岩盐铁路路基施工工法

岩盐铁路路基施工工法由中铁二十一局集团有限公司完成的工法01形成原因操作原理质量控制工法特点材料设备安全措施目录030502040607环保措施应用实例效益分析荣誉表彰目录0908010基本信息《岩盐铁路路基施工工法》是中铁二十一局集团有限公司完成的建筑类施工工法；作者分别是赵平华、薛吉安、杨金卫、朱昌岳、姜保明；适用范围是岩湖地区水文地质条件下，路基下无较大的上升泉的岩盐铁路路基工程施工。《岩盐铁路路基施工工法》主要的工法特点是：路基本体填筑岩盐；岩盐路基本体利用复合土工膜包裹，外部结合路基排水沟、拦水坝、蒸发池的隔排水施工方法；采用路基本体以岩盐填筑的工法施工。2009年10月19日，《岩盐铁路路基施工工法》被中华人民共和国住房和城乡建设部评定为2007-2008年度国家一级工法。形成原因形成原因青藏铁路西格二线应急工程K720+500~K752+600段，全程约32千米，线路通过察尔汗盐湖（海拔2675米），湖区绝大部分地区已经干涸，干涸部分岩盐露出地表。岩层内蕴藏高浓度的晶间卤水，晶间卤水距地表深0.4~0.8米，矿化度一般为310~440克/升。铁路线路经过处岩盐层最厚达23米，湖心北端较薄。岩层底部为砂黏土、黏砂土弱隔水层，隔水层下为粉细砂低矿化度承压水（矿化度一般为50~180克/升），由于北端岩盐层下隔水层较薄，隔水性能较差，低矿化度承压水沿隔水层上冒，溶蚀岩盐，在线路经过处约3千米区段范围内形成溶塘、溶沟及溶洞等特殊的地质现象。通过对既有青藏铁路（西宁至格尔木段）察尔汗盐湖地段岩盐路基病害进行观察总结，主要病害特征表现为：岩盐溶蚀导致的路基沉降、翻浆冒泥，“盐胀”导致路基边坡开裂等现象。如何解决在盐层上修筑铁路的复杂技术问题，才能解决此特殊地质对路基的影响；如何控制岩盐路基变形，保持其稳定性，防止线路下沉、路基翻浆、边坡开裂等病害的发生，也是需要解决的施工难题。针对盐湖地段铁路路基施工的技术难题分析研究，最终确定采用岩盐作为路基本体填料，路基表层及边坡采用复合土工膜与中粗砂保护层结合、排水沟与拦水坝和蒸发池结合的《岩盐铁路路基施工工法》，地解决了盐湖地段铁路路基填料取用困难的难题，保证了岩盐铁路路基的安全稳定，取得了良好的经济效益和社会效益。

工法特点工法特点《岩盐铁路路基施工工法》的工法特点是：一、路基本体填筑岩盐，解决了普通路基填料的匮乏问题，节约了施工成本，降低了工程造价。二、岩盐路基本体利用复合土工膜包裹，外部结合路基排水沟、拦水坝、蒸发池的隔排水施工方法，解决突发洪水和人为原因对岩盐铁路路基的危害，保证了路基的长期安全和稳定。三、采用路基本体以岩盐填筑的工法施工，减少了因大量土石方开采、运输等带来的对青藏高原生态环境破坏，对高原的生态环境起到了一定的保护作用。四、采用岩盐填筑路基，就地取材，避免了远距离运输填料等环节，有利于缩短施工工期。

