濕陷性黃土路基填筑施工方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種濕陷性黃土路基填筑施工方法，屬于鐵路路基施工【技術(shù)領(lǐng)域】。本發(fā)明的濕陷性黃土路基填筑施工方法包括：步驟1，在濕陷性黃土路基基底采用CFG樁與水泥土擠密樁結(jié)合的方式完成地基處理；步驟2、地基頂面鋪設(shè)1m厚的水泥土墊層，其中所述水泥土墊層內(nèi)鋪設(shè)有兩層抗拉強(qiáng)度不小于120KN/m的土工格柵；步驟3、對基床以下部分（3）的填筑施工完成后，再按要求對路基寬度和邊坡坡度修整邊坡進(jìn)行整修，并清除多余填土，對邊坡進(jìn)行夯壓。本發(fā)明的濕陷性黃土路基填筑施工方法，主要解決西北地區(qū)干旱條件下如何進(jìn)行合理的填筑施工的技術(shù)問題，在濕陷性黃土地段路基填筑過程中采用連續(xù)壓實(shí)技術(shù)作為質(zhì)量控制輔助手段。
【專利說明】濕陷性黃土路基填筑施工方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及鐵路路基施工【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是一種鐵路濕陷性黃土路基的填筑施工 方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 濕陷性黃土是在干旱的氣候條件下形成的，在形成初期，季節(jié)性的少量雨水把松 散的粉粒粘聚起來，而長期干旱使水分不斷蒸發(fā)，形成以粗粉粒為主體骨架的多孔隙結(jié)構(gòu)。 它的特性是在天然干燥狀態(tài)下具有較高的強(qiáng)度和較小的壓縮性，一旦大量降水或渠水滲 入，黃土中的多種可溶鹽浸濕后被溶化，土中膠結(jié)力減弱，在自重和一定荷重共同作用下土 體結(jié)構(gòu)迅速破壞，承載力也急劇降低，產(chǎn)生大量濕陷變形，致使位于其上的結(jié)構(gòu)物遭到破 壞。西北地區(qū)干旱、半干旱的氣候環(huán)境，使黃土堆積具備了欠壓密的大孔隙結(jié)構(gòu)，這是黃土 產(chǎn)生濕陷的一個(gè)重要條件，黃土在荷載和浸水作用下，結(jié)構(gòu)連接的松弛和強(qiáng)度的削弱是產(chǎn) 生濕陷變形的基本原因。黃土微結(jié)構(gòu)特征的不同，即組成黃土骨架顆粒的成分、形態(tài)、顆粒 間連接的性質(zhì)，孔隙發(fā)育狀況的不同，濕陷變形發(fā)生的遲緩和劇烈程度就不同。黃土的濕陷 性主要取決于土的內(nèi)在基本特征、所處地區(qū)的地質(zhì)環(huán)境這兩個(gè)方面的因素，同時(shí)，這兩個(gè)因 素也決定了黃土的其它工程地質(zhì)性質(zhì)。
[0003] 目前，濕陷性黃土一般處于飽和狀態(tài)，路基工后沉降量控制難度較大，這是目前濕 陷性黃土路基地基建設(shè)上遇到的最大困難，特別是在新建蘭新第二雙線鐵路甘青段路基占 設(shè)計(jì)總長度的72%，土石方達(dá)7800多萬方，是國內(nèi)路基比重最商的商速鐵路。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的發(fā)明目的在于：針對上述存在的問題，提供一種濕陷性黃土路基填筑施 工方法，主要解決西北地區(qū)干旱條件下如何進(jìn)行合理的填筑施工的技術(shù)問題，在濕陷性黃 土地段路基填筑過程中采用連續(xù)壓實(shí)技術(shù)作為質(zhì)量控制輔助手段，進(jìn)一步確保了路基填筑 施工質(zhì)量，可以減少后期的沉降，又可以獲得較高的安全儲備，保證路基的穩(wěn)定，確保不產(chǎn) 生病害。
