基床以下路堤填筑工艺试验总结

王双喜

【摘  要】基床以下路堤填筑施工前，需要对工程的地理情况进行调查，再进行工艺试验，通过工艺试验确定以下施工工艺参数：机械组合、松铺厚度、碾压遍数、填料施工允许含水量范围。

【关键词】路基;实验;工艺;参数

一、工程概况

新建连云港至徐州铁路站前Ⅱ标管段内路基位于冲积平原，地形平坦、开阔，多辟为农田。包括区间路基三段（里程DK82+935.875～DK84+464.75、DK86+087.050～DK86+500、DK88+850～DK89+958.42（含短链））和站场路基DK86+500～DK88+850，全长4458.545m。全管段路基填方141.04万立方，其中级配碎石13.65万立方、AB组填料48.28万立方、C组砾石类55.12万立方、素土23.99万立方。

根据《新建铁路连云港至徐州铁路新建工程路基设计参考图》，路基分为基床表层和基床底层以及基床以下路堤。路基基床表层采用级配碎石填筑厚40（70）cm，基床底层采用A、B组填料厚为2.3m，基床以下采用A、B组填料或C组碎石、砾石类填料填筑。基床以下路堤填料的最大粒径不大于7.5cm，基床底层填料粒径不大于6cm。路基基底加固采用CFG桩基，CFG桩顶采用50cm厚的碎石垫层和两层土工格栅作为褥垫层。

（一）地形地貌

场地内地貌单位类型为冲积平原，地势平坦、开阔，多辟为农田，地貌略有起伏，以旱地、水稻田为主，沟渠贯穿，存在多处小水沟。

（二）水文地质

地表水主要为水沟、水塘水，接受地表径流及大气降水补给，水量一般。地下水为空隙潜水，埋深1.5～6.7m。地表水氯盐侵蚀作用等级L1、碳化环境作用等级为T2。年平均降水量939.6mm，降雨主要集中于6～8月份，其中7月份单月降雨量最大。

（三）试验段概述

本次路基试验段设置两涵洞之间（DK83+800～DK83+950），路基试验段长度为150m。路基填筑高度6.0m，本段路基填方为30500m3（其中基床以下路堤B组填料为17565m3），CFG加固区面积为6900 m2，填筑碎石垫层3450m3。

二、试验目的

基床以下路堤填筑施工前应进行工艺试验，通过工艺试验确定以下施工工艺参数：机械组合、松铺厚度、碾压遍数、填料施工允许含水量范围。

（一）施工工艺

路基填筑按照“三阶段、四区段、八流程”进行施工。

（二）填土质量

工艺试验段填筑材料经土工试验确定材料类别为间断级配含土细角砾B1、B2组填料、最大干密度为2.16g/cm3、最大粒径小于7.5cm、最佳含水率8.1%。

（三）测量放线

首先进行基底高程测量，同时完成整个试验场地的里程桩、中桩及边桩测放工作。

采用全站仪定出路基设计中心线，每30米钉一木桩，据高程测量结果定出边桩，洒白灰线标识。技术人员、测量人员在各横断面处，按中线、两侧边线处用水准仪分别在填土前、精平后、压实后测量填土标高，并在中、边桩上标示出填土高度，用以控制填筑厚度。

为保证路基边坡的压实，路基两侧分别宽铺50cm。

（四）分层填筑

按照网格法布料，网格线间距根据运料车的车容量及松铺厚度计算确定，采取单车一格卸料。

1、第一层

（1）第一层松铺厚度为31cm，布料网格面积=每车运量÷摊铺厚度。本试验段采用车容量16m³自卸车运输，布料网格面积为16m3÷0.31m=51.6㎡，采用5m×10.3m网格布料，卸土布料安排专人指挥，确保卸料均匀，便于摊铺、平整，用以控制推土机作业厚度。

2、第二层

第二层松铺厚度为35cm，布料网格调整为采用5m×9.1m网格布料，

初平、精平方法按照第一层方法进行，平地机精平时要求第二层填筑时须形成人字形横坡。进行含水率检测，检测结果含水率为7.7%-9.1%，满足施工要求。松铺厚度和含水率满足要求后，采用两台22t压路机静压1遍+弱振2遍+强振3遍后，采用灌砂法检测压实度6处，最大值为0.94，最小值为0.931，满足K≥92%要求，静压1次进行收光。压实后再次进行标高测量，通过测量压实后厚度平均为30cm。松铺系数计算结果为1.17。

