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图书分类

Book classification
  1. 本书编写组针对高速铁路路基施工及维护的特点,借鉴国外经验,吸收国内高速铁路路基建设过程中应用的新工艺、新方法,从施工管理、质量检测和维护等几方面,按照基于工作过程的思路开发、编写了本书。本书内容的选取力争具备全面性、系统性、实用性和先进性,内容的组织力求符合高职学生的认知规律。
  1. 项目3  高速铁路路堤施工及维护
    项目描述:
    路堤是铁路线路中以填筑方式施工的轨道基础部分。在高速铁路高平顺性的要求下,对路堤施工质量的控制提出了更高的要求。在我国,高速铁路推广的是无砟轨道,对线下工程提出了“零沉降”的建设理念。高速铁路线下工程的设计和施工都要以“工后零沉降”为追求目标,故对高速铁路路堤填料、施工工艺、验收标准提出了新的要求。
    学习目标:
    知识:<br/>掌握路堤填料的分类标准和高速铁路路堤不同部位的填料要求;
    掌握路堤各部位的压实标准;
    掌握路堤各部位的检验项目和检验数量。
    技能:
    能够熟练进行路堤填筑的施工管理和质量控制;
    能够熟练进行路堤质量的验收工作。
    素质:
    养成严谨求实的工作作风;
    具备协作精神;
    具备一定的协调、组织能力。
    任务3-1  基床以下路堤施工
    3-1-1  任务目标
    能够根据具体的地质条件对原始地面做出恰当的处理,完成路堤下部的填筑任务;
    能够独立完成路堤填筑施工的技术交底工作。
    3-1-2  相关知识
    1. 路堤填料分类标准
    填料是指构成铁路路基等土工建筑物的原材料。填料质量的好坏,直接关系到路基建筑物的强度高低与变形,已越来越为工程界所重视。填料可根据岩土工程性质及适用条件进行分类。
    在《铁路路基设计规范》(TB l0001—2005)中,填料分类新标准在采用“粒径累积法”分类体系定名后,即进行“填料分组”。
    根据土石的颗粒组成、颗粒形状、塑性指数等,路基填料可分为巨粒土、粗粒土和细粒土三大类,如表3-1(a)、表3-1(b)所示。
    新标准中填料共分5个组别,即A、B、C、D、E五组,分组意义与原有的“填料分组”不同,是以土的剪切强度、可压实性、压缩性、对气候的灵敏性为依据,其中A、B组均为强度较高、压缩性较小的石、砾、砂和粗粒混合土,取消了原有规范B组中的黏性土。细粒土由于强度较低、压缩变形较大,在雨水作用下易发生沉陷变形,均归为C组和D组,以B线wL=40为界,wL≤40时的黏土和粉土为C组,wL>40的黏土和粉土为D组。
    表3-1(a)  巨粒土、粗粒土填料分类与分组
    一级定名 二级定名 填料
    分组
    类别 名称 说   明 细粒含量 颗粒级配 名   称
    巨粒土 碎石类土 块石类 块石土 硬块石土 粒径大于200 mm颗粒的质量超过总质量的50%(不易风化,尖棱状为主) — — 硬块石 A
    软块石土 粒径大于200 mm颗粒的质量超过总质量的50%(易风化,尖棱状为主) — — Rc>15MPa的不易风化软块石 A
    Rc≤15MPa的不易风化软块石 B
    易风化软的块石 C
    风化软的块石 D


    土 粒径大于200 mm颗粒的质量超过总质量的50%(浑圆或圆棱状为主) <5% 良好 级配好的漂石 A
    不良 级配不好的漂石 B
    5%~15% 良好 级配好的含土漂石 A
    不良 级配不好的含土漂石 B
    15%~30% — 土质漂石 B
    >30% — 土质漂石 C
    续表
    一级定名 二级定名 填料
    分组
    类别 名称 说   明 细粒含量 颗粒级配 名   称
    巨粒土 碎石类土 碎石类 卵

    土 粒径大于60 mm颗粒的质量超过总质量的50%(浑圆或圆棱状为主) <5% 良好 级配好的卵石 A
    不良 级配不好的卵石 B
    5%~15% 良好 级配好的含土卵石 A
    不良 级配不好的含土卵石 B
    15%~30% — 土质卵石 B
    >30% — 土质卵石 C


