路基填筑工艺总结

新建郑州至焦作城际铁路工程

路基填筑工艺总结

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中铁七局集团有限公司

郑州至焦作城际铁路工程二分部工程

2010-12-23

目 录

一、试验段试验的目的............................................................................................. ..2 二、料源的选定和技术指标... ……………………………………………………….2 1、料源的选择... ……………………………………………………………………....................2 2、料场设置及机械配置... ………………………………………………………………………2 3、生产工艺... …………………………………………………………………………………..2 4、填料技术指标... ……………………………………………………......................................3 三、路基试验段管理人员、生产人员及机械设备................................................................... 3 1、管理人员... …………………………………………………………………………………..3 2、生产人员................................................................................................................................. 4 3、投入试验段施工的机械设备... ……………………………………………………………..4 四、施工工艺及工艺参数的确定：............................................................................................. 6 1、试验段的设置..........................................................................................................................6 2、测量工作... …………………………………………………………………………………..6 3、基底处理.................................................................................................................................. 6 4、填筑施工方法......................................................................................................................... 6 5、工艺概述... …………………………………………………………………………………..7 6、布料…………………………………………………………………………………………. 9 7、摊铺计算……………………………………………………………………………………. 9 8、碾压………………………………………………………………………………………….. 9 9、试验段压实标准和成果…………………………………………………………………..... 10 五、试验段工艺试验总结......................................................................................................... 15 1、工艺试验的分析总结……………………………………………………………………... 15 2、压实工艺参数的选取…………………………………………………………………….... 15 3、施工控制要求及注意事项………………………………………………………………... 15

序号 设备名称 规格型号 单 位 数 量 状态 路基填筑试验段成果总结

一、试验段试验的目的

确定合适的压实参数（松铺厚度、压实遍数等）及填料参数（最大粒径、掺配比例和合适含水量等），选定满足施工质量要求的压实机具及压实条件下合理的松铺厚度，、压实遍数和施工最佳机械配置等工艺参数，选定经济、合理、准确的检测手段。 二、料源的选定和技术指标 1、料源的选择

经过详细的调查，结合本试验段的实际情况，填料选定考虑就近选择和合理利用的原则： ⑴ 利用隧道弃碴加工A、B组填料。

⑵利用路基挖方段石方加工A、B组填料。 2、料场设置及机械配置

在新建广深港客运专线DK52+200处线路左侧配备一套日生产能力为2000立方的破碎机，利用百足地隧道弃碴、大岭山隧道弃碴，DK53+680～K+100路堑弃碴在此进行加工A、B组填料。

同时施工现场配备相应的挖掘机、装载机、推土机、平地机、振动压路机、洒水车和自卸汽车等机械设备，满足施工需要。 3、生产工艺

将符合要求的弱风化岩石及渗水性土壤倒入破碎机，经两组破碎机破碎后由输送带输送到不同规格的振动筛，流下不同规格的碎石、渗水土，然后按A、B组填料技术指标要求的比例把不同规格的碎石及渗水土掺配到一起，掺拌均匀。 4、填料技术指标

A、B组填料技术指标要求：碎石类60mm-100mm，颗粒的质量超过总质量的50%（不易风化尖棱状为主），细料含量5-15%，砂粘土为35%。禁止使用不良土源，并控制含水量在最佳含水量10%±2%偏差范围。

