京沪高速铁路路基填筑与检测技术.doc

京沪高速铁路路基填筑与检测中国水电七局有限企业 姚海勇1 工程概况京沪高速铁路DK455+465.53DK465+332段大部分为丘陵缓坡，岩层多为裸露花岗片麻岩，局部覆盖粉质黏土，按型板式双线无砟轨道路基设计。本局管段路基总长约4.44km，挖方约6.56105m3，填方约2.9105m3。本文结合本段路基填筑施工实际状况，重要从路基基床底层及如下路堤、基床表层和过渡段级配碎石、B组填料填筑与检测方面进行简要论述。2 构造形式路基填筑包括：基床如下路堤、基床底层、基床表层及过渡段填筑。基床表层厚度为40cm，采用级配碎石填筑；基床底层厚度为2.3m，采用B组填料填筑；基床如下路堤采用B组填料填筑；过渡段采用掺入5%水泥级配碎石和B组填料填筑。路堤地段基本构造形式如图1所示，路堑地段基本构造形式如图2所示。图1 型板式双线无砟轨道路堤原则横断面图图2 型板式双线无砟轨道路堑原则横断面图3 填料选择及工艺性试验3.1填料选择图3 B组料取土场现场取样检测（1）为保证B组填料种类和质量符合设计规定，同步考虑合理土方调配，以路堑挖方段就近取土。填筑前对取土场填料进行取样检查，当该处土最大干密度dmx、最佳含水量Wo、液限WL、塑限Wp等多种指标检测成果符合规范规定，并经监理工程师平行试验且成果合格后，方可同意作为路基填料。填筑时应对运至现场填料进行抽样检查。当填料土质发生变化或更换取土场时应重新进行检查。根据试验成果，确定与否为B组填料，并经监理工程师平行试验合格后同意作为本段路基填料。如图3。B组填料检测频次按表1规定填料体积进行试验检测。表1 B组填料复查项目及频次填料类别试验项目、频次颗粒级配液塑限击实试验颗粒密度细粒土5000 m3（或土性明显变化）5000 m3（或土性明显变化）粗粒土、碎石土10000m3（或土性明显变化）10000 m3（或土性明显变化）（2）级配碎石填料采用块石、天然卵石和砂砾石破碎、筛分后，按级配碎石配合比及规范规定，将四种不一样规格粒径碎石及石屑粉在级配碎石拌和站进行集中拌制。每2000m3抽样检查一次颗粒级配、颗粒密度、针状、片状颗粒含量、黏土团及有机物含量。检测合格并经监理单位同意后方可使用。3.2 工艺性试验在进行大面积填筑前，不一样填料均应选用有代表性地段作为试验段，进行摊铺压实工艺试验。3.2.1 试验目 通过试验段施工，确定路堤基底处理方式；针对不一样路基填筑部位、不一样压实机具，确定合理松铺厚度、压实遍数和措施、施工控制含水量等施工工艺参数和最佳检测手段，以及料源合理选配，从而指导本区段路基填筑施工。3.2.2 试验内容路基填筑工艺性试验内容重要包括：（1）基床如下路堤填筑工艺；（2）基床底层填筑工艺；（3）基床表层填筑工艺；（4）过渡段填筑工艺；（5）路基沉降和位移观测。3.2.3 施工工序取样试验现场准备填料开挖和加工运送摊铺平整碾压检测分析确定参数。通过工艺性试验，确定施工工艺参数并报监理单位确认，方可进行大面积填筑施工。下面将分别简介基床如下路堤、基床底层、基床表层及过渡段填筑施工措施。4 路基填筑与检测4.1 基床如下路堤4.1.1 工艺流程基床如下路堤B组填料填筑按“三阶段、四区段、八流程”施工工艺组织施工。根据使用机械能力、数量，一般以200m以上或以构筑物为界，分区段进行填筑。