    土 粒径大于60 mm颗粒的质量超过总质量的50%(尖棱状为主) <5% 良好 级配好的碎石 A
    不良 级配不好的碎石 B
    5%~15% 良好 级配好的含土碎石 A
    不良 级配不好的含土碎石 B
    15%~30% — 土质碎石 B
    >30% — 土质碎石 C
    粗粒土 砾石类 粗

    土 粗圆砾土 粒径大于20 mm颗粒的质量超过总质量的50%(浑圆或圆棱状为主) <5% 良好 级配好的粗圆砾 A
    不良 级配不好的粗圆砾 B
    5%~15% 良好 级配好的含土粗圆砾 A
    不良 级配不好的含土粗圆砾 B
    15%~30% — 土质粗圆砾 B
    >30% — 土质粗圆砾 C
    粗角砾土 粒径大于20 mm颗粒的质量超过总质量的50%(尖棱状为主) <5% 良好 级配好的粗角砾 A
    不良 级配不好的粗角砾 B
    5%~15% 良好 级配好的含土粗角砾 A
    不良 级配不好的含土粗角砾 B
    15%~30% — 土质粗角砾 B
    >30% — 土质粗角砾 C


    土 细圆砾土 粒径大于2 mm颗粒的质量超过总质量的50%(浑圆或圆棱状为主) <5% 良好 级配好的细圆砾 A
    不良 级配不好的细圆砾 B
    5%~15% 良好 级配好的含土细圆粗角砾 A
    不良 级配不好的含土细圆砾 B
    15%~30% — 土质细圆砾 B
    >30% — 土质细圆砾 C
    续表
    一级定名 二级定名 填料
    分组
    类别 名称 说   明 细粒含量 颗粒级配 名   称
    粗粒土 碎石类土 砾石类 细

    土 细角砾土 粒径大于2 mm颗粒的质量超过总质量的50%
    (尖棱状为主) <5% 良好 级配好的细角砾 A
    不良 级配不好的细角砾 B
    5%~15% 良好 级配好的含土细角砾 A
    不良 级配不好的含土细角砾 B
    15%~30% — 土质细角砾 B
    >30% — 土质细角砾 C
    砂类土 砾砂 粒径大于2 mm颗粒的质量超过总质量的25%~50% <5% 良好 级配好的砾砂 A
    不良 级配不好的砾砂 B
    5%~15% 良好 级配好含土的砾砂 A
    不良 级配不好含土的砾砂 B
    >15% — 土质砾砂 B
    粗砂 粒径大于0.5 mm颗粒的质量超过总质量的50% <5% 良好 级配好的粗砂 A
    不良 级配不好的粗砂 B
    5%~15% 良好 级配好含土的粗砂 A
    不良 级配不好含土的粗砂 B
    >15% — 土质粗砂 B
    中砂 粒径大于0.25 mm颗粒的质量超过总质量的50% <5% 良好 级配好的中砂 A
    不良 级配不好的中砂 B
    5%~15% 良好 级配好含土的中砂 A
    不良 级配不好含土的中砂 B
    >15% — 土质中砂 B
    细砂 粒径大于0.075 mm颗粒的质量超过总质量的85% <5% 良好 级配好的细砂 B
    不良 级配不好的细砂 C
    5%~15% — 含土细砂 C
    粉砂 粒径大于0.075 mm颗粒的质量超过总质量的50% — — 粉砂 C
    注:1. 颗粒级配分为良好(Cu≥5,且Ce=1~3)和不良(Cu<5,且Ce≠1~3),其中不均匀系数Cu=d60/d10;曲率系数Cc=d /(d10×d60),d10、d30、d60分别为颗粒级配曲线上相应于10%、30%、60%含量颗粒的粒径。
    2. 硬块石的单轴饱和抗压强度Rc>30MPa;软块石的单轴饱和抗压强度Rc≤30MPa。
    3. 细粒含量指细粒(d≤0.075 mm)的质量占总质量的百分数。
    表3-1(b)  细粒土填料分类与分组
    一级定名 液限含水率 塑性图 填料分组