检测合格后铺设双向土工格栅，沿路基边坡铺设，土工格栅幅宽5米，搭接长度30cm以上。采用U型钢筋进行固定，按4处/米。

3、第三层

第三层松铺厚度为33cm，布料網格调整为采用5m×9.7m网格布料，初平、精平方法按照第二层方法进行，平地机精平时要求第三层填筑时须形成人字形横坡。进行含水率检测，检测结果含水率最小为7.7%，最大为9.0%，满足施工要求。松铺厚度和含水率满足要求后，采用两台22t压路机静压1遍+弱振2遍+强振3遍后，采用灌砂法检测压实度6处，最大值为0.94，最小值为0.931，满足K≥92%要求，最后进行静压1遍收光。压实后再次进行标高测量，通过测量压实后厚度平均为28cm。松铺系数计算结果为1.18。选取4点进行地基系数K30检测，经检测地基系数K30最大为166MPa/m，最小为151MPa/m，满足K30 ≥130要求。

4、检测项目及标准

压实完成后及时进行效果检测，一是进行压实后标高的测量，确定填料压实后的实际厚度，计算松铺系数，有效的控制路基填筑标高;二是进行试验检测。在填筑试验段范围内，对每层压实后进行压实系数的检测每三层检测一次K30，具体检测频率及标准符合《高速铁路路基工程施工质量验收标准》（TB10751-2018）。

四、工艺试验成果总结

1.填料

填料来源于阿湖取土场，该取土场取土类型主要为间断级配含细角砾B1、B2组填料，粒径不大于7.5cm，最佳含水率8.1%（±2%）。

2.最优机械配置

配备推土机1台，挖掘机1台，平地机1台，22t振动压路机2台。

3.松铺厚度及松铺系数的选择

松铺厚度按35cm控制，此厚度为考虑装载机摊平时的碾压，平地机精平时厚度变化，同时考虑每填高60cm铺设一层土工格栅的设计要求。此時填料的松铺系数为1.17。

五、施工注意事项

（一）质量控制要求

（1）料源的控制

料源的控制是B组填料施工中最关键的环节，料源控制不好就会存在填料级配不连续，主要表现为中间颗粒及细颗粒偏少，现场摊铺时填料离散性很大，“集料窝”现象明显，直接影响现场填筑的质量。因此，要从填料的源头加以控制，严格控制填料最大粒径小于75mm。

（2）填料控制

在摊铺完成后采用平地机精平时，填料受重力影响，粗颗粒在表层极易会集在一起，形成“集料窝”现象。因此摊铺时采用画网格布料，通过理论计算出每车料的摊铺面积，用石灰画出5m×9.7m的网格，按网格依次卸料，一车料基本可以堆满一格，这样可以解决“集料窝”的问题，同时采用小型挖机配合人工辅助，对局部“集料窝”地段进行现场拌合，摊铺平整、均匀。

（二）质量保证措施

（1）从填料的源头抓起，对填料进行试验检测，确保B组填料的粒径满足设计和规范要求，颗粒级配连续合理。经检验合格的填料才能用于路基填筑施工，不合格料严禁进入施工现场。

（2）加强施工前的试验控制。针对存放B组填料的实际情况，认真做好各项检测指标控制，注意试验取样的代表性。对每一批次的填料进行颗粒分析、击实试验，确定室内试验的最大干密度和最佳含水量的关系，拟定施工最佳含水率等试验指标。

（3）在正式填筑施工前，及时完成原地基的质量检测，若达不到设计和规范要求，对地基重新进行处理，直至地基承载力满足设计要求。

（4）加强施工过程工艺控制。首先确保现场填料的均匀性，在摊铺时采用网格法施工，整平过程中辅以人工对“集料窝”现象进行处理;二是填料的最佳含水量的控制，碾压前将填料的含水率偏差控制在-2%～+2%范围内。

（5）加强施工过程中的试验检测工作。严格按照《铁路工程土工试验规程》（TB10102-2010）进行各项指标的检测。在试验段范围内，对每层填筑压实后进行地基系数K30和压实系数K的检测，尤其是要加强各项检测操作程序的规范化。

（三）安全控制措施

根据安全生产的要求制定路基工程施工安全措施：

（1）对临时便道做好养护维修，保持路况良好。做好施工预告、设立限速标志;运输繁忙地段，设立专人指挥交通;对司机进行经常性的安全教育，避免在运输过程中出现车辆交通事故。

（2）土石方施工中，现场设专人指挥、调度，防止相互干扰碰撞，机械填筑作业要留有安全距离。制

（3）非机械操作人员不得爬乘挖掘机、装载机、翻斗车等土方施工机械，机械操作人员严格遵守安全规范，按程序操作，文明驾驶，礼貌行车。

（作者单位：中铁一局集团有限公司广州分公司）