填料在运输过程中及摊铺整平过程中的含水率损失在±2%偏差范围内。 三、路基试验段管理人员、生产人员及机械设备 1、管理人员 路基试验段主要管理人员 2、生产人员

参加试验段施工的生产人员有两个工班的工人和26名机械司机，所有进场人员已进行技术交底和客运专线路基施工专题培训。 3、投入试验段施工的机械设备

试验段路基填筑主要采用装载机、自卸汽车运料、推土机初平、平地机修整填筑表面、振动式压路机碾压。所有配备的机械设备见表四，测量检测仪器设备见表五 机械设备表 表四

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 挖掘机 装载机 振动压路机 推土机 自卸汽车 平地机 洒水车 破碎机 拌合机 打夯机 PC200 ZL30E YA20E D9N 沃尔沃F12 红 岩 PY160C 东 风 2000m3/天 2000m3/天 — 台 台 台 台 台 台 台 台 套 台 台 2 4 1 1 2 4 10 1 1 1 1 1 良好 良好 良好 良好 良好 良好 良好 良好 良好 良好 良好 良好 东风EQ系列 台 测量、试验检测仪器设备表 表五 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 仪器设备名称 徕卡全站仪 水准尺 动力触探仪 灌砂筒 电子秤 Evd测试仪 Ev2测试仪 规格型号 TC800 2mm 63kg 150mm 1kg Evd Ev2 单位 台 台 把 台 台 个 台 台 台 数量 1 1 2 1 1 1 1 1 1 稳定状态 良好 良好 良好 良好 良好 良好 良好 良好 良好 自动安平水准仪 1mm 平板荷载测探仪 K30 四、施工工艺及工艺参数的确定 1、试验段的设置

结合本标段路基段落的长度情况和地形条件，同时考虑到地基处理，现场施工条件等因素，经综合分析决定将试验段设在DK+080～DK+420，全长340m。 该段路基为低挖土质路堑地段和低填筑地段，此段路基的地质及地表情况能代表本地区路基填方施工特点。该段路基设计基本情况为：路基顶宽13.6m，处于曲线段，R为7000m，纵坡为1.7‰。该段路基底部铺设一层复合土工膜（型号 500g/m2 ），复合土工膜上下各铺设.0.1m厚的中粗砂（砂含泥量小于5%），基床底层填筑1.8m厚的A、B组填料，基床表层填筑0.4m厚的级配碎石。 2、测量工作

根据设计院提交的桩点资料进行施工复测，恢复了线路中间桩位，并加密了水准点，复核了设计路基横断面，放出了路基边桩。 3、基底处理

该试验段基底地基承载力经检测满足设计要求。 4、填筑施工方法 该试验段A、B组填料填筑按第一层松铺30cm厚，第二层松铺40.cm厚，第三层松铺50 cm厚进行填筑、整平、压实、检测施工。

路基试验段工艺流程图

测量放样

基底整平压实

铺设10cm厚砂垫层

地基承载力检测合格

基底处理

铺设复合土工膜

铺设10cm厚砂垫层 稳压两遍

填筑A、B组填料

整平压实检测 5、工艺概述 ⑴路堑基底处理

用推土机初平，平地机精平，压路机压实，并形成横向坡度为4%的路拱。 ⑵路基沉降观测

根据《广深港公司沉降观测细则》要求和施工图设计，为了观测路基基底沉降情况，第一层填料经碾压合格后，分别在DK+200 、DK+310处埋设沉降板，以观测路基基底下沉变化。

观测方法及结果如下：

①沉降板观测采用二等水准测量，保证其观测精度不低于1mm，该数取位至0.1mm。 在施工其间一般每天进行一次观测，在沉降量突变的情况下,每天观测2次,如果两次填筑间隔时间较长，每3天观测一次。

②在填筑过程中，根据观测结果整理绘制“时间-沉降量”关系曲线图，判断地基的稳定性。本工程中DK+310处沉降曲线在10天、DK+200沉降曲线在7天已趋向平缓，说明沉降已基本稳定。

待路基填筑至设计标高时，在路肩布设观测桩，与沉降板同步观测，通过测量路肩监测桩的高程变化，确定路基的沉降量。

智能沉降计观测结果：DK+310处第10天沉降量为6 mm，平均沉降量为0.6 mm/d；DK+200处第7天沉降量为2mm，平均沉降量为0.28mm/d，以上说明基底沉降较为稳定。 ⑶复合土工膜铺设

