顺序及土方调配方案。清表开工前必须对图纸所示或监理工程师提供的路基范围内各类现有障碍物和设施的位置及场地清理情况，进行现场核对和补充调查，并将结果通知监理工程师核查。在复核设计及路基放样无误后，根据现场地面实际条件及土质情况按施工规范及设计要求进行场地清理。场地清理根据填筑施工的需要，分期分批进行，原则上是全面清表、分段弃方。场地清理包括清除路基范围内的树根、草皮等植物根系，将路基填筑基底范围内30cm厚种植土及非适用性土清理挖除，直至地基土

27、满足要求为止。对不符合路基填料要求的土体，挖除后外运至指定的弃土场。试验段施工方法 试验段路堤填筑采取横断面全宽、纵向分段进行分层平起法填筑。砂类土每层松铺厚度不大于30cm，压实后每层厚度约25cm。石灰改良土每层松铺厚度不大于35cm,压实后每层厚度约30cm.A、B组土每层松铺厚度不大于35cm,压实后每层厚度约30cm。施工时在路肩位置竖立标尺杆，以控制松铺厚度，每层填筑按松铺厚度一次到位，根据车厢容积和松铺厚度计算卸土间距，由专人指挥卸车。如地面有坡度，从低处开始进行分层填筑分层填筑。地面横坡陡于1:5的斜坡上自上而下开挖台阶，台阶宽度不小于2m,并整平碾压。高填方路堤必须严格控制填

28、土速率。 路基填料必须符合设计要求，同一作业区用不同填料填筑时，各种填料要分层填筑，每一水平层的全宽采用同一种填料，不得混填，以避免路基左右侧沉降不均。若采用不同填料填筑时，尽量减少不同填料层数，每种填料厚度不得少于50cm。每一填筑层必须满足设计要求的平整度和路拱，以保证雨天路基填筑面不积水。路拱在第一层全断面填筑时设置完毕，第二层开始则均厚填筑。 为了确保边坡压实与路堤全断面一致，边坡两侧要各超填0.5m，待路基防护施工前用人工配合挖掘机进行刷坡。每层路基填筑压实完毕均测量放出边线，洒上石灰线，以控制上层填土，确保路基侧面边坡的坡率。 摊铺整平：填筑段在卸土的同时，采用平地机整平，注意每层

29、按要求设置路拱。推土机完成一个区段的推平后，采用平地机进行平整，平地机行驶路线从两侧纵向行驶，逐步向路基中心刮平，同时用人工配合填平凹坑，以保证压实质量。 洒水或晾晒：路堤填筑时，随时检测填料含水量。对于细粒土、粘砂土，碾压前控制填料含水量不超过试验段填筑试验中求得的最佳含水量的±2。当含水量较低时，在土场加水闷料，以保证填料的含水量达到最佳含水量。当含水量超过规定值时，在路堤填料上用铧犁、旋耕犁翻晒，并适当减小填层松铺厚度，降低填料的含水量，使填料含水量始终控制在施工允许含水量的范围内，以保证最佳压实效果。在必要条件下，可用生石灰对土体进行改良来降低含水量，从而加快填筑速度。碾压夯实 根据分层施工图和不同的填料情况，选择合适的碾压机械，填土压实作业采用重型振动压路机，压路机激振力3060t。 碾压顺序由两边向中间进退式碾压，曲线地段先内侧后外侧，横向接头重叠0.5m以上并不小于三分之一轮宽，前后相邻两区段重叠1m以上。 根据填料种类、填土厚度和密实度标准，试验段施工先静压2遍，后振动压，振动压实遍数按45遍。再根据实测试验数据确定最终压实遍数。对边坡附近的压实，先利用推土机对路肩进行初步压实，压到路肩不发生滑坡，然后再利用压路机碾压。压路机外轮缘距离超填路基的边线保持30cm左右，以保