高速鐵路路基試驗段的填筑工藝研究

蔣紅 （安徽水利水電職業技術學院市政工程系，安徽 合肥231603）

高速鐵路路基是為滿足軌道鋪設和鐵路正常運營而修建的土工構筑物，是鐵路軌道的基礎。作為線下結構物的重要組成部分，為了確保行車安全，路基必須具備強度高、剛度大、穩定性好等特點，同時還應滿足行車連續、平順等要求。目前，我國的高速鐵路多采用無砟軌道，要求所有線路結構一次成型，且在規定的建設周期內其沉降必須完全趨于穩定，且工后沉降應符合扣件調整能力和線路豎曲線圓順的要求［1］。因此，對路基施工質量要求高，過程控制嚴格。由于高速鐵路路基作為線路的 “結構物”，其填筑質量的優劣是高速鐵路建設成敗的關鍵。為此，筆者對高速鐵路路基試驗段的填筑工藝進行了研究，以便為提高高速鐵路路基施工質量提供幫助。

1 工程概況

某高速鐵路雙線為客運專線，設計車速350km／h，正線間距5.0m。路基基床表層 （厚0.4m）的填料采用級配碎石，基床底層 （厚2.3m）及以下路堤采用A、B組填料。填料運至施工現場后用推土機粗平、平地機精平和重型壓路機碾壓成型。在路堤堆載預壓且沉降已經趨于穩定后進行基床表層施工。在碎石拌和站集中處理級配碎石，由自卸汽車運送至施工點，用2臺攤鋪機雙機聯鋪，重型壓路機碾壓成型，光輪壓路機碾壓收光。整個路堤填筑嚴格按 “三階段、四區段、八流程”的作業程序組織施工［2］。在該客運專線上選取120m長的區段作為A、B組填料填筑試驗段。該段路基采用CFG樁加固基底，樁長10m，加固完成并檢測合格。路基本體及基床采用附近料場的A、B組填料填筑，必要時進行級配改良，并注意加強檢驗工作。

2 填筑工藝施工流程

2.1 施工準備

填筑施工前，應對取土場填料進行取樣檢測，檢測合格后，才能組織機械設備進場施工。一般來說，土樣含水量宜稍高，一般應超出最優含水量1%～2%［3］。

2.2 測量放樣

根據設計圖的斷面寬度進行測量放樣，并用白灰線標識線路中線和邊線，按照超寬50cm進行填筑。

2.3 填筑、攤鋪和初壓

填筑區段按照網格化布料，用推土機或平地機攤鋪平整，使填層在縱向和橫向平順均勻，以保證壓路機碾壓輪表面能均勻接觸層面進行壓實，從而達到最佳碾壓效果。推土機攤鋪平整的同時，應對路肩進行初步壓實，保證壓路機壓到路肩時不致產生滑坡現象。初壓工序之后用平底機精平，局部凹坑采用人工修整。

2.4 復壓和終壓

壓路機碾壓時從路基兩側開始向中心縱向碾壓，按照初壓低速、復壓中速、終壓快速的模式進行。壓路機行走時應先兩邊后中間，相鄰兩行碾壓輪跡至少重疊40cm，保證不漏壓。壓路機行走路線如圖1所示。

圖1 壓路機行走路線

2.5 試驗檢測

施工過程中檢測地基系數 （K30）、孔隙率 （n）、二次變形模量（Ev2）和動態變形模量（Evd），檢測合格后方可轉入下一道工序。

3 填筑施工工藝參數的確定

3.1 松鋪厚度

為確保施工壓實質量，結合虛鋪土厚，并考慮施工企業的自有機械情況，擬采用20t壓路機碾壓。在路基試驗段每隔20m設置1個斷面，每斷面在左線中心、右線中心及兩側距路肩2m處設置4個測點，按33、38、43cm 3種松鋪厚度，分別在壓實后測得各觀測點的平均壓實厚度，并計算各松鋪厚度的松鋪系數以及壓實變化率 （見表1）。從表1可以看出，松鋪厚度為38mm時的松鋪系數和壓實變化率最小，表明采用38mm松鋪厚度的壓實效果最好。

3.2 碾壓遍數

在松鋪厚度為38cm的條件下，沿縱向路基每隔100m在壓實層抽取4個測試點，用地基系數K30、孔隙率n、二次變形模量EV2、動態變形模量EVd4項指標檢驗路基壓實效果。測定孔隙率n時，在距路肩邊線左右各1m處分別取1個測試點，在路基中部取2個測試點；測定地基系數K30、變形模量EV2和動態變形模量EVd時，在距路基邊線左、右各2m處分別取1個測試點，在路基中部取2個測試點［4］。測試結果如表2所示。從表2可以看出，碾壓遍數為4遍或5遍時，4項檢驗指標均不能滿足規范要求；碾壓遍數為6遍或7遍時，4項檢驗指標均能滿足規范要求。由于增加碾壓遍數會加大施工成本，因而確定合理的碾壓遍數為6遍。

表1 松鋪系數計算匯總表

表2 不同碾壓遍數下工藝參數測試統計表

4 實際應用效果

試驗段路基填料的天然含水量在6%～8%之間，按38cm松鋪厚度進行攤鋪，采用徐工XS203JE型機械驅動壓路機進行碾壓。在完成該段路基填筑后進行承載預壓，每隔100m設置1個沉降觀測點，共設置6個觀測點，觀測結果表明，預壓期和預壓期結束后各沉降觀測點的觀測值都小于10mm，滿足文獻 ［5］的設計要求。采用地基系數K30、孔隙率n、二次變形模量EV2和動態變形模量EVd4項指標檢驗路基壓實情況，檢測結果表明，4項指標的檢測合格率為100%。

［1］TB 10621—2009，高速鐵路設計規范 （試行）［S］.

［2］解寶柱 .鐵路路基 ［M］.北京：中國鐵道出版社，2009.

［3］徐潔冰 .淺談高速鐵路路基AB組填料的施工質量控制與檢測 ［J］.黑龍江交通科技，2013（7）：33-35.

［4］賴國泉，楊斌，楊有海 .蘭新高鐵路基壓實質量孔隙率檢測標準探討 ［J］.路基工程，2010（6）：34-36.

［5］TB10751—2010，高速鐵路路基工程施工質量驗收標準 ［S］.