高速鐵路路基改良土填筑施工技術研究

石達

摘 要：由于我國高鐵的快速發展，使得我國的鐵路路基建設也大幅度增加，高鐵的路基技術是高鐵建設中必不可少的一部分，對于路基的改良而言，主要有廠拌、路拌和場拌三種，這幾種方法基本上是較成熟的方法，因為它們在施工時都是通過嚴格質量把關的。這三種方法中廠拌和路拌是一種比較成熟的方法，但是都有一定的缺點，廠拌法經濟效益不高此方法“工效低，成本高”，路拌法“施工不均勻、要求高”所以由此看來，場拌法是一種值得推廣的方法。本文通過對一段路基的試驗，通過實踐對高速鐵路路基改良土填筑施工技術進行了一些研究和探索。希望，通過試驗為高速鐵路路基填料改良作一點貢獻。

關鍵詞：高速鐵路 路基改良 土填

中圖分類號：U213 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）11（b）-0036-02

1 高速鐵路路基改良土填筑施工技術相關概述

1.1 高速鐵路對路基的要求

高鐵，顧名思義就是在鐵路上高速行駛，由于速度比一般的火車要快很多，所以對路基的要求也要嚴格一些。高速鐵路在我國發展的還比較晚，技術還不太成熟，所以在施工上，要求對軌道在穩定、高平順上面有一定的要求，具的的要求表現在以下幾個方面：（1）設計、施工都要將重點放在控制路基變形、工后沉降、不均勻沉降及路基頂面的初始不平順。（2）對路基主體的要求：填料主要采用不含細粒土、粉砂、易風化軟質巖或是改良土，其他的填料主體一般都少用或是不用。路基壓實系數采用重型擊實標。（3）對基床的要求：底層2～3 m處采用不含細粒土、粉砂以及易風化軟質巖以廠拌為主的改良土，表層0.7 m，0.65～0.6 m級配碎石，0.05～0.1 m瀝青混凝土防排水層。（4）對過渡段的要求：工后沉降簇3 cm最小長度15 m，采用正梯形布置。（5）對輔助基礎設施的要求：配套電氣化、通信設施、電纜、接觸網支柱、電纜溝槽等設施，與路基同步。由于高速鐵路對路基的要求是平、順、穩，因此軌下系統是高鐵路基的關鍵。高速鐵路是車輪、鋼軌、道床、路基這幾個系統相互完成的一個整體。因此只有這幾個系統只有全部完好，并運用到整個系統當中。

1.2 填料改良的基本原理

石灰土在含水量最佳狀態下參入適量的石灰，使土壤的性質發生一些元素的變化，其原理是讓他們發生一系列的物理和化學反應。發生反應主要有以下幾種不同的原理：一種是離子交換作用；二是硬化的結晶；三是火山灰的作用；四是碳酸的作用。

1.3 施工技術有創新性的發展

對于改良土的技術，傳統的一般是采用人工拌合或簡易的路拌法，但是由于我國鐵路事業的發展，這些傳統的方法已經不能滿足需要了。近幾年高鐵施工方面大多都采用了新的技術，路拌法、廠拌法或場拌法。這幾種技術提高了工作效益，為我國的鐵路事業做出了一定的貢獻。都有發揮自己的作用，比如路拌法，此方法施工非常簡單，而且成本低，這些拌合機都是名牌企業生產，比如德國寶馬，如果嚴格按操作規則施工完全可以滿足質量要求。廠拌法都是機械化操作，成批成量的生產，質量技術過硬，而且精密度高，好多客運專線都是采用此施工方法。經過鐵路技術的不斷發展，一個新的技術也隨之產生了，即場拌法，這種方法是在取土場直接拌合的一種方法，操作方便，靈活性高，對環境的影響也比較低，特別是利在篩分破碎機進行改良等新技術方面得到了廣泛的應用。

2 改良土填筑施工技術

2.1 試驗段簡介

商合杭客專商杭高速鐵路（商丘-杭州）又名商杭客運專線，改良土填筑試驗段選定在寧杭鐵路 YDK414+300～+500，全長200 m。改良土高度為路肩下 0.7～3.0 m厚范圍內。

