基床以下路堤填筑工艺性试验总结.doc

新建京沪高速铁路JHTJ-3标段DIK427+280～DIK427+380段基床以下路堤填筑工艺性试验总结报告批准：审核：编制：中国水电集团京沪高速铁路土建工程三标段项目经理部一工区二00八年六月21 目录1、编制依据22、工程概况23、试验段施工资源配置34、试验段的施工要求45、试验段施工76、试验过程检测数据分析117、松铺系数的分析确定128、工艺性试验参数总结149、基床以下路堤填筑质量控制要点及保证措施1410、试验段施工及检测过程中的相关照片1611、填料试验段各种检测数据报告2121 1、编制依据(1)《客运专线铁路路基工程施工技术指南》(2)《客运专线铁路路基工程施工质量验收标准》(3)《京沪高速铁路路基通用设计图（北京至徐州段）》；(4)《客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准》；(5)《DIK427+626.93～DIK427+962段路基设计图》；(6)《DIK428+563～DIK428+727.20段路基设计图》；(7)《变形模量EV2检测规程（试行）》。2、工程概况一工区正线路基工程概况：1)DIK427+626.93～DIK427+962段路基工程概况本工点位于跨济兖公路特大桥与罗而庄隧道之间，地形起伏较大，大部分为耕地。本段路基共长335.07m，其中DIK427+770～DIK427+962段路堑，DIK427+626.93～DIK427+770段为路堤。基床表层为0.4m填筑级配碎石，基床底层填筑A、B组土，土源来自于本段挖方，经粉碎级配符合要求后填筑，基床以下填料，来自于本段挖方，经粉碎级配符合要求后填筑。DIK427+770～DIK427+962段路堑，基床表层换填级配碎石，路堤地段表层清除表层种植土0.3m。2)DIK428+563～DIK428+727.20段路基工程概况本工点位于罗而庄隧道与罗而庄特大桥之间，地形起伏较大，DIK428+563～DIK428+670段以挖方通过，路堑最大挖深10.48m，路堑边坡最大高度12.0m。DIK428+670～DIK428+727.20段为填方，中心填高5.07m，路堤边坡最大高度为5.4m。本段路基共长164.20m。工程特点：该段路基为桥路过渡段路基。基床表层为0.4m填筑级配碎石，基床底层填筑A、B组土，土源来自于本段挖方，经粉碎级配符合要求后填筑；基床以下填料，来自于本段挖方，经粉碎级配符合要求后填筑。21 DIK428+563～DIK428+590段路堑，基床表层不换填，采用C25混凝土找平；DIK428+590～DIK428+670段路堑，基床表层换填级配碎石。路堤地段表层清除表层种植土0.3m。为了指导正线路基基床以下路堤填筑，在DIK427+280～DIK427+380段施工便道上进行工艺性试验。3、试验段施工资源配置1)施工人员基床以下路堤填筑工艺性试验，由一工区第七作业处路基队施工，主要技术人员见表3-1表3-1主要技术人员序号姓名文化程度职务1席三平本科一工区副总工程师2田卓伦大专第七作业处总工程师3李翅翔本科副处长兼路基队队长4赵怀远大专管段工程师5罗伟本科第一试验室主任6吴亚林本科第一试验室副主任7王文平大专测量队队长8张彪大专路基队技术员2）主要机械设备、试验检测仪器及测量仪器见表3-2序号名称型号单位数量主要指标1压路机XS220台1工作重量22.5t；激振力：高振幅时41.5t、低振幅28t；振动轮宽2.17m；工作速度0～5km/h2平地机PY170K台1铲宽4.2m，工作速度4～6km/h3推土机T140-1台1铲宽3.72m，工作速度4～6km/h4装载机ZL50D台1∕5自卸汽车15t斯太尔台5∕6挖掘机CAT320台1∕7检测仪器K30套1∕8检测仪器EV2套1∕9检查仪器灌砂仪套1∕10全站仪GDT7001L套1测量精度1’11水准仪Topcon-AF-G2套1DS121 4、试验段的施工要求4.1、施工准备1）施工测量由测量队进行施工测量，采用全站仪测量放出试验段DIK427+280～DIK427+380段线路中心线，并每隔10m进行加密水准点。2）基底处理选择DIK427+280～DIK427+380段施工便道作为基床以下路堤A、B组填料填筑工艺性试验段，全长100m。