200km高速铁路路基填筑技术总结

中铁十七局集团第三工程有限公司第十四次科技论文及成果发布会 2004年12月8日 1 时速200km高速铁路路基填筑技术控制要点 浙赣铁路项目 程 云 【摘 要】 继秦沈线之后，我国第一条既有线改造为客货共线高速铁路孕育而生，高速铁路路基填筑施工中的技术控制直接关系到路基的整体质量，本文就高速铁路路基填筑施工过程中的技术控制阐述了有关做法。 【关键词】 高速铁路 路基 填筑 技术控制 1 前 言

浙赣线电气化提速改造铁路，是我国第一条既有线改造为200km/h的客货共线高速铁路，要求路基必须具有足够的强度、刚度、稳定性和耐久性，因此把路基作为了一个整体结构物来要求，采用双指标进行质量控制，对路基施工过程中的原地面处理、填料采用、碾压标准、过渡段施工等技术标准都提出了新的要求，现根据现场施工情况对路基填筑技术控制要点进行总结。 2 工程概况

浙赣线（浙江段）第九标段全长66.3km，区间路基土石方共计255万方，其中填方123万方，挖方132万方。线路地处金衢盆地，属于平原微丘地区，穿越水田、池塘和浅丘地区。表层覆盖较厚的软~硬塑状粉质粘土，中部为中、细砂，下为卵石土和砂岩、砂质泥岩互层。孔隙水发育，水位埋深浅，并且地表、地下水对混凝土均具弱-中等溶出性侵蚀或酸性弱侵蚀。 3 时速200km/h铁路路基施工控制指标

时速200km/h铁路路基结构分三个部分即路基本体、基床底层、基床表层，其中路基本体可采用C类土填筑；基床底层为1.9`m采用A、B类土；基床表层0.6m为级配碎石。 基床以下路堤及基床底层双控指标：细粒土采用压实系数和地基系数作为控制指标，粗粒土和碎石类土采用地基系数和孔隙率作为控制指标；基床表层采用地基系数K30和孔隙率n作为控制指标。具体标准如下表： 200km/h填料压实标准

位 置 压实指标 填 料 类 别 级配碎石 中粗砂 细粒土 粗粒土 碎石土

基床表层 压实系数 —— —— —— —— —— K30（Mpa/m） ≥190 ≥130 —— —— —— 孔隙率n（%） ＜18 ＜18 —— —— —— 基床底层 压实系数 —— —— ≥0.95 —— —— K30（Mpa/m） —— —— ≥110 ≥120 ≥150 孔隙率n（%） —— —— —— ＜28 ＜28 基床以下部分（路基本体） 压实系数 —— —— ≥0.90 —— —— K30（Mpa/m） —— —— ≥90 ≥110 ≥130 孔隙率n（%） —— —— —— ＜31 ＜31 中铁十七局集团第三工程有限公司第十四次科技论文及成果发布会 2004年12月8日 2 4 基底处理 高速铁路路基要求工后沉降量不大于15cm，年沉降速率小于4cm/年，桥台台尾过渡段工后沉降不大于8cm，因此基底处理是关键，直接关系到路基的工后沉降。 填前地基处理、填方过程中的周边处理和填前排水处理。由于原地面与填料结构不同，二者密度、承载能力不同，如果不对原地面进行有效处理，易发生接合部沉降病害。填前地基处理首先是对地基进行简易的挖探，如果地表下面土质良好，状况稳定，则清除地表植被、树根、垃圾和不良土质后即可进行填前压实，如存在超过常规清表厚度的软弱区（如淤泥等），无法进行填前压实，则须进行专门处理。在水稻田和冲沟地带常见50～450cm厚度的软弱层，多为粘性土和砂性土，由于填方区域多处在地下水及地表水富集，通常采用全部挖除软土的方案，地面横坡或沿路线纵向坡度陡于1：5时，将软土全部挖除并形成土质台阶后进行分层换填。 填前排水处理也为基底处理的一项重要内容。由于填方区多位于地势低凹处，水系发育且水量富集，地基长期浸水将导致承载力降低从而引起路基沉降，在坡地填筑更严重的还将造成填方体滑移，所以填筑前施做临时排水设施应和永久性排水设施结合施工。对地表水主要采取路基边沟位置施做临时排水沟，以降低地下水位和疏干地表水。 具体处理措施及技术要求： 4.1填高大于2.5m路堤基底处理 临时水沟完成后，用轻型动力触探仪进行基底原位测试，以判定松软土的厚度，当轻型动力触探揭示软土厚度超过1.0m时，改用静力触探测试Ps值＜1.2Mpa时的土层厚度即为软土层厚度。填高大于2.5m路堤基底处理根据松软土厚度的不同有三种情况： 1）松软土厚度≤0.3m，直接清除路基表面杂物，然后碾压密实至地基承载力б≥0.15Mpa和压实系数K≥0.85。 2）松软土厚度在0.3~3.0m之间，根据需要清除的松软土厚度进行清除至地基承载力б≥0.15Mpa和压实系数K≥0.85，然后用渗水土分层换填碾压密实至原地面，双控指标同基床以下路基压实标准，要求孔隙率n＜31%和地基系数K30≥110Mpa/m。 3）松软土厚度大于3.0m时，若土质为砂类土时采用旋喷桩加固，若土质为粘土时采用复合地基粉喷桩加固处理。 4.2填高小于2.5m路堤基底处理 1）静力触探测定基床范围内地基的比贯入阻力Ps值≥1.5Mpa或允许承载力[б] ≥0.18Mpa，直接整平碾压。 2）静力触探测定基床范围内地基的比贯入阻力Ps值＜1.5Mpa的土层，分类做如下处理： ① 0.6m＜H≤2.5m时 Ⅰ地基为粘性土地层：水位距地表>0.5m时，挖除表层30~50cm后，整平碾压至K≥0.95，K30≥130Mpa/m；粘性土地层地下水位较高（水位距地表≤0.5m），路堤填料为土质时，于路堤底部分层换填渗水填料碾压密实，厚0.5m，且满足K≥0.95，K30≥130Mpa/m。 中铁十七局集团第三工程有限公司第十四次科技论文及成果发布会 2004年12月8日 3 Ⅱ地基为砂性土层或卵砾石（碎石）类地层，将地基整平碾压至K30≥130Mpa/m。 ②H≤0.6m时 Ⅰ地基为粘性土地层：基床表层0.6m以内为级配碎石，并于基床表层以下换填0.5m渗水土，将地基整平碾压至K30≥130Mpa/m。 Ⅱ地基为砂性土层或卵砾石（碎石）类地层，将地基整平碾压至K30≥130Mpa/m。 对于高度在0.6~2.5m的路堤，基床表层以下包括回填厚度达到0.9m时，如基床底面的K30检测结果不能达到设计要求，采取加大回填深度，使K30检测结果满足相应部位的要求。 4.3水塘及河道地段地基松软土处理 水塘及河道，一般路堤坡脚外设围堰，围堰设好后挖除淤泥，分层回填并碾压至相应部位的技术标准；水塘地段采取抛片处理时，采用不易风化的块石，粒径不小于30cm，以中间向两侧逐步进行，并于两侧设置顶面宽2m的反压护道。片石跑出水面0.5m后，用较小石块填塞垫平，采用重型振动机械反复碾压，压实后达到相应部位指标要求。 5路基填筑