准备阶段施工阶段整修验收阶段填土区段平整区段碾压区段检测区段路基整修施工准备网格分层填筑摊铺整平洒水晾晒碾压扎实基底处理填至顶层不合格合格，填筑下层检查图4 基床如下路堤填筑施工工艺流程框图4.1.2 施工措施1.施工准备阶段（1）排水沟施工。沿地界线挖出排水沟，排除原地面积水，形成临时排水系统，到达永临结合。（2）基底处理。人工配合推土机、挖掘机将原地面杂草、树根及表层软土等清理洁净，并清土至设计高程，将弃土用自卸车运送至指定弃碴场；再用推土机将原地面从线路中心至两侧按4%横坡进行整平、压路机静压，并在路基两侧挖出排水沟。清表静压后，按设计规定，根据现场实际地质状况进行动力触探试验：检测一般黏性土地基承载力采用轻型动力触探；检测中砂以上砂类土和碎石类土地基承载力，测定圆砾土、卵石土变形模量，均采用重型动力触探，按照TB10018-铁路工程地质原位测试规程进行试验，并经设计进行地质查对。如图5。基底触探试验后，若地基满足设计规定，则按原地面处理措施施工。原地面处理：原地面坡度陡于1:5时，应自上而下挖台阶，并整平碾压，台阶宽度不不不小于2m，台阶高度略不小于铺层厚度。当基岩面上覆盖层较薄时，先清除覆盖层再挖台阶。当覆盖层较厚且稳定期，在原地面挖台阶后填筑路堤，如图6。若基底土含水量不符合试验所确定最佳含水量，可采用对基底土进行晾晒或加水方式进行处理，待含水量到达试验确定最佳含水量时，再进行填前碾压到达规定压实度。若仍不能满足设计规定期，应及时联络设计，采用换填等方式进行处理。图6 台阶设置图5 动力触探试验 换填：挖除需换填土层，并将底部整平。当采用机械挖除需换填土时，应预留厚度3050cm土层由人工清理。当底部起伏较大时，设置台阶或缓坡，并按先深后浅次序进行换填施工。底部开挖宽度不得不不小于路堤宽度加放坡宽度。根据换填部分所处路基部位，采用符合设计规定填料并分层填筑、碾压，到达对应压实原则。（3）雨季和冬季施工准备。在雨季来临前做好防水、防洪、排水工作。施工前备好塑料薄膜，必要时采用覆盖措施。严禁雨天进行非渗水土填筑施工。在进入冬季施工期时不适宜进行路基填筑，应做好排水、防冻工作，对填层进行50cm左右土石覆盖。2施工阶段（1）网格法分层填筑。图7 网格法施工填筑前，碾压完毕并经验收到达规定压实指标后，对原地面进行断面测量，以确定填方工程数量。首先测出下承层标高，根据设计资料精确测放路基边线及线路中心线，采用插标杆或打桩标识：直线地段每20m钉出一种桩，曲线地段每10m一种桩。为保证路基边缘压实度，边线应比设计线每边宽出50cm。在场地中划出5m6m方格网，并用白灰洒出网格，人工堆设层厚控制土墩，按自卸汽车每车方量和松铺厚度，计算每方格范围内卸土车数，以便现场领工员指挥车辆进行按次序倾倒填料，根据现场地形由低向高分层进行填筑。如图7。（2）摊铺平整。为保证每填层平整度及层厚均匀，路基边线以标杆为准，每隔15m钉摊铺层厚桩，在桩上用红油漆标出松铺厚度，以便进行厚度检查核算；中间部位厚度用土墩控制，并用钢钎测量。根据工艺试验成果，确定基床如下路堤及基床底层B组填料碎石类土填筑摊铺厚度为35cm。先用推土机沿路堤纵向由两侧向中间进行初平，再用平地机由中间向两侧纵向平整24遍，静压一遍后再采用水准测量指导平地机精平作业，人工配合低垫高铲，清除多出填料。