2.2 改良土廠拌法施工

在施工過程中，要根據施工工藝的有關規定，路基是路面的甚而，對于高速鐵路而言路基是否牢固是最根本的保證。所以對于路基的施工及填料技術上要嚴格控制，才能保證高速鐵路的安全行駛。具體的操作要按相關施工規定，在底層路基段，打好基礎；攤鋪碾壓區段，攤鋪平整，對于機器整不平的地方，進行人工處理；檢驗測試區段，要求數據分析準確，保證把含水量和顆粒徑調整在最佳狀態。嚴格按照八流程進行操作，各區段和流程只能按規定進行作業。

2.3 改良土路拌法施工

由于環境的因素，沒有大型的綜合廠拌設備，如果使用強制式拌和機拌，就會造成操作效率低，達不到施工進度的要求，一層的改良土完成需要的時間大約為五天，但是如果按照這種方法的要求，固化劑土自拌和到碾壓完成的時間不超過5 h，水泥土、水泥粉煤灰土不超過4 h，由此看來，這種方法在時效上與施工進度有沖突。對于路拌法的施工試驗。試驗結果表明，路拌法拌和完全能夠拌和均勻，拌和深度也能滿足要求，且施工完一層的作業時間僅用三天。采用分段拌和分段碾壓，完成一種改良土的作業時間（自拌和到碾壓完成）不超過4 h。

2.4 場拌法施工

場場拌法顧名思義就是需要一個巨大的場地，在一個大的場地上把材料進行破碎然后攪拌均勻，再把這些需要的材料運往路基處，把這些填料在需要的路基處進行平整和壓實。其實這種方法是一種比較簡單的方法，只是需要一個比較大的場地而已，在本試驗當中填料的比例分別是6%的生石灰和7%熟石灰。在本項目中，首先把不厚實的土進行篩選，然后把這些土進行改良，用粉碎機進行先粉碎再進行對其穩固整平，整平后再對其進行含水量的測量。

2.4.1 場拌法施工當中含水量控制

在填料中如果含水量太小或太小就會影響填料土的性質，而且對含水量的控制可以保證路基質量，在最佳含水量狀態下，可以讓路基的整平密度最好。通過筆者在工作實踐的總結得出，含水量對粉碎的效果也有一定的影響，通過試驗得出含水量接近16%時不最佳含水量，對粉碎效果也有一定的好處，在此含水量狀態下，粉碎的顆粒通過大部分會小于15 mm。所以為了能讓場拌法發揮正常的作用，可以通過粉碎的手段把填料的含水量檢測出來，并做好含水量的控制。

2.4.2 場拌法施工當中顆粒粒徑控制

對于顆粒的大小控制，目前施工中是最大不得超過15 mm，在商合杭客專商杭高速鐵路試驗段主要采用了 YST600和BW219DH-3兩種液壓碎土設備對土料進行破碎，在本次工程中，我施工隊對粉碎的填料進行了試驗和檢測，發現在本施工過程中顆粒徑有超過了些范圍的填料，通過再次對含水量的控制，和施工人員不斷的試驗，再通過篩選和取樣，填料的顆粒徑基本上達到了施工的要求。

2.4.3 場拌法施工當中灰計量控制

商丘-杭州試驗段采用的是WBS300穩定土拌和設備，可以根據設計提供的摻灰比設定計量，易于控制改良土的含灰量。但是在施工時，因石灰揚塵造成潤滑部件損毀，從而導致摻灰比的自改變，因此應定時對穩定土拌和設備出料口的改良土做含灰量檢測，確保施工質量。

2.4.4 場拌法施工當中松鋪系數和碾壓遍數的確定

在施工時采用400 mm、350 mm、300 mm、250 mm四種松鋪厚度進行填料。其中400 mm的松鋪厚度采用18 t壓路機碾壓5遍后，可得壓實最佳松鋪厚度為350 mm，松鋪系數為1.1～1.2。在碾壓時也對碾壓的遍數進行了研究，可得經濟合理的碾壓遍數是4遍。

3 結語

在高速鐵路路基改良土填技術中，近幾年在施工中常用的方法是場拌法，這種方法因為比較簡單，而且經濟效益也比較好，靈活通用，受到廣大施工單位的青睞，它是將填料和改良劑破碎后按一定的比例鋪在場地上，再用挖掘機從一個場地翻到另外一個場地，反復如此，在近幾年修建的高速鐵路中都有用到此方法，此方法的產量也大，不分場地，隨便一個取土場就可以施工。

參考文獻

[1] 鐵道科學研究院高速鐵路技術研究總體組[編].高速鐵路技術[M].中國鐵道出版社，2005.

[2] 王秋利.新時期高速鐵路路基施工檢測技術應用[J].商業文化.2011（5）：379.