    土 粉土 IP≤10,且粒径大于0.075 mm颗粒的质量不超过全部质量50%的土 wL<40%   C
    wL≥40% D
    黏性土 粉质黏土 10 wL≥40% D
    黏土 IP>17 — D
    有机土 有机质含量大于5% E
    注:1. 液限含水率试验采用圆锥仪法,圆锥仪总质量为76g,入土深度为10 mm。
    2. A线方程中的wL按去掉%符号后的数值进行计算。
    填料根据土质类型和渗水性可分为渗水土、非渗水土。A、B组填料中,细粒土含量小于10%、渗透系数大于10-3 cm/s的巨粒土、粗粒土(细砂除外)为渗水土,其余为非渗水土。
    2. 改良土
    改良土是通过改变土的物质成分和结构特点,达到改善土的工程地质性质,满足工程活动需要的土质。改良方法分为物理改良和化学改良两种。
    (1)物理改良。
    对填料的颗粒组成及级配进行改善,即在一种填料中掺入另一种填料,拌和均匀后使其级配得到改善,成为物理力学性质有所提高的新填料。在填料中掺入粗粒料(中粗砂),改善其级配条件;掺入较细颗粒(黏粒),通过提高黏粉比增强其强度指标。
    (2)化学改良。
    向填料中加入掺入料,促使土与掺入料之间发生化学作用,从而使土的结构与性质发生较大变化。掺入料为石灰、水泥、粉煤灰、土壤固化剂及其他有机及无机材料。
    3-1-3  任务实施
    1. 施工工艺流程
    基床以下路堤填筑施工工艺是一种以工序管理为中心,以工序质量保工程质量,以工作质量保工序质量的全面管理方法。按照系统分析原理,整个路基填筑按照“三阶段、四区段、八流程”的施工工艺组织施工。各区段或流程内只允许进行该段和流程的作业,不允许几种作业交叉进行。
    每个区段的长度应根据所使用的机械能力、台车数量确定。但为了保证机械有足够的安全作业场地,每个区段的长度宜取200 m以上或以构造物为界。长度不够或因桥涵隔断不连续,则也应按四个区段程序安排施工。分段工作由主管技术人员、队长、领工员现场确定。
    三阶段:准备阶段→施工阶段→整修验收阶段。
    四区段:填筑区→平整区→碾压区→检验区,如图3-1所示。
     
    图3-1  四区段施工现场
    八流程:施工准备→基底处理→分层填筑→摊铺平整→洒水晾晒→机械碾压→检验签证→路基整修,如图3-2所示。
     
    图3-2  基床以下路堤填筑施工工艺流程
    1)施工准备
    (1)测量放线,测出基底处理后的原地面标高,依据设计资料精确测放路基坡脚及线路中心线,打桩标示。直线地段每20 m一个桩,曲线地段每10m一个桩,并在桩上作出虚铺厚度的标记。
    (2)修建施工便道,施工便道宜结合地方交通部门规划的永久性道路计划,参照临时道路修建标准进行修建,力求避免与铁路、通信电力线路、农田灌渠和各种大型管道平交。
    (3)设置排水系统,不论是填方还是挖方,开工前均应按设计图纸和规范的有关规定将急需的永久性排水工程先行施工,并按照施工过程的需要设置临时排水设施。
    (4)修建临时排水设施,修建生产与生活用房屋,架设通信、电力线路,解决工程与生活用水设施,修建机械停放场与料库。
    2)基底处理
    路基基底应根据施工时的地面和土质的实际条件,按设计文件的要求进行处理。
    (1)拆迁地面建筑物,砍伐地面种植附着物,清除地面植被。
    (2)对于高度大于3.0 m且地面横坡缓于l∶5的路堤,清除草皮、腐殖土后,经预压直接填筑在天然地面上。如果地基土层不符合要求,应按照设计要求采取相应的处理措施。
    (3)地面横坡为1∶5~1∶2.5时,在清除草皮杂物后,还应将原地面挖成台阶,台阶宽度不小于2 m,高度为0.2~0.3 m,台阶顶面做成向内倾斜3%~5%的斜坡,如图3-3所示。当基岩面上的覆盖层较薄时,宜先清除覆盖层再挖台阶;当覆盖层较厚且稳定时,可予保留。
     