填料在摊铺过程中，轻易出现大颗粒骨料集中现象，在推土机和平地机摊铺工程中，辅以人工配合，对大颗粒骨料集中地方进行二次拌和或撒细颗粒以保证所摊铺填料均匀、平整。采用水准仪等设备对填层纵横坡进行控制，使每一层填筑形成4%横向排水坡，按设计规定控制线路纵坡，如图8。图8 采用水准仪进行横坡控制（3）洒水或晾晒。当B组填料含水量不能满足规定期，须在路基上采用翻晒或洒水补水等措施调整填料含水量，使路堤填料含水量控制在最佳含水量+2%之内。（4）碾压扎实。摊铺整平后，松铺厚度、平整度和含水量符合规定即开始碾压。根据工艺性试验确定施工参数，采用20-22t振动压路机进行压实，以中线为界，半幅路基宽度分别进行碾压6遍。碾压措施为：第一遍静压，然后先慢后快，由弱振至强振，到达压实遍数后用平地机刮平表面，然后采用静压措施将路面处理平顺收光。碾压时采用从两侧向中心次序，纵向进退式碾压，行与行轮迹重叠0.4m，纵向搭接长度不不不小于2.0m，上、下两层填筑接头错开不不不小于3.0m，以保证无漏压、无死角，保证碾压均匀性。严禁横向碾压路基和在路基上随意转弯。碾压行驶速度宜控制在2-3km/h，最大速度不超过4km/h。（5）沉降板埋设。摊铺前，由测量人员按设计规定在路基中心测出沉降板安设位置。埋设位置处垫10cm砂垫层找平，埋设时保证测杆与地面垂直。放好沉降板后，回填5cm左右垫层，再套上保护套管，保护套管低于沉降板测杆10cm，上口加盖封住管口，并在其周围填筑对应填料稳定套管。摊铺过程中，在沉降观测桩1m范围内路基采用人工填筑整平。碾压过程中，应保护好沉降板（杆）不受机械损坏，沉降板周围1m范围内采用人工填筑压实。填至顶层后，采用人工配合刷坡机械按照设计宽度和坡比进行刷坡、修整。4.1.3 检测项目、指标及数量碾压完毕后，根据设计及铁道部颁布客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行原则（铁建设160号）有关原则，对填层标高、中线至边线宽度、纵横坡坡度、平整度等外观质量指标和压实质量及时进行效果检测，自检合格后报请监理工程师验收。非浸水路堤基床如下路堤压实原则应根据填料类别按表2进行地基系数K30和孔隙率n双指标控制。B组填料最大粒径15cm。表2 基床如下路堤压实原则项 目压 实 标 准改良细粒土砂类土及细砾土碎石类及粗砾土地基系数K30 （MPa/m）90110130变形模量Ev2（MPa）454545孔 隙 率n （%）3131压实系数K0.92检测数量：沿线路纵向每100m每压实层抽样检查孔隙率n6点，其中：左、右距路肩边线1m处各2点，路基中部2点，有反压护道地段每100m增长1个检测点；每100m每填高约90cm抽样检查地基系数K304 点，其中：距路基边线2m处左、右各1点，路基中部2点。4.2 基床底层4.2.1 工艺流程基床底层B组填料填筑按“三阶段、四区段、八流程”施工工艺组织施工。4.2.2 施工措施在进行大面积基床底层填筑前，根据现场施工实际状况，选用有代表性地段作试验段，确定施工工艺参数并报监理单位确认。首先测出下承层标高，根据设计资料精确测放路基边线及线路中心线，采用插标杆或打桩标识。为保证路基边缘压实度，边线应比设计线每边宽出50cm。