[0005] 本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：
[0006] 本發(fā)明的濕陷性黃土路基填筑施工方法，其特征在于：它包括：
[0007] 步驟1，在濕陷性黃土路基基底采用CFG樁與水泥土擠密樁結(jié)合的方式完成；
[0008] 步驟2、地基頂面鋪設(shè)Im厚的水泥土墊層，其中所述水泥土墊層內(nèi)鋪設(shè)有兩層抗 拉強(qiáng)度不小于120KN/m的土工格柵；
[0009] 步驟3、對基床以下部分（3)及路基本體填筑施工完成后，再按要求對路基寬度和 邊坡坡度修整邊坡進(jìn)行整修，并清除多余填土，對邊坡進(jìn)行夯壓。
[0010] 本發(fā)明的濕陷性黃土路基填筑施工方法，在步驟2中，水泥土墊層的具體施工步 驟包括：（1)對現(xiàn)場進(jìn)行放線、抄平，放出水泥土墊層的填筑范圍，在路基兩邊作好范圍樁； (2)清除CFG樁樁頂至樁頂以下0.5m處之間的樁間土層，再將樁頭取出；其中樁頂高程允 許偏差為O?+20mm ; (3)再按照0. 2m水泥土墊層一第一層土工格柵一0. 6m水泥土墊層一 第二層土工格柵一〇. 2m水泥土墊層一基床以下部分填筑的順序鋪設(shè)水泥土墊層；其中土 工格柵鋪設(shè)要求包括：按土工格柵幅寬畫出白線，再用鐵釘固定格柵的端部；將格柵向前 拉鋪并碾壓；格柵縱向搭接長度為10?15cm，并用鐵釘或木楔固定，格柵返包上層碎石墊 層邊緣段長度2m，并用鐵釘固定再進(jìn)行基床以下部分填筑；（4)進(jìn)行水泥土墊層的壓實(shí)： 運(yùn)輸卸料后，由平地機(jī)進(jìn)行初平，采用強(qiáng)振20T以上的壓路機(jī)進(jìn)行碾壓，壓實(shí)厚度不大于 0. 3m ;壓路機(jī)的最大碾壓行駛速度控制在3km/h，且各區(qū)段交接處，應(yīng)互相重疊壓實(shí)。
[0011] 本發(fā)明的濕陷性黃土路基填筑施工方法，在步驟3的具體步驟為：（1)做好施工準(zhǔn) 備，包括施工測量和放樣、路基橫斷面核查、施工前的復(fù)查和試驗(yàn)、以及填筑試驗(yàn)段，確定路 基壓實(shí)的最佳方案；(2)進(jìn)行填筑施工：①確定虛鋪厚度，其中松鋪系數(shù)為1. 26?1. 31，在 路基兩側(cè)布設(shè)標(biāo)示樁，分層厚度< 30cm ;②分層填筑，填筑壓實(shí)按照"區(qū)段流程法"橫向全 寬、縱向水平分層填筑施工，并從最底一層開始向上分層填筑；根據(jù)松鋪厚度計(jì)算每層攤鋪 料的攤鋪面積，確定堆放密度；每一水平層的全寬應(yīng)用同一種填料填筑，每種填料壓實(shí)累計(jì) 總厚不小于50 cm ;采用碎石類土和礫石類土填筑時(shí)，分層的最大壓實(shí)厚度不應(yīng)大于35 cm ; 分層填筑的最小分層厚度不小于10 cm ;每一填層均進(jìn)行施工放線，放出填層中線和填筑邊 線，為保證填層邊部的壓實(shí)效果，填筑時(shí)宜將兩側(cè)路基各加寬30?50 cm，按橫斷面全寬縱 向水平分層填筑壓實(shí)；③攤鋪平整：根據(jù)埋樁掛線高度，采用推土機(jī)按全路基本體面寬均 勻攤鋪，經(jīng)光輪壓路機(jī)初步靜壓1遍后層面高程達(dá)到試驗(yàn)段確定的虛鋪厚度；再用光輪壓 路機(jī)碾壓2遍，縱向每20m設(shè)1個(gè)測量斷面，每斷面2?4個(gè)測點(diǎn)；其中每一攤鋪層填料中 的粗細(xì)料應(yīng)攤鋪均勻；④振動碾壓：按照重型擊實(shí)試驗(yàn)確定的最佳含水量±2%的范圍進(jìn) 行填料含水量控制，若含水量超過±2 %時(shí)，應(yīng)及時(shí)晾曬或?yàn)⑺?