    图3-3  斜坡基底处理
    (4)对于高度小于3.0 m的路堤,为了保证基床质量,在基床厚度范围内应无软弱土夹层(即静力触探比贯入阻力Ps<1.5MPa或天然地基容许承载力[]<0.18MPa的土层),否则应采取地基改良和加固措施。
    (5)水田、池塘或饱和粉细砂等松软基底的处理,应根据设计文件的要求,采取排水疏干、挖除淤泥、抛填片石、填砂、填砾石及其他土质等加固措施,保证基底稳固。施工时应按照施工规范的有关规定进行。
    3)分层填筑
    (1)在分层填筑前,应依据技术标准、压实机械性能、填料土质类别,做填土压实试验段。试验段长度为100~200 m。宽度至少为压路机宽度的3倍。普通填料的碎石类土、砾石类土每层的最大压实厚度不宜大于40 cm,砂类土和改良细粒土填料每层的最大压实厚度不宜大于30 cm,分层填筑的最小分层厚度不应小于10 cm。压路机走行三行,相邻两行中间重叠40cm,三行碾压相同遍数。在中间一行取样进行压实度试验,确定填层厚度及各类机械的压实参数,据以指导施工。
     
    图3-4  路堤分层填筑施工现场
    (2)路堤填筑应采取横断面全宽、纵向分层填筑的方式,上、下两层填筑接头应错开不小于3.0 m,如图3-4所示。当原地面高低不平时,应先从最低处分层填筑,由两边向中部填筑。为保证路堤全断面压实度一致,边坡两侧各超填0.5 m,竣工时刷坡整平。
    (3)不同性质的填料分别填筑,每一水平层的全宽采用同一种填料填筑,每种填料累计总厚度不小于50cm。对于不同种类的填料,遵循有利于层间土层渗透反滤的原则施工,其粒径符合D15<4d85。
    (4)按工艺试验确定的合理摊铺层厚进行分层上土,虚铺厚度控制采用方格网法和挂线法,如图3-5和图3-6所示。
       
    图3-5  方格网法控制填土现场施工 图3-6  挂线法控制填土现场施工
    4)摊铺平整
    (1)填筑区段完成一层卸土后,用推土机进行初平,再用平地机进行精平,控制层面应无显著的局部凸凹,平整面应做成向两侧的横向排水坡,如图3-7和图3-8所示。
       
    图3-7  推土机初平现场施工 图3-8  平地机精平现场施工
    (2)在摊铺的同时,应对路肩进行初步压实,并保证压路机压到路肩时不致发生滑坡。
    (3)对路堤填高大于3 m的地段,按设计要求在边坡宽度2.5~3.0 m内每填筑2层(不大于60cm)铺一层双向土工格栅。铺设土工格栅后,严禁汽车及其他重型施工机械直接行驶在土工格栅上。
    (4)摊铺、整平施工工序作业要点。
    上道工序:填料运输
    序号 工  序 作业控制要点
    1 测量放样 每10 m为一断面,在边桩上标示出填高,再在桩边打入竹条,绑扎好布条用以控制填筑厚度
    2 挖台阶 当路基各段不同步填筑时,纵向接头处应在已填筑压实的基础上挖出硬质台阶,台阶宽度不宜小于2 m,高度同填筑层厚
    3 摊铺 采用推土机摊铺,每层摊铺厚度应按压实厚度乘以试验段确定的松铺系数而定。摊铺时,应计算出每车料的摊铺面积,确定堆放密度,以方格网、插标杆控制松铺厚度、路拱、路基横坡
    4 整平 采用平地机整平,在高边坡、陡坡、高坎上作业时,必须设专人指挥、防护,严禁刮刀超出边坡边缘。刮土时,应低速行驶,刮刀的升降量不得相差过大。整平后,横坡偏差≤0.5%:采用坡度尺量,每100 m抽样检验5个断面;平整度偏差基床表层≤10 mm,基床底层及以下≤15 mm:采用2.5 m长直尺量,每100 m抽样检测10点
    下道工序:碾压
    5)洒水晾晒
    (1)使用细粒土填料填筑路堤时,必须严格控制填料的含水率,要求其不超过土质试验中求得的最佳含水量的2%或不低于最佳含水量的3%。
    (2)当含水量太低时,应在表层洒水并尽可能地搅拌,待含水量提高后进行碾压。
    (3)当填料含水量超过规定时,应在摊铺后先晾晒,待含水量降低后碾压,填层厚度可适当减小。在洒水或晾晒时,前、后两区段可交叉施工。
    6)机械碾压
    (1)对于填土压实作业,粗粒土用重型振动压路机或轮胎压路机,细粒土用振动压路机或轮胎压路机进行。
    (2)碾压前应进行技术交底,其内容包括碾压起讫范围、碾压遍数、碾压的速度等。
    (3)用振动压路机进行碾压时,第一遍静压,然后先慢后快,由弱振至强振,最快行驶速度控制在4 km/h,由两侧向中心纵向进退式进行。各区段交接处,应互相重叠压实,纵向搭接长度不应小于2.0 m,沿线路纵向行与行之间压实重叠不应小于40 cm。做到压实均匀,没有漏压、死角。
    (4)应按照压实部位的密度标准、填层厚度及控制压实遍数进行压实。压实遍数由试验人员根据试验段确定的压实参数提供。一般情况下,基床表层压6~8遍,基床底层压5~6遍,基床下部压2~4遍,基底压1~3遍,最多可达10遍;如超过10遍,应检查、分析原因。经密度试验合格后,可转入下一道工序;不合格时应进行补压,直至试验合格。
    (5)碾压过程中做好对沉降观测标的保护,沉降观测标周围碾压不到的边角部位,应采用人工冲击夯夯实,如图3-9所示。
     
