鐵路客運(yùn)專線路基工程A、B 組料的物性改良

曹振中

(葛洲壩集團(tuán)第二工程有限公司，四川成都 610091)

1 技術(shù)研究的背景

湖北省武漢城市圈武漢至孝感城際鐵路二標(biāo)路基段位于DK13+874.15～DK14+882.48。該段路基多為松軟路基和巖溶路基，由于本標(biāo)段軟土路基所占比例較大，軟基處理、改良土施工和工后沉降控制是本段路基工程的重點(diǎn)，且該段路基位于預(yù)制箱梁架設(shè)的鋪架口，工期非常緊張。為確保路基工程質(zhì)量，在設(shè)計(jì)單位勘測(cè)擬定的取料場(chǎng)單一選定路基填料的情況下，首先對(duì)天然料取樣進(jìn)行了檢測(cè)和試驗(yàn)，并將檢測(cè)成果與高速鐵路路基的基床底層填料的技術(shù)要求和壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)比分析，結(jié)合原材料的成本控制，再確定對(duì)天然的路基填料進(jìn)行物性改良。

2 路基A、B 組填料物性改良的目的

武漢城市圈漢孝城際鐵路的無砟軌道設(shè)計(jì)時(shí)速為200 km/h，因此，保證鐵路運(yùn)行期間的系統(tǒng)安全、乘客舒適及線性的高平順和高穩(wěn)定性至關(guān)重要。路基作為鐵路軌道的基礎(chǔ)必須具有一定的強(qiáng)度，同時(shí)還要求其剛度大、穩(wěn)定性好、耐久性強(qiáng)。尤其對(duì)松軟路基及巖溶路基，不同填筑結(jié)構(gòu)層對(duì)填料的要求不同，在路基填料已單一選定的基礎(chǔ)上，必須對(duì)路基填料進(jìn)行物性改良。通過科學(xué)、規(guī)范的試驗(yàn)，使路基改良填料達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求，確定路基在填料施工中的控制要素，為路基施工提供技術(shù)保障，以滿足列車在設(shè)計(jì)條件下高速行車的需要。

通過此項(xiàng)研究，總結(jié)出路基A、B組填料物性改良填料的各項(xiàng)性能及參數(shù)，確定摻加級(jí)配碎石摻量與最佳配比，可為后續(xù)同類工程提供參考依據(jù)。

3 路基A、B 組填料物性改良的方法

(1)原材料試驗(yàn)檢測(cè):對(duì)于設(shè)計(jì)單位指定的路基A、B 組填料料場(chǎng)，勘察設(shè)計(jì)單位已在開工前對(duì)填料的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行了詳細(xì)的地質(zhì)勘探和試驗(yàn)檢測(cè)，基本屬于符合規(guī)范要求的合格填料，其原材料試驗(yàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)見表1。

表1 原材料檢測(cè)土工試驗(yàn)報(bào)告表

(2)確定A、B 組填料物性改良方法的依據(jù)。

①根據(jù)鐵路客運(yùn)專線路基工程施工規(guī)范要求，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)施工情況，為進(jìn)一步確保路基填料的施工質(zhì)量，需對(duì)該料源地B 組填料運(yùn)用摻加級(jí)配碎石或篩分的方法進(jìn)行物性改良，以提高B 組填料的各項(xiàng)施工技術(shù)指標(biāo);

②通過對(duì)路基試驗(yàn)段填筑質(zhì)量的檢查和對(duì)檢測(cè)資料進(jìn)行分析，試驗(yàn)段路基填料滿足設(shè)計(jì)要求，為保證客運(yùn)專線路基的施工質(zhì)量，需加強(qiáng)試驗(yàn)段路基的沉降觀測(cè)，保證填筑路基的工后沉降滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。路基填料改良前填料壓實(shí)情況見表2。物性改良前試驗(yàn)段路基填料壓實(shí)質(zhì)量試驗(yàn)報(bào)告見表3。

表2 基床底層填料及壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)表

表3 物性改良前試驗(yàn)段路基填料壓實(shí)質(zhì)量試驗(yàn)報(bào)告表

③通過成本分析，確定采用摻加級(jí)配碎石的方法進(jìn)行物性改良。

(3)確定A、B 組填料物性改良配合比及試驗(yàn)檢測(cè)。

①為保證路基填料的質(zhì)量，需對(duì)料場(chǎng)的B 組填料進(jìn)行碎石改良，改良配合比由地質(zhì)、設(shè)計(jì)、監(jiān)理站組織試驗(yàn)室確定，設(shè)計(jì)確認(rèn)并及時(shí)提供指導(dǎo)施工文件。填料嚴(yán)格按配比進(jìn)行改良;

②后期路基施工過程中，需安排試驗(yàn)員對(duì)料場(chǎng)采料過程進(jìn)行監(jiān)控，嚴(yán)禁將黏土含量高的填料運(yùn)進(jìn)現(xiàn)場(chǎng)，現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理需加強(qiáng)過程監(jiān)控;

③路基填筑質(zhì)量各項(xiàng)控制指標(biāo)必須符合要求，各段填料均需經(jīng)監(jiān)理驗(yàn)收同意后方可進(jìn)行填筑施工。路基填料改良后的壓實(shí)情況見表4。

4 路基A、B 組填料物性改良技術(shù)應(yīng)用特點(diǎn)

表4 改良后的路基填料壓實(shí)質(zhì)量試驗(yàn)報(bào)告表

對(duì)于多為松軟路基、巖溶路基和軟土路基所占比重較大的鐵路客運(yùn)專線區(qū)間路基，軟基處理、改良土施工和工后沉降控制是路基工程施工的重點(diǎn)。不同填筑結(jié)構(gòu)層對(duì)填料的要求不同，在設(shè)計(jì)單位勘測(cè)擬定的取料場(chǎng)單一選定路基填料的情況下，首先應(yīng)對(duì)天然料取樣進(jìn)行檢測(cè)和試驗(yàn)，將檢測(cè)成果與高速鐵路路基的基床底層填料的技術(shù)要求和壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)比分析，并結(jié)合原材料的成本控制，再確定對(duì)天然路基填料進(jìn)行物性改良。

5 結(jié)語

國內(nèi)外對(duì)不良地質(zhì)條件的路基進(jìn)行物性改良的工程較多，漢孝城際鐵路二標(biāo)段路基多為松軟路基和巖溶路基，地質(zhì)條件差，地區(qū)氣候具有明顯的季節(jié)性，冬有嚴(yán)寒，夏有酷暑，四季分明，對(duì)路基整體穩(wěn)定及工后沉降影響較大，且夏季雨水較多，路基填料沖刷嚴(yán)重。因此，對(duì)本段路基填料進(jìn)行物性改良，不僅關(guān)系到本段路基的填筑質(zhì)量，也關(guān)系到本段路基成型后能否滿足安全運(yùn)營的要求。在路基填料已單一選定的基礎(chǔ)上，對(duì)路基填料進(jìn)行物性改良，通過科學(xué)、規(guī)范的試驗(yàn)，使路基改良填料達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求，確定路基在填料施工中的控制要素，為路基施工提供技術(shù)保障，為后續(xù)同類工程提供參考依據(jù)。