，?dāng)填料處于最佳含水 量控制范圍時(shí)，即可進(jìn)行碾壓；采用壓路機(jī)，按平行線路方向走行、先兩側(cè)后中間順序，按先 靜壓后弱振、再強(qiáng)振的步驟進(jìn)行碾壓，其中壓路機(jī)前兩遍的碾壓速度為：1. 57?I. 7km/h， 之后的碾壓速度為：2. 0?2. 5km/h，最大碾壓速度不超過4. Okm/h ;施工縫搭接碾壓：直線 段由兩邊向中間，曲線段由內(nèi)側(cè)向外側(cè)，縱向進(jìn)退式進(jìn)行，其中橫向輪跡重疊不少于40 cm， 前后相鄰兩區(qū)段縱向重疊不小于2. 0m，上下兩層填筑接頭處錯(cuò)開不少于3m ;⑤整修成型： 隨每填層的鋪筑、碾壓進(jìn)程同步整修，保證填筑邊坡整齊平順，碾壓設(shè)備行走到邊；其中每 填筑0. 9?I. 5m對邊坡進(jìn)行拍實(shí)夯壓；在路基本體填筑完成后，按照設(shè)計(jì)修整邊坡，清除多 余填土，并對邊坡進(jìn)行夯壓。
[0012] 綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是：
[0013] 1、本發(fā)明的濕陷性黃土路基填筑施工方法，主要解決西北地區(qū)干旱條件下如何進(jìn) 行合理的填筑施工的技術(shù)問題，在濕陷性黃土地段路基填筑過程中采用連續(xù)壓實(shí)技術(shù)作為 質(zhì)量控制輔助手段，進(jìn)一步確保了路基填筑施工質(zhì)量；
[0014] 2、本發(fā)明的濕陷性黃土路基填筑施工方法，可以減少后期的沉降，又可以獲得較 高的安全儲備，保證路基的穩(wěn)定，確保不產(chǎn)生病害。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015] 本發(fā)明將通過例子并參照附圖的方式說明，其中：
[0016] 圖1是本發(fā)明中土工格柵鋪設(shè)示意圖；
[0017] 圖中標(biāo)記：I-CFG樁、2-水泥土墊層、3-基床以下部分、4-基床底層、5-基床表層、 6-土工格柵。

【具體實(shí)施方式】
[0018] 本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥 的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。
[0019] 本說明書（包括任何附加權(quán)利要求、摘要）中公開的任一特征，除非特別敘述，均 可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個(gè)特征只是一系 列等效或類似特征中的一個(gè)例子而已。
[0020] 如圖1所示，本發(fā)明的濕陷性黃土路基填筑施工方法。
[0021] 首先，需要對路基填料進(jìn)行選取，以蘭新鐵路甘青段為例，其中蘭新鐵路甘青段 LXS-9標(biāo)正線路基40. 601km，占線路長度的50. 6%，區(qū)間路基土石方共計(jì)492萬方，其中填 方365萬方。
[0022] 其中用于路基填筑部分的填料應(yīng)滿足以下三個(gè)方面的基本要求：
[0023] (1)在列車與路基自重荷載作用下能夠保持長期的穩(wěn)定性。
[0024] (2)路基本體的壓實(shí)沉降能較快完成。
[0025] (3)填料的力學(xué)性質(zhì)不受其它因素（如水、溫度、地震等）的影響而發(fā)生不利于路 基穩(wěn)定的變化。