在场地中划出5m6m方格网，并用白灰洒出网格，按照网格分层法控制B组料卸料量，摊铺碾压填筑措施与基床如下路堤相似，4.2.3 检测项目、指标及数量基床底层一般填料压实原则应根据填料类别按照表3采用地基系数K30、动态变形模量Evd、变形模量Ev2和孔隙率n（或压实系数K）四项指标控制。B组填料最大粒径10cm。表3 基床底层压实原则项 目压 实 标 准改良细粒土砂类土及细砾土碎石类及粗砾土地基系数K30 （MPa/m）110130150变形模量Ev2（MPa）606060动态变形模量Evd（MPa）404040孔 隙 率n （%）2828压实系数K0.95检查数量：沿线路纵向每100m每压实层抽样检查孔隙率n，6个点分别是左、右距路肩边线1m处各2点，路基中部2点；每100m每填高约90cm抽样检查地基系数K30、动态变形模量Evd，4个点是距路基边线2m处左、右各1点，路基中部2点。4.3 基床表层4.3.1 工艺流程为保证基床表层级配碎石施工质量，每一填筑区段不少于200m，并严格按“四区段、六流程”施工工艺组织施工，各区段或流程内严禁几种作业交叉进行。其施工工艺流如图9所示。拌合运送区段验收基床底层区段摊铺碾压区段检测修整区段修整养护拌合运送摊铺碾压扎实填至顶层合格，填筑下层检查不合格图9 基床表层施工工艺流程图4.3.2 施工措施（1）根据设计精确测放路基边线及线路中心线，打桩标示：直线地段每10m一种桩，曲线地段每5m一种桩，并在桩间挂线标示出填料分层摊铺厚度。（2）级配碎石拌制级配碎石由设在泰山西站内DK463+500DK463+600级配碎石加工场和级配碎石拌和站生产，拌和站内布置一台WCQ400D型稳定土拌和机全自动称量多功能拌和系统，配置一种100t水泥储蓄罐，供应范围包括DK455+465.53DK465+332段路基基床表层（含站场）、路涵过渡段、桥涵过渡段、路隧过渡段等所有级配碎石，共约9.2104m3。级配碎石加工场和拌和站如图10和图11所示。图11 级配碎石拌和站图10 级配碎石加工场（3）级配碎石运送：汽车装料时，车要有规律移动，使拌合料在装车时不致产生离析，车辆运送过程中用防水篷布覆盖；将级配碎石生产厂拌和好级配碎石混合料用自卸汽车迅速运送至现场，防止水分蒸发损失过多。（4）采用摊铺机按工艺试验确定摊铺厚度摊铺，曲线超高段将超高均匀分摊到每层上，但每层厚度不适宜超过25cm，且应保证每层最小填筑压实厚度不不不小于15cm。根据试验成果确定摊铺厚度为23cm。摊铺前根据测量标线调整好摊铺机左右控制高度。（5）摊铺时，在摊铺机背面配置人员及时消除粗细集料离析现象。对于粗集料“窝”和粗集料“带”，应添加细集料并拌和均匀；对于细集料“窝”，应添加粗集料并拌和均匀。摊铺时为保证基床表层边缘碾压密实，满足规定压实度，其两侧应各加宽50cm摊铺。（6）整形后，当表面尚处在湿润状态时应立即进行碾压。如表面水分蒸发较多、明显干燥失水时，应在其表面适量洒水，再进行碾压。用平地机摊铺地段，应用轮胎压路机迅速碾压一遍，暴露潜在不平整再用平地机整平和整形。加入水泥级配碎石混合料宜在2h内使用完毕。（7）碾压时，应采用先静压，后弱振，再强振方式，最终静压收光。碾压遍数根据试验参数确定为6遍。直线地段应由两侧路肩开始向路中心碾压，曲线地段应由内侧路肩向外侧路肩进行碾压。压路机碾压行驶速度开始采用慢速，后来几遍逐渐加紧，但最大速度不超过4km/h。（8）横向接缝处填料应翻挖并与新铺填料混合均匀后再进行碾压，并注意调整其含水率，纵向应防止施工缝。