    图3-9  沉降观测桩保护示意图
    (6)碾压施工工序作业要点。
    上道工序:摊铺、整平
    序号 工序 作业控制要点
    1 初压 碾压时,填料的含水量控制在最佳含水量的-3%~+2%。初压采用轻型压路机碾压两遍,初压速度应为1.2~1.5 km/h。启动压路机前,确认压路机前后、左右无障碍物。两台以上压路机同时作业时,前后间距不得小于3 m。压路机靠近路堤边缘时,应确保有不小于0.5 m的安全距离。碾压时,纵向行之间的轮迹重叠不小于40 cm,上、下两层接头应错开不小于3 m
    2 复压 采用重型振动压路机进行复压,先弱振一遍,再强振,碾压遍数参照试验段确定的遍数。碾压次序:在直线地段,应从两侧向中间进行;在曲线超高地段,应从曲线内侧向外侧进行;碾压傍山路基时,应由里侧向外侧碾压,距路基边缘不得小于1 m。压路机的碾压速度,开始两遍采用1.5~1.7 km/h,以后采用2.0~2.5 km/h。压路机不可在未完成或正在碾压的地段调头和急刹车
    3 终压 采用光轮压路机进行终压,终压后用平地机轻轻刮一刀,使表面平顺、路拱和坡度符合设计要求
    下道工序:检测
    7)检验签认
    在填料质量、填筑厚度、填层面纵横方向平整均匀度等符合规定标准的基础上,进行密实度或地基系数的测定。凡没有达到标准者,不予签认。
    8)路基整修
    (1)路堤按设计标高填筑完成后,进行平整和测量。恢复中线,每20 m设一桩,进行水平标高测量,计算平整高度,施放路肩边桩,修筑路拱,并用平碾压路机碾压一遍,使路面光洁无浮土,横向排水坡符合要求。
    (2)自检测量。自检测量要求:直线方向的闭合差,自检长度小于400 m时,每100 m的闭合差允许5 mm;自检长度大于400 m时,允许闭合差为20 mm。曲线方向的闭合差,每条曲线为50 mm。直线测距闭合差与曲线测距闭合差为l/2000。中线标高允许偏差为±50 mm。路面宽不小于设计宽度,每100 m丈量3个点。
    (3)对于细粒土边坡,依据路肩边线桩,用人工按设计坡率挂线刷去超填部分,进行整修拍实。整修后的边坡应达到转折处棱线明显,直线处平直,变化处平顺。边坡刷去超填部分后,应作为一个流程进行整修夯实,做到坡面平顺没有凹凸,压实密度合格。
    2. 高速铁路路堤下部质量控制
    1)填料质量控制
    基床以下路堤应宜选用A、B组填料和C组碎石、砾石类填料。当选用C组细粒土填料时,应根据土源的性质进行改良,再进行填筑。
    路堤填料的种类、质量应符合设计要求。基床以下路堤填料的最大粒径应小于75 cm;用于寒冷地区路基冻结影响范围的填料,设计无要求时,砾石类土的细粒含量不应大于15%,砂类土的细粒含量不应大于5%;用于浸水路堤的填料,细粒含量应小于10%。填筑前应对取土场填料进行取样检验;填筑时应对运至现场的填料进行抽样检验。当填料土质发生变化或更换取土场时应重新进行检验。
    填料的检验项目、检验数量应符合表3-2的规定。
    表3-2  路堤填料检验项目及频次
    填料类别 出场检验 施工现场检验
    最大干密度 含水率 颗粒级配 细粒含量 粒径
    砂类土、细砾土、
    粗砾土、碎石类土 1×104 m3
    (或土性明显变化) 每工班不少于2次 1×104 m3
    (或土性明显变化) 1×104 m3
    (或土性明显变化) 1×104 m3
    (或土性明显变化)
    2)路堤填筑质量控制
    (1)基床以下路堤填筑施工工序作业要点。
    上道工序:原地面处理
    序号 工序 作业控制要点