由于该试验段位于施工便道上，且原为耕地，土质松软，因此根据《客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准》对原地面进行换填处理，换填深度0.5m，并用平地机整平，压路机碾压密实。使得基底密实、平整、无积水，无草皮、树根等杂物。3）A、B组填料选择、生产及技术指标采用符合A、B组填料粒径要求的碎石与路基段开挖符合设计要求的填土进行拌和后作为基床以下路堤填料。由自卸汽车运至指定地点进行场拌，一工区第一试验室及监理对该拌和料进行了取样。最大粒径控制在150mm以内,大于20mm的颗粒含量宜控制在25～45％，小于0.075mm的细粒含量宜控制在15％以内，细粒土为低液限粉土或低液限粉质粘土。4.2、工艺要求填料施工采用机械化作业，按照“三阶段、四区段、八流程”的作业程序进行填筑，每层按规定的厚度和检测项目进行填筑和检测，达到要求后，进行下一层的填筑施工。“三阶段、四区段、八流程”见图4-121 图4-1三阶段、四区段、八流程施工流程图试验段填筑施工工艺流程见图4-2施工准备基底处理填混合料摊铺整平转入下层施工工工测量放样填料试验试验段碾压整平填料加工检测检测图4-2试验段填筑施工工艺流程21 1）对线路的平面和高程进行复测，布置和设置施工用平面控制网，测量放线，放好护桩和水准点；测绘出线路横断面，做为计量的依据。现场按设计宽度每侧加宽40～50cm（保证边坡压实），放边线点，用白灰沿边线点撒出两条路基填筑的边线。2）对料场的填料进行取样试验，测定填料的含水量，筛分、击实等指标，并经监理工程师确认；同时做好试验段各种试验数据记录。具体数据见附件。3）提前做好原地面的基底处理，同时做成两侧的4%横向排水坡，以防路基面积水。4）分层填筑：依据《路基工程施工技术指南》施工松铺厚度不大于40cm，根据本试验段B组料的特点，采用35cm与30cm两种层厚控制，松铺厚度用车数及现场高程控制。在施工中始终坚持“三线四度”，三线即：中线、两侧边线，且在三线上每隔20米插一小红旗，明确中线、边线的控制点；四度即：厚度、密实度、拱度、平整度。5）整平：填筑完成一层填料后，采用推土机粗平，人工配合平地机精平，做到摊铺面在纵横向平顺均匀，并做4%的横坡，每层进行压实时不断地进行整平，保证均匀一致的平整度。6）洒水晾晒：填料碾压前，进行含水量检测，控制好含水量进行碾压。填料含水率在3%～5%范围内，当填料含水量较低时，采取洒水措施。当含水量过大时，可采取晾晒的方法以降低含水量。7）碾压夯实：压实作业采用XS220重型振动压路机，先两侧后中间，先静压后弱振、再强振的操作程序进行碾压。8）断面控制：填方断面坡脚边线按超填宽度进行控制，为保证断面几何尺寸准确无误，直线段边桩设置间距20m，每隔20m用标竿和红色施工绳作成标准几何断面进行量测控制。9）检测：每层填筑压实后，按规定频率和检测项目进行检测。检测合格后进行下一层施工。4.3、施工注意事项21 1）施工中认真作好原始测量记录、试验等资料，以便指导施工。2）施工中注意天气变化，提前做好雨季施工工作的安排和准备。当天路基填筑的填料，当天应摊铺并碾压成型。3）在填料填到设计高度后，按路基宽度、预留边坡土的厚度及坡率清刷边坡，清刷多余填料并运走，使边坡整齐美观。边坡整修要与边坡防护相结合进行，及时修建排水系统，并保证沟渠排水畅通。4.4、质量控制设计指标基床以下路堤压实标准填料压实标准孔隙率n（%）Ev2（Mpa）K30（Mpa/m）A、B组填料碎石类土基床以下路堤≤31基床以下路堤≥45基床以下路堤≥130检测指标包括n、K30、Ev2，检测频率为：沿线路纵向每100m压实层检验孔隙率n值6点，其中：左、右距路肩边线1m处各2点，路基中部2点；每100m每填高约90cm检测检验K30、Ev2各4点，其中：距路基边线2m处左、右各1点，路基中部2点。4.5、基床以下路堤外形尺寸允许偏差基床以下路堤外形尺寸偏差序号检验项目允许偏差检验数量检验方法1中线至边缘距离+50mm沿线路纵向每100m检验5点尺量2宽度不小于设计值沿线路纵向每100m检验5点尺量3横坡±0.5%沿线路纵向每100m检验5个断面坡度尺量4平整度不大于15mm沿线路纵向每100m检验10处2.5m长直尺量测5、试验段施工5.1、施工概况为了确保路基工后沉降满足设计要求及A、B组料填筑施工质量，一工区第七作业处于2008年6月8日至2008年6月19日在DIK427+280～DIK427+380段进行了基床以下路堤A、B组料试验段填筑，试验段填筑长度100m，第一层基底宽12.0m，第二层基底宽11.1m。