操作原理适用范围施工工艺工艺原理操作原理适用范围《岩盐铁路路基施工工法》适用于岩湖地区水文地质条件下，路基下无较大的上升泉的岩盐铁路路基工程施工。

工艺原理《岩盐铁路路基施工工法》的工艺原理叙述如下：盐湖湖区北端因低矿化度承压水造成路基基底岩盐溶蚀，形成岩盐溶洞，针对不同发育程度，分别以溶洞填塞、挖除换填、碾压挤密来保证路基基底有足够的承载力，以路基基底表面铺设复合土工膜隔断承压水、毛细上升泉对岩盐路基本体的侵蚀，将岩盐填筑的路基本体包裹起来，阻断外部来水，消除淡水或非饱和卤水对路基本体岩盐的溶蚀危害，保持岩盐路基的稳定性。在非岩溶地段，上部岩盐无溶蚀现象，具有良好的隔水性能，仅对岩盐表层进行破碎并分层碾压至要求的密实度。针对岩盐易溶于水的特性，在施工中采用洒饱和卤水碾压，在路基基床表层与两侧路基边坡及坡脚以下1.0米范围内铺设复合土工膜，将岩盐填筑的路基本体包裹起来；将岩溶地段边坡铺设的复合土工膜与路基基底铺设的复合土工膜搭接，将岩盐路基本体全断面包裹起来；在岩盐路基外部采取拦水坝、排水沟、蒸发池结合排离地表水等技术，从而保证了路基的稳定性。

施工工艺《岩盐铁路路基施工工法》的工艺流程见图1。

图1岩盐铁路路基施工工艺流程框图《岩盐铁路路基施工工法》的操作要点如下：一、路基填料和路基施工用水的选择通过查阅相关资料，并对岩盐进行化学分析和物理力学试验、承载力试验、降水试验及平衡试验（岩盐溶解性试验），以及岩盐固结度对力学性质的影响、含泥量对岩盐强度的影响、湿度对岩盐抗压强度的影响等试验，得出察尔汗盐湖岩盐的特性：表层有0.3~0.5米的盐壳，坚硬，含少量粉砂及豁性土，其下盐质较纯，有较好的结晶。其组成成分主要为易溶盐，化学成分以NaCl为主，无色透明或白色，晶粒粒度上部为细粒，中部为中粗粒，局部含石膏、碳酸盐及光卤石。孔隙率在19.8%~47.8%。干密度在1.53克/立方厘米~1.74克/立方厘米。试件抗压强度700~2000千帕，最高超过5000千帕，最低为400千帕。经承载力试验，确定岩盐基本承载力σ0=127~193千帕，岩盐有足够的物理力学强度，可以作为路基填料。在现场试验段取地表0~6米盐壳岩盐做压实试验，最佳含水量7.8%，最大干密度1.85克/立方米，可达到铁路路基要求的最高压实标准。因此，路基填筑的岩盐可取用地表0~米岩盐或盐湖开发废弃岩盐。岩盐绝大部分的组分是易溶盐，因此，表现为溶解度大和溶解速度快的特点。材料设备材料设备《岩盐铁路路基施工工法》所用的材料及设备明细如下：一、主要材料（表2）二、该工法不需要采用特殊的机械设备，采用普通路基施工中常用的机械设备即可，详见机具设备表（表3）。质量控制质量控制《岩盐铁路路基施工工法》的质量控制要求如下：一、施工过程严格按照《铁路路基工程质量验收标准》TB一2003进行质量控制。施工前应进行岩盐填筑路堤施工工艺试验，确定摊铺厚度、最佳含水量、洒卤水量、碾压遍数等施工参数，参照标准（表4）要求分压实区段进行试验、检测。二、路基填筑前，严格针对不同的地基地质情况对基底进行处理，报检合格后方可进行填筑施工。三、路基填筑应采用分层填筑，填筑厚度经现场试验确定每层不大于30厘米。整平后洒卤水碾压密实，严格实行层层报检制度，通过地基系数K30和孔隙率双指标控制路基压实度。未经检测或检测不合格者严禁进入下一层施工。四、路基施工用水严格定期检验制度，确保施工用卤水达到饱和状态。五、填筑岩盐时，采用洒卤水施工，填筑表层中粗砂时采用洒淡水施工，并严格控制用水量，避免淡水通过其他途径进入岩盐路基中，填筑岩盐过程中严禁洒淡水。六、复合土工膜铺设完成后，必须经过详细检查其是否破损、搭接完整、错固到位；如果复合土工膜破损，在破损处必须采用大于倍破损面积的复合土工膜进行修补。