    1 测量放样 每10 m为一断面,在边桩上标示出填高,再在桩边打入竹条,绑扎好布条用以控制填筑厚度
    2 填料选择 填料种类、质量应符合设计要求,填筑前对取土场填料进行取样检验,当填料土质发生变化或更换取土场时应重新进行检验。每10000 m3检测颗粒级配、细粒含量、粒径和最大干密度,每工班检验含水率不少于2次
    3 填料运输 采用大型自卸车运输,并应保证运输能力,运料车不能在新铺且未碾压成型的层面上行驶
    4 摊铺整平 采用推土机摊铺、平地机精平的摊铺方法,摊铺作业中必须设专人指挥、防护。刮土时,应低速行驶,刮刀的升降量不得相差过大
    5 碾压 碾压时填料的含水量控制在最优含水量的-3%~+2%。碾压时先用轻型压路机初压,再用重型振动压路机复压、终压。压路机不可在未完成或正在碾压的地段调头和急刹车。改良细粒土、砂类土每层压实厚度不大于30 cm,碎石类填料不大于40 cm,最小压实厚度均不应小于10 cm
    下道工序:基床底层填筑
    (2)质量控制标准。
    ① 填筑控制。
    a. 每一水平层的全宽应用同一种填料填筑。
    b. 对不同的填料,每层的具体摊铺厚度及碾压遍数应按试验段工艺试验确定的并经监理工程师批准的参数进行控制。
    c. 上下相接的填筑层使用不同种类及颗粒条件的填料时,其粒径应符合D15<4d85的要求。下部填料为化学改良土时,可不受此项规定的限制。
    d. 碾压时,各区段交接处应互相重叠压实,纵向搭接长度不应小于2.0 m,纵向行与行之间的轮迹重叠不小于40 cm,上、下两层填筑接头应错开不小于3.0 m。
    检验数量:施工单位区间正线路基沿线路纵向连续长度每100 m、站场路基折合正线双线每100 m每层检查6处(左、中、右各2处)。监理单位按施工单位检验数量的l0%做平行检验。
    检验方法:观察检验每一水平层的全宽是否用同一种填料填筑,尺量摊铺厚度及碾压时的搭接长度、轮迹重叠宽度及上下层填筑接头错开长度是否符合要求;检查该层和下承层土工试验报告的筛分结果,比较其粒径是否符合D15<4d85的要求。
    ② 压实控制。
    日本标准规定基床以下路堤的压实系数应大于0.90,粗颗粒孔隙率n<10%(细颗粒含量>50%时)和n<15%(细颗粒含量20%~50%时),K30>70MPa/m。德国要求压实系数为0.95~0.97,粗粒土的孔隙率n<12%。法国要求压实系数达到0.95。由此可见,欧洲国家对填土密实度的要求比日本还高。
    室内试验结果表明,填土的压实系数除与路堤的自然压缩量关系密切外,还与填土的水稳性有关。目前,关于这两方面的研究资料不多。但从已有的试验资料看,压实系数从0.85提高到0.90,相对压缩量可减小70%,从0.90提高到0.95,又可减小35%~40%。因此,为了保持高速铁路路基的变形稳定性,提高压实土体的压实系数是非常必要的。
    我国高速铁路路堤填筑质量按表3-3的检测频次和相应压实标准对压实质量进行检测和控制。对站场内多线路基或填筑压实质量可疑地段,应据工程质量控制的需要,增加检验的点数,压实标准应符合表3-4的规定。
    表3-3  基床以下路堤压实质量检测频次
    填料 压实标准 检测频次
    A、B组填料 地基系数K30/
    (MPa/m) 每填高约90 cm沿线路纵向每l00 m检测4点,其中距路基边缘2 m处左右各l点,路基中部2点
    压实系数K 每压实层沿线路纵向每l00 m检测6点,其中距路基边缘1 m处左右各2点,路基中部2点