21 5.2、试验目的为确保正线路基中路堤填筑质量符合设计要求，在进行正线路堤填筑之前，要进行工艺性试验，通过试验总结经验，确定合理的填筑参数，在正线路基施工中推广。1）确定填料的类别；2）确定经济合理的机械组合、松铺厚度、碾压遍数、含水率等工艺参数；3）确定A、B组填料施工工艺。5.3、料源选择、生产及技术指标1）填料料源选择试验段填料源采用符合A、B组填料粒径要求的碎石及DIK428+626.93~DIK427+962段挖方，经粉碎级配符合要求后填筑，作为基床以下路堤填料。2）填料的拌合所采用的填料为符合填料粒径等指标要求的碎石，土源来自DIK428+626.93~DIK427+962段挖方，将填料按一定比例用自卸车运至指定地点，采用挖掘机反复拌和均匀，在拌和过程中，要安排人工清除超粒径的石块及土块，以保证填料的均匀性，使其满足设计及规范要求。拌和料生产工艺流程如图：土20mm-5mm碎石60mm-20mm碎石按体积比2：2：1拌和≥150mm石块、土块人工清除≥150mm石块、土块人工清除挖掘机反复拌和均匀填料检验21 出料填筑基床以下路堤填料生产工艺流程框图3）技术指标试验段填料料源选择符合A、B组填料粒径要求的碎石、土源来自DIK428+626.93~DIK427+962段挖方，经粉碎与碎石拌合，级配符合要求后填筑，作为基床以下路堤填料。经试验检测各指标满足要求，料源取料土工试验数据统计如下：料源土工试验数据统计试验项目试验结果试验项目试验结果表观密度(<5mm)ρ（Kg/m3）2720最大干密度ρdmax（g/cm3）2.42表观密度(>5mm)ρ（Kg/m3）2690最优含水量w0pt（%）5.1性能液限wL（%）23.8大于5mm颗粒含量（%）84塑限wp（%）14.0土样最大颗粒粒径（mm）60塑性指数IP9.8超尺寸颗粒含量（%）0不均匀系数Cu/曲率系数Cc50/18填土类别碎石类土填料等级B　　土粒组成粒径（mm）大于200200～6060～2020～55～22～0.50.5～0.0750.075～0.010.01～0.0050.005～0.002小于0.002占总土质量百分比（%）0039.944.12.23.111////大于某粒径质量占试样总质量百分率(%)0039.98486.28995.1////主要技术指标：最大粒径宜控制在60mm以内,应具有良好的颗粒级配组成，大于20mm的颗粒含量宜控制在25～45％，小于0.5mm的细粒含量宜控制在15％以内，且小于0.075mm的颗粒含量应控制在10%以内，细粒土宜为低液限粉土或低液限粉质粘土。该组料符合《路基施工技术指南》的B组料要求，确定了该料为B组料。5.4、填料施工工艺21 基床以下路堤采用孔隙率n、静态变形模量Ev2、地基系数K30等试验指标进行压实质量控制。1）基底处理试验段填筑前，对选择的路段进行进行基底处理，并做成两侧4%的横坡。2）标高测量基底处理完毕后对其进行测量，并记录好数据。测量时每10米为一断面，每一断面3点，按中线、左路肩、右路肩布设测点。同时每一断面均要做好控制桩，以便填料摊铺后仍能准确的定位各点。3）摊铺整平根据施工面积的大小，第一层松铺厚度按35cm计算填料方量为420m3；第二层松铺厚度按30cm计算填料方量为333m3。填筑第一层时，预先在填筑区段内用白灰划出6m×5m的方格网，控制自卸车的载运量（10.5m3）；填筑第二层时，预先在填筑区段内用白灰划出5.5m×5m的方格网，控制自卸车的载运量（8.5m3）。自卸汽车卸料时，派专人指挥卸车于网格内，为了保证对下层工作面不起任何破坏作用，自卸汽车采取倒车卸土方式。整平时用推土机将填料大致推平后，再用平地机进行精平。为了保证虚铺厚度的均匀、准确，在路基两侧边线处插高程控制杆。整平过程中，对局部不平及集料窝处用人工进行整平，确保填料均匀、平整。路基填筑每侧要宽填至少45cm，以保证路基边部的压实度。4）整平后的标高测量整平后再次进行标高测量，用以计算虚铺厚度。测量时采用全站仪恢复控制桩测点位置，以保证各测点是摊铺前所测的各点。5）碾压控制碾压机械采用XS220型压路机进行碾压。碾压时，采用静碾压+振动碾压+静碾压相结合的碾压施工方法，碾压顺序从路基两边向中间进行，横向接头轮迹重叠不小于40cm。