（9）表面修整养护。局部表面不平整，要洒水补平并补压，使其外形质量到达设计规定。已施工基床表层严禁任何车辆通行，防止表层扰动破坏。竣工后，应覆盖或洒水养护不少于7d。4.3.3 检测项目、指标及数量基床表层级配碎石（或级配砂砾石）压实原则按照表4采用地基系数K30、动态变形模量Evd、变形模量Ev2和孔隙率n四项指标控制。表4 基床表层压实原则填 料压实原则地基系数K30 （MPa/m）变形模量Ev2（MPa）动态变形模量Evd（MPa）孔隙率n（%）级配碎石或级配砂砾石1901205518检查数量：沿线路纵向每100m每压实层抽样检查动态变形模量Evd和孔隙率n各6点，其中：左、右距路肩边线1.5m处各2点，路基中部2点；抽样检查地基系数K30各4点，其中：左、右距路肩边线1.5m处各1点，路基中部2点。4.4 过渡段填筑为保证路基纵向刚度均匀性变化，在轨道基础竖向刚度出现突变路基与桥台、路基与涵洞、路基与路堑、路基与隧道等分界处均设置了对应过渡构造。掺入5%水泥级配碎石拌合料在级配碎石拌和站集中进行拌制，B组填料由附近路堑挖方料加工而成。4.4.1 工艺流程过渡段工艺流程框图如图12所示。测量放线平地机整型碾 压晾晒或洒水翻拌含水量测定推土机摊平软透水管埋设养护等强涵洞基坑浇筑分层填筑填料运送基础清理、处理施工准备试验检测检查签证整 形否否是是图12 过渡段施工工艺流程框图4.4.2 施工措施1路堤与桥台过渡段路基与桥台连接采用倒梯形过渡，过渡段采用掺入5%一般硅酸盐水泥级配碎石分层填筑，桥台基坑范围内以C15混凝土回填。基床部位设置C20混凝土块，混凝土块与过渡段级配碎石间设置由空心砖隔离层、空心砖渗水板基础、软式透水管和C20混凝土块基础四部分构成排水系统，软式透水管水管直径为100mm，并由软式透水管将水引出路基以外。图13 路堤与桥台过渡段设计断面图图14 小型振动夯扎实级配碎石采用网格分层法填筑，每层铺设厚度为35cm，压实后为30cm，即压实前是压实后1.17倍。先用推土机纵向由两侧向中间进行初平，再用平地机由中间向两侧纵向平整24遍，静压一遍后再采用水准测量指导平地机精平作业，人工配合低垫高铲，清除多出填料。碾压时，应采用先静压，后弱振，再强振方式，最终静压收光。碾压遍数根据试验参数确定为6遍。桥台后2.0m范围外大型压路机能碾压到部位应采用大型压路机械碾压，大型压路机碾压不到部位及在台后2.0m范围内填筑厚度不不小于15cm，采用小型振动压实设备进行压实。过渡段施工时，在锥体与桥台之间，自基底开始，高度至桥台顶面、基础襟边上面及四面台身与锥体、路基基础部分均设置厚度10cm空心砖隔离层，应与锥体填筑同步进行。2路堤与横向构造物过渡段过渡段沿线路方向在横向构造物两侧，填筑级配碎石范围为下宽2m,1:2倒梯形。无砟轨道当横向构造物顶至路基面距离不不小于2m时，包括横向构造物从构造物顶至基床表层底分层填筑级配碎石。横向构造物两端各20m范围内基床表层级配碎石掺入5%水泥，包括横向构造物顶以上至基床表层范围内级配碎石掺入5%水泥。图15 路堤与横向构造物过渡段设计断面图（一）图16 路堤与横向构造物过渡段设计断面图（二）当横向构造物与线路斜交时，过渡段应采用斜交正做，即沿线路方向构造物与路基两交点之间部分路基填料所有为级配碎石，级配碎石内掺入5%水泥，之后设置原则正交过渡段，如图17所示。