5.1基床以下路堤及基床底层填筑 路基填筑按照“三阶段、四区段、八流程”组织施工，路基填土的施工阶段是决定填筑质量的关键。由于地处年降雨量不小于500mm的南方湿润气候区，细粒土受含水量的影响很大，施工周期长，因此采用A、B类土中的块石、碎石、砾石类填料，浸水部分采用水稳性较高的块石类填料。 施工技术要点： 1）施工中原地面清表后而形成若干台阶时，在填筑时由最低台阶往高处填筑，处理基底时，采取在每个台阶开始填筑之前做相应的基底处理，基底长时间的暴露不超过半个月。 2）填料的级配。粗粒土类土粒径大于20mm颗粒的含量应超过总质量的50%，且粒径控制在15cm以内，在填筑过程中粒径较大颗粒石块由人工配合机械进行分解后方用于填筑。 3）粗粒土、碎石类土填筑施工，首先根据自卸车运载每车运载方量与填层厚度，计算每车填筑面积，并打出卸料框格网，由专人现场负责卸料作业，控制好卸料的间距，使卸料均匀，否则卸料不均匀会导致在摊铺平整过程中出现大块粒径“团圆”现象，致使级配不均匀。 4）每一填筑层全宽以同一种填料填筑，使用不同填料填筑时，上下两层填料的颗粒级配应满足D15＜4d85。当渗水土填在非渗水土上时，非渗水土顶面向两侧设4%的人字坡；非渗水土填在渗水土上时，渗水土顶面可为平面。上下两层填料颗粒大小悬殊时，采取铺设10cm中粗砂垫层于分界面。 5）摊铺整平。推土机初平不应大于3次，然后用平地机精平，局部凹凸由人工填补，使平整度控制在±15mm以内，避免机械来回推碾破坏填料级配。 6）严格控制虚铺厚度，基床底层1.9m，分6层填筑，用水准仪测量控制填层厚度，使填层厚度不超过试验得出的最大虚铺厚度。路肩部位两侧各超填30~40cm并压实。 7）机械碾压。压实顺序按先两边后中间，先慢后快，先静压后振动压的操作程序进行碾压。各区段交接处互相重叠压实，纵向搭接2m，沿线路纵向行与行之间压实重叠0.3m。 中铁十七局集团第三工程有限公司第十四次科技论文及成果发布会 2004年12月8日 4 8）每填三层恢复一次线路中线，每填高2m进行一次收坡，将超填填料回收利用，并按实测标高计算两侧路基边线到中线的宽度，确保实际宽度不小于没填层设计宽度及路基中线不偏移。（每填层设计宽度=（路肩设计标高h-填层实测标高h0）×边坡设计坡度m×2+路基顶面设计宽度L）

不合格

合格

合格

不合格

合格

基床以下路堤及基床底层填筑施工工艺流程图 5.2基床表层级配碎石填筑 基床表层采用级配碎石填筑，厚度为0.6m，分两层填筑，下层35cm，上层25cm。级配碎石采用拌合站集中拌合，拌合时根据配合比由电脑自动计量。

基底处理 填料选择 检测验收 抄平基底标高 设计虚铺厚度，厚度不大于45cm

上 料 按照自卸车每车运料方量结合虚铺厚度计算每车料的填筑面积，用石灰打出卸料区间框格网

摊 铺 整 平 用水准仪测设填土标高控制层厚，并打标高控制桩于路基两侧。推土机粗平，平地机精平，做成横向4%排水坡

测量施放填筑边线，每侧超填宽度不小于30cm

碾 压 采用自重不小于18t，激振不小于50t振动压路机碾压，先静压后强振再弱振最后静压，先慢后快，最大速度不超过3km/h 密实度检测 每填层：细粒土检测压实系数，粗粒土检测空孔隙率；每填筑三层检测K30 填筑下一层 填筑收坡宽度=虚铺厚度×设计边坡坡率；每填高达到或接近2m，进行一次按照设计坡率刷坡，将超填部分填料回收利用。

含水量检测