做到无漏压、无死角、压实均匀。先慢后快，逐步提高。振动压路机运行速度2.6-2.8km/h21 。压路机一进一退计为压实一遍，静压开始后，如有凸凹不平现象，必须配合人工找平处理，保证压实均匀。6）质量检测压路机强振碾压4遍后开始进行各项指标的检测，每强振二遍检测一遍，直至满足基床基床以下路堤要求的质量标准为止。检测指标包括n、K30、Ev2，检测频率为：每压实层检验孔隙率n值6点，其中：左、右距路肩边线1m处各2点，路基中部2点；每压实层检验K30、Ev2、各4点，其中：距路基边线2m处左、右各1点，路基中部2点。7）压实后标高测量压实完毕后，最后再测量标高一次，记录好数据。测量时要保证所测各点为摊铺前所测的各点。6、试验过程检测数据分析1）第一层（虚铺35cm）基床以下路堤静压1遍，弱振1遍，强振4遍，最后静压1遍，检测结果见6-1表6-1表检测结果统计表项目规范要求编号试验结果123456孔隙率n（%）基床以下路堤≤31///////Ev2（Mpa）基床以下路堤≥45///////K30（Mpa/m）基床以下路堤≥130160166179121不满足原因分析：K30检测4点，有1点不满足要求，其它项目未检测，原因碾压遍数不足。2）第一层（虚铺35cm）基床以下路堤静压1遍，弱振1遍，强振6遍，最后静压1遍，检测结果见6-2表6-2表检测结果统计表项目规范要求编号试验结果123456孔隙率n（%）基床以下路堤≤31191818181617满足Ev2（Mpa）基床以下路堤≥45155181.9161.8186.9满足K30（Mpa/m）基床以下路堤≥130144190178184满足3）第二层（虚铺30cm）基床以下路堤21 静压1遍，弱振1遍，强振4遍，最后静压1遍，检测结果见6-3表6-3表检测结果统计表项目规范要求编号试验结果123456孔隙率n（%）基床以下路堤≤31151616171616满足Ev2（Mpa）基床以下路堤≥45171.9121.3163.1183.0满足K30（Mpa/m）基床以下路堤≥130150186156144满足7、松铺系数的分析确定1）标高量测第一层填料试验段标高测量表序号测量位置摊铺前（m）摊铺后(m)压实后(m)1DIK427+290左50.41250.76250.7282中50.44050.79450.7593右50.40550.76550.7284DIK427+300左50.40850.74750.7115中50.44550.79150.7596右50.41350.75650.7217DIK427+310左50.38850.74550.7078中50.46550.80550.7829右50.39850.75650.72710DIK427+320左50.46850.82750.79811中50.49250.86350.83512右50.47750.83450.80813DIK427+330左50.56350.91250.87514中50.58150.93250.90315右50.53750.88250.85516DIK427+340左50.60450.96150.93617中50.61350.97550.94618右50.61450.95050.92619DIK427+350左50.64850.99450.96720中50.68651.04451.02021右50.63350.99250.97719DIK427+360左50.68351.02551.00920中50.73351.07151.04221右50.70751.07251.02922DIK427+370左50.68351.04551.01823中50.72751.08451.05321 24右50.68951.05051.028平均值50.55250.90550.876第二层B组料试验段标高测量表序号测量位置摊铺前（m）摊铺后(m)压实后(m)1DIK427+290左50.74651.03451.0062中50.76751.06451.0383右50.73751.02551.0044DIK427+300左50.73651.04451.0265中50.77951.09251.0686右50.75651.06751.0397DIK427+310左50.72551.03751.0068中50.79651.10551.0829右50.73451.02850