[0026] 對于高速鐵路路基，應(yīng)使用優(yōu)質(zhì)的填料，這樣既可以減少后期的沉降，又可以獲得 較高的安全儲備，保證路基的穩(wěn)定，確保不產(chǎn)生病害。通過實(shí)際沉降觀測表明，采用級配良 好的粗粒料，可以大大減少路基的后期沉降，路基填料在可能的條件下應(yīng)優(yōu)先選用A、B組 填料。
[0027] 施工前根據(jù)選取的A、B填料的取土場進(jìn)行核實(shí)，填料的質(zhì)量需滿足鐵路路基填料 分組要求，填料中碎石的最大粒徑不超過75_，其抗風(fēng)化能力及風(fēng)化程度應(yīng)符合現(xiàn)行《鐵路 工程巖石試驗(yàn)規(guī)程》（TB10115)試驗(yàn)及現(xiàn)行《鐵路工程地質(zhì)勘察規(guī)范》（TB10022)。強(qiáng)風(fēng)化 的軟巖不得用于路基填筑，易風(fēng)化的塊石不得用于路基浸水部分，且不同尺寸的石碴填料 應(yīng)級配填筑。
[0028] 其次，水泥土墊層施工技術(shù)
[0029] LXS-9標(biāo)范圍內(nèi)濕陷性黃土路基基底采用長短樁（CFG+水泥土擠密樁）處理完成 后，路基基底的頂面鋪設(shè)水泥土墊層（P. 042. 5水泥摻量為干質(zhì)量比8 % )，墊層頂面高程一 般與原地面高程相同，但不低于原地面高程，路基坡腳至排水溝間頂面設(shè)2%橫坡，地基處 理施工完成并檢測合格后進(jìn)行墊層施工，墊層厚度lm，其中基床以下部分的壓實(shí)度與基床 底層相同。
[0030] 墊層內(nèi)鋪設(shè)兩層抗拉強(qiáng)度不小于120KN/H1的土工格柵，宜采用與墊層材料相適性 好、抗老化。耐久性優(yōu)、抗各向不均勻性能突出、對冷熱急劇頻繁交替氣候適應(yīng)性好的雙向 經(jīng)編土工格柵。
[0031] 1、技術(shù)準(zhǔn)備：水泥土墊層填筑前，由測量人員對現(xiàn)場進(jìn)行放線、抄平，放出水泥土 墊層的填筑范圍，在路基兩邊打好范圍樁，技術(shù)員向現(xiàn)場領(lǐng)工進(jìn)行測量交底。
[0032] 2、材料準(zhǔn)備
[0033] 土料：優(yōu)先選用黃土，土料中有機(jī)質(zhì)含量不得超過5 %，不得含有凍土、膨脹土，使 用時(shí)應(yīng)過10-20mm篩。拌和前，必須經(jīng)試驗(yàn)確定水泥土所用土料的合理含水率。
[0034] 水泥：選用P. 0. 42. 5級普通硅酸鹽水泥，使用前必須送檢，達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)范要求后 方可使用。水泥摻量不得小于黃土干重量的8 %，具體摻量按配合比確定。
[0035] 水：使用井水，同時(shí)必須要有相關(guān)部門的水檢驗(yàn)合格證。
[0036] 雙向土工格柵：抗拉強(qiáng)度不小于120KN/m。
[0037] 3、施工流程
[0038] (1)人工開挖并清除CFG樁樁頂以下0. 5m樁間土層
[0039] (2)樁間土層清除后，樁采用切割機(jī)三面環(huán)切，切割面必須達(dá)到90%以上后，再用 鋼釬或手錘輕輕將樁頭取出，截樁過程中應(yīng)以技術(shù)人員測定的設(shè)計(jì)標(biāo)高施工，切勿隨意截 樁，或出現(xiàn)樁頭高低不平想象，樁頂高程允許偏差為0?+20mm。
[0040] (3)施工流程：
[0041] 0. 2m水泥土墊層一第一層土工格柵一0. 6m水泥土墊層一第二層土工格柵一0. 2m 水泥土墊層一基床以下部分填筑。