    化学改良土 7d饱和无侧限抗压强度qu/kPa 抽样检验3处(同一连续作业段左、中、右各一处)
    表3-4  基床以下路堤压实标准
    压实标准 化学改良土 砂类土及细砾土 碎石类及粗砾土
    压实系数K ≥0.92 ≥0.92 ≥0.92
    地基系数K30/(MPa/m) — ≥110 ≥130
    7d饱和无侧限抗压强度/kPa ≥250 — —
    注:无砟轨道可采用K30或Ev2。当采用Ev2时,其控制标准为Ev2≥45MPa且Ev2/Ev1≤2.6。
    (3)特殊要求。
    高度小于3.0 m的路堤,应满足路基基床的质量要求。如为有砟轨道时,基床范围内的地基应无Ps<1.5MPa或0<1.8MPa的土层;如为无砟轨道时基床范围内的地基,应无Ps<1.8MPa或0<0.2MPa的土层。不能满足时,应根据地下水位、地层条件等采取整平碾压、夯实、翻挖回填、换填或其他地基加固处理措施。换填或翻挖回填部分,应分层压实,达到路堤相应部位的压实标准。
    ① 0.7 m<路堤高度h≤3.0 m时:
    当地基为黏性土时,应挖除的表层厚度不小于0.5 m,并填筑渗水土,于渗水土顶部设置“两布一膜”复合土工布,两侧坡脚设置排水沟,排除基床表层积水和地下水。
    当地基为砂类土或碎石类土时,应将地表整平碾压。
    当地基为岩石时,视其风化程度分别处理。对坚硬岩石,应清除凹凸不平面,或采用C25混凝土填平后,直接在其上填筑。对强风化硬质岩和软质岩,应清除风化层,整平岩石面后填筑A、B组填料,应保证基床底层换填厚度不小于1.0 m,并于基床底层顶部设置“两布一膜”复合土工布。岩石地基顶面应设置向外4%的排水坡。
    ② 当路堤高度h≤0.7 m时,应满足基床表层的质量要求。
    当地基为黏性土时,应在基床表层下换填厚度不小于1.0 m的A、B组填料,并碾压密实,于其顶部设置“两布一膜”复合土工布,两侧坡脚设置排水沟,排除基床表层积水和地下水。
    当地基为砂类土或碎石类土时,应将地基翻挖回填厚度不小于0.5 m,并整平碾压。
    当地基为岩石时,视其风化程度分别处理。坚硬岩石应清除凹凸不平面,或采用混凝土填平后,直接在其上填筑(保证级配碎石厚度不小于20 cm)。强风化硬质岩和软质岩应清除风化层,整平岩石面后填筑A、B组填料,应保证基床底层换填厚度不小于1.0 m(可根据风化层等情况确定厚度),并于基床底层顶部设置两布一膜复合土工布。岩石地基顶面应设置向外4%的排水坡。
    3)基床以下路堤顶面外形尺寸控制
    基床以下路堤顶面尺寸应满足表3-5的要求。
    表3-5  基床以下路堤顶面外形尺寸允许偏差
    序号 检验项目 允许偏差 施工单位检验数量 检验方法
    1 顶面路基压实宽度 不小于设计值 沿线路纵向每100 m各抽样检验3个断面 尺  量
    2 顶面横坡 ±0.3% 坡度尺量
    3-1-4  任务拓展
    改良土场拌法施工介绍
    1. 搅拌站设置
    改良土拌和站设置在取土场内。面积在10000m2以上的,选择功效高、性能稳定、满足工厂化生产的WCB500型拌和机。每处拌和站布设1台,相关配套设备有YST600A型碎土机1台、装载机2~3台等。
    2. 区段划分
    改良土施工区段划分一般以构造物为界。较长的段落可以分段连续施工,每段控制在200~300 m。
    3. 施工工艺及控制要点
    1)施工工艺流程
    场拌改良土施工分为准备阶段、施工阶段、整修验收阶段,其中施工阶段包括上料区段、平整区段、碾压区段和检测区段。场拌改良土施工工艺流程如图3-10所示。
     