.99510DIK427+320左50.80151.09151.06811中50.85351.14851.11612右50.82551.13651.10813DIK427+330左50.88251.17451.15514中50.92451.23951.20815右50.87851.18451.15716DIK427+340左50.95451.26651.23817中50.95851.26251.24118右50.94451.23551.20919DIK427+350左50.97851.28751.26320中51.03451.34851.31221右50.99651.30251.27719DIK427+360左51.02551.31951.28420中51.06851.35551.31821右51.03451.30851.27522DIK427+370左51.03751.32851.30123中51.07751.36051.33624右51.04651.33551.307平均值50.89251.19251.1642）松铺系数的确定第一层松铺系数：计算出松铺系数=（虚铺平均高程—前一层压实后平均高程）÷（压实后平均高程—前一层压实后平均高程）=（50.905-50.552）÷（50.876-50.552）=1.09第二层松铺系数：计算出松铺系数=（虚铺平均高程—前一层压实后平均高程）÷（压实后平均高程—前一层压实后平均高程）=（51.192-50.892）21 ÷（51.164-50.892）=1.108、工艺性试验参数总结1）确定填料为B组填料，填料最大粒径宜控制在60mm以内,并具有良好的颗粒级配组成，大于20mm的颗粒含量宜控制在25～45％，小于0.5mm的细粒含量宜控制在15％以内，且小于0.075mm的颗粒含量应控制在10%以内，细粒土宜为低液限粉土或低液限粉质粘土。具体粒径组成如表8-1表8-1B组填料粒径组成表颗粒组成粒径（mm）60~2020~55~22~0.50.5~0.075占总数的百分比（%）3944.12.23.111大于某粒径质量占试样总质量百分比（%）39.98486.28995.12）确定含水率控制在3%～5%；3）确定松铺系数1.10；4）确定松铺厚度及碾压组合：松铺厚度为30cm，碾压组合：静1遍+弱振1遍+强振4遍+静1遍。5）压路机的行走速度宜控制在2.6～2.8km/h。9、基床以下路堤填筑质量控制要点及保证措施1）严格按照试验段的成果进行填料施工；2）大面积路基填筑严格按照“三阶段、四区段、八流程”的施工工艺组织施工。路基填筑严格采用方格网控制填料量，以控制摊铺厚度，在施工摊铺过程中要消除粗细集料离析和“窝”或“带”现象，保证填料的均匀性和压实质量。碾压过程中，严禁表面有“弹簧”、松散、起皮等现象产生。3）在雨季施工时，要在路基填筑过程中按规定做好排水工作，已施工的路基表面应及时采取覆盖和防护措施防止雨水浸淋，以影响压实质量和路基填筑进度。4）机械碾压:一定要按先两侧后中间,先慢后快,先静后振，先弱后强的程序进行碾压，压路机的行走速度宜控制在2.6～2.8km/h。21 5）填料的摊铺厚度一定按确定的松铺系数进行控制,不宜过厚或过薄，保证压实厚度30cm。6）机械碾压时，一定要注意纵横向碾压搭接长度和宽度满足规定要求。纵向碾压搭接长度不小于2m，横向碾压搭接宽度不小于40cm。7）填料填筑摊铺碾压时，一定要注意对沉降观测装置的保护，沉降板放置涂醒目色彩保护架，防止机械碰撞。8）路基的横向排水坡要满足设计要求，表面平整，不得有积水；路基两侧的临时排水沟要排水畅通，不得积水浸泡路基。9）路基填筑时两侧要超填40-50cm宽，保证机械碾压密实到位。10）路基碾压成形后，禁止大型机械车辆在上面通行。21 10、试验段施工及检测过程中的相关照片10.1、拌和料的取样拌和料的取样10.2、基底处理及撒方格网、测量标高21 基底处理、撒方格网、测量原地面标高10.3、填料区填料10.4、平整区21 挖掘机初平平地机精平10.5、碾压区21 振动压路机碾压10.6、检测区（1）测量队复测压实厚标高21 （2）地基系数K30检测（3）静态变形模量Ev2检测21 （4）孔隙率n检测11、填料试验段各种检测数据报告附件：1）、土工试验报告；2）、灌砂法孔隙率n试验报告；3)、静态变形模量Ev2检测试验报告；4)、地基系数K30检测试验报告。21