[0042] (4) 土工格柵鋪設(shè)要求：按土工格柵幅寬畫出白線，然后用鐵釘固定格柵的端部 (每米寬用釘8根，均勻距離固定）。固定好格柵端部后，用鋪筑機(jī)將格柵緩緩向前拉鋪，每 鋪10米長進(jìn)行人工拉緊和調(diào)直一次，直至一卷格柵鋪完，再鋪下一卷，操作同前。鋪完一卷 后用壓路機(jī)從起始點(diǎn)向前進(jìn)方向碾壓一遍即可。格柵縱向搭接長度10?15cm，并用鐵釘或 木楔固定。格柵返包上層碎石墊層邊緣段長度2m，并用鐵釘固定，方可進(jìn)行路基填筑，參見 圖1。
[0043] 4、水泥土墊層的壓實(shí)方法
[0044] (1)采用自卸車運(yùn)輸卸料后，由平地機(jī)進(jìn)行初平，采用強(qiáng)振20T以上的壓路機(jī)進(jìn)行 碾壓。根據(jù)路基壓實(shí)經(jīng)驗(yàn)，初定碾壓分4遍進(jìn)行，依次順序?yàn)椋浩秸刃拚混o壓1遍一弱 振1遍一強(qiáng)振1遍一最后靜壓1遍收面以先兩側(cè)后中間，先曲線段內(nèi)側(cè)，后曲線段外側(cè)的順 序進(jìn)行碾壓，壓實(shí)厚度不大于〇. 3m。
[0045] (2)壓路機(jī)的最大碾壓行駛速度控制在3km/h。各區(qū)段交接處，應(yīng)互相重疊壓實(shí)
[0046] 5、質(zhì)量控制措施
[0047] (I)CFG樁施工完成后，待砼強(qiáng)度達(dá)到50%以上時(shí)，方可進(jìn)行水泥土墊層回填。
[0048] (2)原材料質(zhì)量按規(guī)定頻率和標(biāo)準(zhǔn)抽檢，施工中加強(qiáng)防護(hù)，防治污染和破壞。
[0049] (3) 土工格柵的下承層表面應(yīng)整平、壓實(shí)，并清除表面堅(jiān)硬突出物。
[0050] 土工材料鋪設(shè)的允許偏差、檢驗(yàn)數(shù)量及檢驗(yàn)方法應(yīng)符合下表規(guī)定。
[0051] 土工格柵鋪設(shè)的允許偏差、檢驗(yàn)數(shù)量及檢驗(yàn)方法
[0052]

【權(quán)利要求】
1. 濕陷性黃土路基填筑施工方法，其特征在于：它包括： 步驟1，在濕陷性黃土路基基底采用CFG樁與水泥土擠密樁結(jié)合的方式完成； 步驟2、路基基底的頂面鋪設(shè)Im厚的水泥土墊層，其中所述水泥土墊層內(nèi)鋪設(shè)有兩層 抗拉強(qiáng)度不小于120KN/m的土工格柵； 步驟3、對基床以下部分（3)及路基本體填筑施工完成后，再按要求對路基寬度和邊坡 坡度修整邊坡進(jìn)行整修，并清除多余填土，對邊坡進(jìn)行夯壓。
2. 如權(quán)利要求1所述的濕陷性黃土路基填筑施工方法，其特征在于：在步驟2中，水泥 土墊層的具體施工步驟包括：（1)對現(xiàn)場進(jìn)行放線、抄平，放出水泥土墊層的填筑范圍，在 路基兩邊作好范圍樁；（2)清除CFG樁樁頂至樁頂以下0. 5m處之間的樁間土層，再將樁頭 取出；其中樁頂高程允許偏差為0?+20mm ; (3)再按照0. 2m水泥土墊層一第一層土工格 柵一0. 6m水泥土墊層一第二層土工格柵一0. 2m水泥土墊層一基床以下部分（3)填筑的順 序鋪設(shè)水泥土墊層；其中土工格柵鋪設(shè)要求包括：按土工格柵幅寬畫出白線，再用鐵釘固 定格柵的端部；將格柵向前拉鋪并碾壓；格柵縱向搭接長度為10?15cm，并用鐵釘或木楔 固定，格柵返包上層碎石墊層邊緣段長度2m，并用鐵釘固定再進(jìn)行基床以下部分（3)填筑； (4)進(jìn)行水泥土墊層的壓實(shí)：運(yùn)輸卸料后，由平地機(jī)進(jìn)行初平，采用強(qiáng)振20T以上的壓路機(jī) 進(jìn)行碾壓，壓實(shí)厚度不大于0. 3m ;壓路機(jī)的最大碾壓行駛速度控制在3km/h，且各區(qū)段交接 處，應(yīng)互相重疊壓實(shí)。