复合土工膜铺筑前对顶面进行清理，然后人工铺设10cm底砂，铺设时应将尖棱状石碴挑出，以免顶破复合土工膜而失去作用。

人工铺设复合土工膜，平整无褶，其连接采用搭接，搭接宽度为30cm，复合土工膜铺设完成后，由人工铺设10cm中粗砂覆盖层。

10cm砂垫层

复合土工膜

10cm砂垫层

复合土工膜铺设示意图 6、布料

根据松铺厚度（30cm、35cm、40cm）计算每车料所需用的面积，然后用石灰在填筑底层面画格子，格子的宽度依据每车卸料的摊开宽度和推土机的宽度确定一个合适的尺寸，布料时注意每车料都能卸在格子的固定位置，一般保持在格子上方居中处，所推开的长度基本一致，这样有利于保证填筑厚度统一，压实系数一致和平整度良好。

为保证路基边缘的地基系数、动态变形模量及孔隙率，边线应比设计边线每边宽度宽出50cm，填筑至路基基层时，经检测合格后，把宽出部分清除。 7、摊铺计算

本次试验段按松铺厚度30cm、35cm、40cm进行试验。填料的摊铺采用推土机和平地机，保证每一层的平整度及厚度的均匀。放样时，在测量桩上画出虚铺厚度。摊平过程中不断检查，平整松铺厚度，多余的填料清除路外。每一层填筑时均需形成3%-4%的人字形拱坡利于排雨水。

在相邻两区段上下两层填筑接头处需错开不小于3m的距离。在沉降观测桩周围1m范围内的路基采用人工填筑后。用蛙式打夯机夯实，但每层夯实松铺厚度在18cm之内，避免沉降观测桩受机械碰撞。用钢筋加工直径为1m钢筋笼，罩在沉降观测桩的周围，保护好观测桩。 8、碾压

摊铺整平后，松铺厚度、平整度、纵横坡度均符合要求时，即开始碾压。本试验段采用25T（激振力为50T）振动压路机，记录碾压遍数及压实速度。

碾压时采用从两侧向中心的顺序，纵向进退式碾压，行于行轮迹重叠0.4m，相邻两区段重叠2m，以保证无漏压、无死角，确保碾压的均匀性。

碾压方法为：静压一遍，弱振碾压一遍，强振碾压2～6遍（同步检测结果），弱振压一遍，最后再静压一遍。即：静压→弱振→强振→弱振→静压。碾压行驶速度开始时用慢速（宜为2km/h），最大速度不超过2.2km/h。 压实检测

配置主要检测仪器：①用ø150mm灌砂筒检测压实度及孔隙率；

②用K30平板载荷仪检测地基系数K30值；③用Evd动态平板载荷仪检测地基动态变形模量值；④用Ev2静态平板载荷仪检测地基静态变形模量值。采用这几种仪器联合检测控制施工过程中的填筑碾压工艺方法。检测过程中按照“铁建设计（2006）160号”规范的检测频率进行，检测频率为每100m压实系数和孔隙率每层左、右距离边线1m处各2点；每填一层高度检测地基系数K30、动态变形模量Evd、静态变型模量Ev2，距路基边线2m处左、右各1点，路基中部2点。

试验过程中安排技术人员、试验人员记录压路机的碾压速度、碾压顺序、碾压遍数工艺及各项试验指标检测等情况，以便整理出大面积路基填筑施工的总结报告。 9、试验压实标准和成果 试验压实标准

试验压实标准一览表 表六 基床 以下 底层 孔隙率(%) ≤31 ≤28 K ≥0.90 ≥0.95 孔隙率(%) K30（MPa/m） Ev2（MPa） ≤31 ≤28 ≥130 ≥150 ≥45 ≥60 Ev2 ≤2.6 Evd（MPa） ≥35 ≥40