    图3-10  场拌法改良土施工工艺流程
    2)原状土破碎
    检测素土的含水率,当含水率较大时,将土运至晾晒场地摊开晾晒并用三铧犁、旋耕机等机械将尺寸大的土块破碎。破碎前清除土中的石块及树根等杂物,以免损坏液压碎土机。
    在碎土机的出料口安装孔径为15 mm的筛子,人工配合清理筛余物,并装入料仓进行二次粉碎。如土料改良拌制后的含水率高于最佳含水率的2%,在取土场或晾晒场地将其晾晒,再进行粉碎。经粉碎的土料做好覆盖措施,防止雨淋或水分损失。
    当填料的天然含水率较大,破碎困难,采用预掺改良材料碎土的施工方法,预掺材料量不大于2%。预拌过程中设专人检查拌和物外观,要求大面上色泽均匀一致,无灰团、灰条和大于15 cm的素土块。
    粉碎后及时拌制,不能及时拌制时用雨布覆盖,防止雨淋或受潮而再次硬结。
    3)拌  和
    改良土拌和料采用稳定土搅拌设备在拌制场进行集中拌制,用运送机把经粉碎的土运至搅拌设备的料仓内,用泵将外掺料泵入粉料仓,进行配料拌制。经拌制后外掺料应均匀,定时在出料口检测改良材料的含量。
    改良土拌和料的最佳含水率控制方案:如土的天然含水率与最佳含水率的差距不大,在场拌设备中拌制时,将水成雾状均匀地喷入改良土中拌制均匀;如土的天然含水率与最佳含水率差距较大时,应考虑在取土场分块灌水焖土。如土的天然含水率过大,事先进行适度的晾晒或加入适量的磨细生石灰来降低含水率。
    混合料中不应含有大于15 mm的土块和未消解的掺合料颗粒。拌和成品混合料经皮带机运送进入储料仓。
    改良土二级场拌法机械布置如图3-11所示。
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  1. 目  录
    项目1  路基构造认识 1
    任务1-1  路基横断面构造认识 2
    任务1-2  路基面形状和宽度确定 6
    项目2  高速铁路路基基底加固 15
    任务2-1  软土地区基底加固 17
    任务2-2  膨胀土地区基底加固 44
    任务2-3  黄土地区基底加固 61
    任务2-4  杂填土地区基底加固 84
    项目3  高速铁路路堤施工及维护 97
    任务3-1  基床以下路堤施工 97
    任务3-2  路堤基床施工 113
    项目4  高速铁路路堑施工及维护 124
    任务4-1  土质路堑施工 124
    任务4-2  石质路堑施工 133
    项目5  高速铁路路基排水设备施工及维护 147
    任务5-1  路基地面排水设备施工及维护 148
    任务5-2  路基地下排水设备施工及养护 162
    项目6  高速铁路路基防护设备施工及维护 179
    任务6-1  路基防护设备施工 180
    项目7  路基加固设备施工及维护 201
    任务7-1  挡土墙施工及维护 202
    任务7-2  预应力锚索施工 219
    任务7-3  抗滑桩施工 227
    项目8  高速铁路路基过渡段施工 241
    任务8-1  路桥过渡段施工 242
    任务8-2  路基与其他结构物过渡段施工 250
    项目9  高速铁路路基施工质量检测 256
    任务9-1  路基密实度检测 257
    任务9-2  地基系数测试 272
    任务9-3  二次变形模量测试 278
    任务9-4  动态变形模量测试 286
    任务9-5  地基承载力测试 291
    项目10  路基常见病害及维护 304
    任务10-1  路基常见病害的识别 305
    任务10-2  病害的预防与整治 311
    任务10-3  高速铁路路基维修案例 323
    参考文献 330
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