安全措施安全措施采用《岩盐铁路路基施工工法》施工时，除应执行国家、地方的各项安全施工的规定外，尚应遵守注意下列事项：一、认真贯彻“安全第一，预防为主”的方针，根据国家有关规定、条例，结合施工单位实际情况和工程的具体特点，组成专职安全员和班组兼职安全员以及施工人员组成的安全生产管理络，执行安全生产责任制，明确各级人员的职责，抓好工程的安全生产。二、施工现场按符合防火、防风、防雷、防机械事故、防洪、防触电等安全规定及安全施工要求进行布置，并完善布置各种安全标示。三、各类房屋、库房、料场等的消防安全距离应做到符合公安部门的规定，室内不堆放易燃品；严禁在材料场、库房等处吸烟，随时清除现场的易燃杂物；不在有火种的场所或其旁堆放油料等生产物资。四、施工现场的临时用电严格按照《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46一2005的有关规范规定执行。五、既有线旁边施工，严格按照《铁路既有线施工安全技术操作规程》执行。并制定适合现场施工的具体安全措施和安全交底，确保既有线运营的安全和施工人员、机械设备的安全。六、建立完善的施工安全保证体系，加强施工作业中的安全检查，确保作业标准化、规范化。环保措施环保措施《岩盐铁路路基施工工法》的环保措施如下：一、在距离盐湖地区1千米以外设置施工驻地，施工驻地应集中安置。二、成立对应的施工环境卫生管理机构，在施工过程中严格遵守国家和地方政府下发的有关环境保护的法律、法规和规章制度，加强对施工燃油、工程材料、设备、废水、生产生活垃圾的控制和治理，遵守有防火及废弃物处理的规章制度，随时接受相关单位的监督检查。三、将施工场地和作业限制在工程建设允许的范围内，合理布置，做到标牌清楚、齐全，各种标示醒目，施工场地整洁文明。四、对施工场地内的填料运输车辆采取有效遮盖措施，防止尘土飞扬，污染周围环境。五、施工便道合理规划，尽量减少临时用地面积，施工机械车辆严格控制在便道上行驶或按照规定路线行驶，不允许随意碾压植被。六、取弃土场必须到设计或当地政府环保部门和盐湖开发管理机构指定的位置取弃土，严禁乱挖乱倒。七、生活用水和施工用淡水（机械用水）做到统一规划处理，严禁任意排放。效益分析效益分析《岩盐铁路路基施工工法》的效益分析如下：青藏线西格二线应急工程XGTJ-05标段，采用该工法就地取材利用岩盐填筑路基，相对于利用普通填料填筑路基，可缩短土方运距30千米，按照0.8元/（立方米·千米）的运输单价计算，扣除复合土工膜、中粗砂垫层工程费用，每立方米可降低成本6元，6×=元，根据计算结果，节约工程成本180多万元；青海盐湖集团钾肥项目铁道专用线二期工程，减少资源消耗，节约施工成本200多万元。该工法降低施工成本，缩短施工工期，减少大量的土方开采运输，路基填筑的岩盐可利用地表0~6米岩盐或盐湖开发废弃岩盐，避免破坏生态植被。

注：施工费用以2007-2008年施工材料价格计算应用实例应用实例《岩盐铁路路基施工工法》的应用实例如下：一、改建铁路青藏线西宁至格尔木段增建二线应急工程XGTJ-05标段，起讫里程为K697+000~K810+900，线路全长113.9千米，其中K720+500~K752+600段位于察尔汗盐湖区，沿线岩盐路基、风沙、冻害、水害等不良地质现象及自然灾害广泛分布，施工难度大。中铁二十一局集团有限公司于2005年9月25日开工，于2006年6月26日完成工程的整体施工任务并通过铁道部验收。2006年7月1日通车运营后，通过对在路基两侧设置的路基基桩进行观测，路基工后沉降满足《铁路路基工程施工质量验收标准》TB一2003要求（图4）。图4岩盐铁路路基效果图二、青海盐湖集团钾肥项目铁道专用线二期工程，位于察尔汗钾肥厂湖区，从既有湖区Ⅰ场接轨，增建湖区Ⅱ场，中间连接线2.1千米路基及湖区站场路基工程共10.9万立方米，全施工段在岩盐