试验压实成果 表七

碾压遍数 2 3 孔隙率 ≤31(%) K30≥130 Evd≥40（MPa） Ev2≥45（MPa） （MPa/m） — — 备 注 23.3、21.0、22.1 104、120、112 4 松铺厚度为30cm，4遍压实厚— — 20.2、19.5、21.0 136、112、144 度为26.1cm,4遍9.1、17.9、19.5、检测指标均合格 42．7、49．3、18.7、17.9、170、150、176、83．3、．1、74．2、碾压工艺（静压+44．5、47．5、17.2、19.1、160、152、176 65．6、74．6、58．7 弱振+强振+弱振+56．4、48．8 16.4、15.6 静压） 22．5、21．0、110、125、106 22．5 松铺厚度为20．2、19．2、35cm，5遍压实厚— — 146、134、126 18．7 度为30..9cm,5遍检测指标均合格 14．5、16．4、碾压工艺（静压+17．2、15．3、53．2、59．4、176、151、168、74．2、85．4、．3、弱振+强振+弱振+14．9、16．8、．3、80．2、160、162、1 74．6、73．6、71．5 静压） 16．4、16．0、65．4、58．2 14．9 19．1、19．8、136、128、143 20．6 松铺厚度为16．8、17．8、40cm，6遍压实厚— — 150、145、157 17．9 度为34.9cm,6遍检测指标均合格 14．5、16．4、碾压工艺（静压+14．1、15．3、81．2、46．9、178、170、192、62．7、67．8、75．1、弱振+强振+弱振+14．9、16．4、50．9、62．5、155、160、168 76．7、67．5、59．3 静压） 14。1、16．0、65、67．2 17．6 — — — — 3 4 5 4 5 6

试验段第一层碾压下降量(虚铺30cm) 表八 里程 位置 碾压前标高 碾压后标高 压缩量

中心至左侧8m

39.333 39.293 0.040 DK+280

中 心

39.567 39.529 0.038 中心至右侧8m

39.281 39.242 0.039 中心至左侧8m

39.243 39.205 0.038 DK+300

中 心

39.525 39.485 0.040 中心至右侧8m

39.209 39.170 0.039 中心至左侧8m

39.134 39.096 0.038 DK+320

中 心

39.517 39.477 0.040 中心至右侧8m

39.107 39.068 0.039 中心至左侧8m

39.129 39.090 0.039 DK+340

中 心

39.332 39.294 0.038 中心至右侧8m

38.990 38.950 0.040 中心至左侧8m

39.058 39.019 0.039 DK+360

中 心

39.257 39.219 0.038 中心至右侧8m

38.927 38.887 0.040 中心至左侧8m

39.042 39.003 0.039 DK+380

中 心

39.278 39.240 0.038 中心至右侧8m

38.888 38.852 0.036 中心至左侧8m

39.259 39.220 0.039 DK+405 中 心

39.370 39.330 0.040 中心至右侧8m

38.934 38.5 0.039 平均值

— — — 0.039

测量：李敏 复核：贺天章 日期：2007年12月5日

试验段第二层碾压下降量(虚铺35cm) 表九 里程 位置 碾压前标高 碾压后标高 压缩量

中心至左侧7m

39.684 39.4 0.040 DK+280

中 心

39.836 39.796 0.040 中心至右侧7m

39.703 39.662 0.041 中心至左侧7m

39.529 39.487 0.042 DK+320

中 心

39.778 39.738 0.040 中心至右侧7m

39.524 39.482 0.042 中心至左侧7m

39.355 39.312 0.043 DK+360

中 心

39.578 39.535 0.043 中心至右侧7m

39.286 39.246 0.040 中心至左侧7m

39.604 39.563 0.041 DK+400 中 心

39.665 39.623 0.042 中心至右侧7m

39.294 39.2 0.040 平均值

— — — 0.041

测量：李敏 复核：贺天章 日期：2007年12月5日

备注 — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — —

备注 — — — — — — — — — — — — —

里程 DK+280

试验段第三层碾压下降量(虚铺40cm) 表十 位置 中心至左侧7m 中 心 中心至右侧7m 中心至左侧7m 碾压前标高 39.788 39.995 39.781 39.849 40.098 39.862 39.699 39.857 39.624 39.886 39.917 39.628 — 碾压后标高 39.735 39.945 39.731 39.799 40.046 39.812 39.9 39.804 39.571 39.835 39.865 39.575 — 压缩量 0.053 0.050 0.050 0.050 0.052 0.050 0.050 0.053 0.053 0.051 0.052 0.053 0.051 备注 — — — — — — — — — — — — —