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的濕陷性黃土路基填筑施工方法，其特征在于：在步驟3的 具體步驟為：（1)做好施工準(zhǔn)備，包括施工測量和放樣、路基橫斷面核查、施工前的復(fù)查和 試驗(yàn)、以及填筑試驗(yàn)段，確定路基壓實(shí)的最佳方案；（2)進(jìn)行填筑施工：①確定虛鋪厚度，其 中松鋪系數(shù)為1. 26?1. 31，在路基兩側(cè)布設(shè)標(biāo)示樁，分層厚度< 30cm ;②分層填筑，填筑壓 實(shí)按照"區(qū)段流程法"橫向全寬、縱向水平分層填筑施工，并從最底一層開始向上分層填筑； 根據(jù)松鋪厚度計(jì)算每層攤鋪料的攤鋪面積，確定堆放密度；每一水平層的全寬應(yīng)用同一種 填料填筑，每種填料壓實(shí)累計(jì)總厚不小于50 cm ;采用碎石類土和礫石類土填筑時(shí)，分層的 最大壓實(shí)厚度不應(yīng)大于35 cm ;分層填筑的最小分層厚度不小于10 cm ;每一填層均進(jìn)行施 工放線，放出填層中線和填筑邊線，為保證填層邊部的壓實(shí)效果，填筑時(shí)宜將兩側(cè)路基各加 寬30?50 cm，按橫斷面全寬縱向水平分層填筑壓實(shí)；③攤鋪平整；④振動碾壓；⑤整修成 型。
4. 如權(quán)利要求3所述的濕陷性黃土路基填筑施工方法，其特征在于：在步驟3的填筑 施工中，分層填筑步驟過后，需進(jìn)行③攤鋪平整：根據(jù)埋樁掛線高度，采用推土機(jī)按全路基 本體面寬均勻攤鋪，經(jīng)光輪壓路機(jī)初步靜壓1遍后層面高程達(dá)到試驗(yàn)段確定的虛鋪厚度； 再用光輪壓路機(jī)碾壓2遍，縱向每20m設(shè)1個(gè)測量斷面，每斷面2?4個(gè)測點(diǎn)；其中每一攤鋪 層填料中的粗細(xì)料應(yīng)攤鋪均勻；④振動碾壓：按照重型擊實(shí)試驗(yàn)確定的最佳含水量±2%的 范圍進(jìn)行填料含水量控制，若含水量超過±2%時(shí)，應(yīng)及時(shí)晾曬或?yàn)⑺瑁?dāng)填料處于最 佳含水量控制范圍時(shí)，即可進(jìn)行碾壓；采用壓路機(jī)，按平行線路方向走行、先兩側(cè)后中間順 序，按先靜壓后弱振、再強(qiáng)振的步驟進(jìn)行碾壓，其中壓路機(jī)前兩遍的碾壓速度為：1.57? I. 7km/h，之后的碾壓速度為：2. 0?2. 5km/h，最大碾壓速度不超過4. Okm/h ;施工縫搭接碾 壓：直線段由兩邊向中間，曲線段由內(nèi)側(cè)向外側(cè)，縱向進(jìn)退式進(jìn)行，其中橫向輪跡重疊不少 于40 cm，前后相鄰兩區(qū)段縱向重疊不小于2. 0m，上下兩層填筑接頭處錯(cuò)開不少于3m ;⑤整 修成型：隨每填層的鋪筑、碾壓進(jìn)程同步整修，保證填筑邊坡整齊平順，碾壓設(shè)備行走到邊； 其中每填筑0. 9?I. 5m對邊坡進(jìn)行拍實(shí)夯壓；在路基本體填筑完成后，按照設(shè)計(jì)修整邊坡， 清除多余填土，并對邊坡進(jìn)行夯壓。
【文檔編號】E01B2/00GK104358188SQ201410668295
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年11月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月20日
【發(fā)明者】趙 智, 謝錄杲, 秦瑞謙, 王智勇, 龔斯昆, 白昆華, 梅紅, 趙代強(qiáng), 萬軼, 宋德佩 申請人:中鐵八局集團(tuán)有限公司