高速铁路路基试验段的填筑工艺研究
2015-03-12童勇
童 勇
(中铁六局北京铁路建设有限公司直属2项目部,北京 100036)
高速铁路路基系为了实现铁轨顺利铺设,火车稳定通行而实施的土建工程,亦属于整个铁路安全、高效运营的前提条件。因为其属于铁道线下部实体构成的主要成分,欲实现铁路长期、高效、稳定运营,切实保障通行火车的安全稳定,铁路路基一定要满足过硬的强度、充足的刚度、优良的稳定性能等必备要素,另外,也要达到连贯通车、平稳流畅的行车条件。现阶段,我国的高速铁路大部分是无砟轨道,必须将所有线路构架连贯性地建造,且同时要满足其它质量标准,下面就铁路路基构筑过程展开讨论。
1 工程情况介绍
新建天津至秦皇岛客运专线五标段工程属于双向客运专线,拟定列车行驶速度为每小时350km,主线之间距离是5m,铁路路基基床表层(厚度为(0.4m))的材料选取固定标准级配碎石配比,基床底层(深度为2.3m)以及在它下边的路堤均选取A和B两种规格材料。当把所用材料运至建设工地后,先用平整设备给予大致的平整,再使用平地设备给予精细的平整而且使用大型压路机械辊压定型。待路堤堆积预压以及沉降过程逐步平稳后即开始实施路基床体表面层的构筑过程。于碎石加工混配站混配好碎石,使用翻斗车拉运到建设工地,利用两台摊铺设备并行联合铺放,大型压路设备碾压定型,辊轮压路设备碾压整光。总体路堤填充构筑过程必须严格遵循“3个时间段、4个区段、8套流程”的构筑过程安排进行。于此双向客运专运铁路线上拟定出100m长的区间留做A、B型填充材料试验区段。此区间铁路路基选取CFG桩稳定基底,加固桩高10m,组装结束且验证达标。路基实体及底部基础床体均选取本地配料点的A、B型材料构建,特殊情况时实施配比调整,且特别要注重检查验收过程的各个环节质量。
2 铁路路基填筑工艺构建程序
2.1 准备工作
路基构建前,一定要把取土场的填充材料实施抽样检查,验证达标后,方可安排作业装备入场开工。通常而言,所取土样中的水分含量适合略高一些,正常允许高于最佳水分含量的1%~2%。
2.2 现场勘测
依据设置的路基结构图的截面宽度,实施现场测量、范围尺寸确定,且使用白灰线现实路基中线和边框线,依照富余50cm构建路基。
2.3 填充、构筑、摊铺及初始碾压
对路基构筑区段实施均匀分散投放和分布填充材料,依托推土设备和平地机械摊整平滑,让填筑层在横向和顺向均平铺疏密适当,从而切实保障压路机械碾轮可均匀触及铺料表面且滚压瓷实,进而实现理想的平整碾压标准。在进行此过程的同时,也要将路两肩实施粗略的碾压瓷实,以确保当压路机碾压到路肩时不至于出现下滑的情况。初步碾压环节完成之后,使用平整基底的设备实施精细平整,少部分的洼坑依靠人工仔细整好。
2.4 重复压和结尾碾压
压路设备在碾压的时候,先压路基两肩,而后,再由路基两旁逐渐向路面中央顺向碾压。从开始选用低速碾压,二次压实选取中速,终结压实选用快速的碾压程序进行施工。压路机械的碾压轨迹应当是先两旁后中央,相衔接的两轮碾压痕迹最低要重叠40cm,确保没有遗漏区域。
表1 高速铁路路基压实标准和检测频率
表2 松铺系数计算汇总表
2.5 实验检查
路基构建进程中检验地基指数、孔隙比率、二次形变模量、动态形变模量,验证达标后即可进行后续施工过程。压实标准见表1。
3 路基填筑过程指标数据的拟定
3.1 松铺深度
为了切实保障路基的压实效果,联系虚垫的土层深度,且结合建设单位的设备拥有现状,决定选取20t压路设备进行滚压。于选定的路基试验段每相距20m预留一个横断面,在每个断面的左道中心和右道中心还有两旁距路肩两米位置设定四个观测点,依照33cm、38cm、43cm三类松铺深度,先后在其土层压实以后测量得出各个观测点的压实深度平均值,而且运算出各松铺深度的松铺指数还有压实深度缩减率(见表2)。由表2能够观察出,当松铺深度为38cm时的松铺指数及压实变化比率最低,说明选取38cm松铺深度的压实程度最佳。
3.2 滚压次数
当松铺深度选择38cm时,沿顺向路基每相距100m在压实的区域选择四个抽样分析点,用地基指数、孔隙比率二次形变模量、动态形变模量四种性能参数考核路基压实程度。检验孔隙比率时,在距路肩边线左右各1m部位各设置一个取样分析点,在路基中部设置两个取样分析点,测验地基指数、形变模量和动态形变模量时,在距离路基边线在两侧方向上各2m部位分别设置一个取样分析点,在路基中间区域确定两个取样分析点。通过实验可知,碾压次数在四次至五次时,其各项性能参数均达不到规定数值;碾压次数为6~7次时,其各项性能参数均有较好效果。因为碾压次数密切关联着建设成本,所以选择恰当的碾压次数为六次。
结语
试验段路基填料的天然含水量在6%~8%之间,按38cm松铺厚度进行摊铺,采用徐工XS203JE型机械驱动压路机实施碾压。在完成该段路基填筑后进行承载预压,每隔100m设置一个沉降观测点,观测结果表明,预压期和预压期结束后各沉降观测点的观测值都小于10mm,采用地基系数、孔隙率、二次变形模量和动态变形模量四项指标检验路基压实情况。结果表明,四项指标的检测合格率为100%。以上实验过程可当做施工样板。
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