DK+320 中 心 中心至右侧7m 中心至左侧7m DK+360 中 心 中心至右侧7m 中心至左侧7m DK+400 平均值 中 心 中心至右侧7m — 测量：李敏 复核：贺天章 日期：2007年12月13日

DK+080～DK+260段试验按松铺厚度30cm、35cm、40cm进行试验，其碾压下降量同上。

五、试验段工艺试验总结 1、工艺试验的分析总结

A、B组填筑：选择了三种松铺厚度：30cm、40cm、50cm，都是在5遍碾压后所有检测指标均达到要求。压实厚度分别为26.1cm、34.9cm、43.9cm，压实工效分别为26.1/4、30.9/5、34.9/6，可以看出松铺厚度在35cm时，在现有设备条件下压5遍是最经济、合理的选择。在今后全标段填筑过程中，选定松铺厚度为35cm最合适。 2、压实工艺参数的选取

通过DK+080～DK+420路基试验段的填筑试验，在保证满足设计及验标要求的压实指标的前提下，充分发挥现在施工机械的工效，对三种填筑松铺厚度压实工艺参数进行选取，具体如表：

填筑压实工艺参数选定表 表十一 填料 A、B组填料 碾压设备 1 松铺厚度 40cm 施工含水率 3.5%左右 碾压遍数 静压1+弱振1+强振4+静压1 3、施工控制要求及注意事项 ⑴填料控制

A、B组料级配的比例符合规范要求，拌合均匀，填料含水量对碾压效果影响相对较小，但填料太干的情况下易在摊铺过程中出现骨料离析、料窝、粗细料不均匀现象，压实不易达标。适当的含水量（3.2%-3.8%）有利于细料对粗料的黏附，碾压时内摩擦力小、易于压实。 ⑵布料过程：根据填筑段宽度变化，为保证推土机摊铺的高效和边沿不出现超填，欠料现象，应及时调整格子的尺寸及堆料的位置与方式。

⑶A、B组料在摊铺整平过程中，特别要注意的是推土机刀片的两侧及前方终点处最容易出现粗骨料集窝现像，必须以人工清除，清除的料放到未布料处或留待后层与新料混合使用。

用推土机简单粗平后即应测量松铺厚度，对偏差较大处用推土机调整，最后用平地机精平。 ⑷碾压：一定要按先两侧后中间，先慢后快，先静后振的程序进行。同时在碾压过程中注意纵横向碾压搭接长度和宽度满足规范要求。 ⑸在摊铺碾压时，一定要注意对沉降观测装置的保护，为控制机械设备与观测装置的合适距离，可制作一个钢筋笼把观测装置罩住，并用显眼的标志标识。在其周围未能充分碾压的部位，应用蛙式打夯机分层压实，对于周围粗集料窝的问题，必须用人工配合整理。 ⑹禁止大型机械和载重车辆在碾压后的路基上调头，急转弯等。 ⑺雨季施工保证措施

首先是和地方气象部门保持联系，掌握当地的气候变化情况，避免雨天施工，并能在下雨前做好防范或采取应急方案。 其次是对料源进行保护。集中拌合场地的排水顺畅是基本要求，尤其不能让取料点位置集水。施工现场的路基（路堑）边坡范围外应设临时排水沟，并始终保持临时排水系统的完善和畅通，同时配置适量的防水布，以备施工过程下雨时对新压实或未碾压填料的覆盖，避免路基填筑质量受到严重影响。

⑻保持施工现场整洁、有序，施工材料、机具堆停放整齐有序，做到文明施工。

综上所述，在以后的路基填筑施工中，按照此次路基试验段所取得的工艺参数指导全线A、B组料填筑施工，以确保路基填筑的施工质量和施工进度。