图17 路堤与涵洞过渡段填筑范围示意图过渡段级配碎石施工措施与规定同桥台过渡段施工，且每压实层路拱坡面符合设计规定，无积水现象。两侧填土采用B组料，按照基床如下路堤施工参数进行填筑。横向构造物两端过渡段填筑对称进行，级配碎石与两侧填土及相邻路堤同步施工。 图18 路堤与涵洞过渡段碾压、扎实3路堤与路堑过渡段过渡段填筑前，应平整地面表面，碾压密实，并应挖除路堑交界坡面表层松土。基床如下部分顺原地面纵向挖成1：21：5坡面，坡面上开挖台阶，台阶高度0.6m。其开挖部分填筑规定同路堤，并在堑堤过渡分界处路堑侧基床表层如下横向排水砂沟内设置直径为100mm软式排水管。图19 路堤与路堑过渡段设计断面图4路堑与隧道过渡段图20 路堑与隧道过渡段设计断面图土质、软质岩及强风化硬质岩路堑与隧道连接处，在路堑基床范围内设置过渡段，采用级配碎石掺入5%水泥厚度渐变过渡型式。过渡段长度不不不小于20m，厚度从仰拱厚度渐变到基床表层厚度0.4m。过渡段基床表层如下需换填A、B组土范围内，严格按静压、弱振、强振、静压收面、静压施工次序按网格法进行填筑。地基处理完毕检测合格后，填筑掺入5%水泥级配碎石，施工措施、工艺与基床表层级配碎石填筑相似。4.4.3 检测项目、指标及数量1基床表层如下过渡段级配碎石填层压实质量按照表5采用地基系数K30、动态变形模量Evd、变形模量Ev2和孔隙率n四项指标控制。基床如下过渡段两侧及锥体填筑压实质量按表2控制，基床底层过渡段两侧及锥体填筑压实质量按表3控制，B组填料最大粒径10cm。表5 基床表层如下过渡段级配碎石填层压实原则项 目地基系数K30（MPa/m）变形模量Ev2（MPa）动态变形模量Evd（MPa）孔隙率n（%）压实原则150805028检查数量：每压实层抽样检查孔隙率n各3点，其中距路基两侧填筑级配碎石边线1m处左、右各1点，路基中部1点；每填高约30cm检查动态变形模量Evd各3点，其中1点必须靠近桥台或横向构造物边缘处；每填高约60cm抽样检查地基系数K30、动态变形模量Evd各2点，其中距路基两侧填筑级配碎石边线2m处1点，路基中部1点。（2）过渡段基床表层级配碎石中水泥掺加剂量容许偏差为试验配合比0+1.0%。采用滴定法检测。检查数量：每过渡段每层抽样检查3处（左、中、右各1处），且每过渡段首末层必检。5 路基检测措施路基检测措施重要包括：动力触探试验、地基系数K30、动态变形模量Evd、变形模量Ev2、孔隙率n和水泥或石灰剂量测定（EDTA滴定法）。5.1 动力触探试验（1）检测设备：根据动力触探试验种类，选用合适重锤、探头、探杆及支架等。（2）现场检测：在动力触探作业前，必须对机具设备进行检查，确认正常后方可启动。动力触探机具安装稳固，试验作业时支架不得偏移，应一直保持重锤沿导杆铅直下落，锤击频率应控制在1530击/min。轻型动力触探作业时，应先用轻便钻具钻至所需测试土层顶面，然后对该土层持续贯入。当贯入30cm击数超过90击或贯入15cm击数超过45击时，可停止作业。根据底层强度变化，重型和特重型动力触探可互换使用。重型动力触探实测击数不小于50击/10cm时，宜改用特重型；当重型动力触探实测击数不不小于5击/10cm时，不得采用特重型动力触探。轻型动力触探应每贯入30cm记录其对应击数。重型、特重型动力触探应每贯入10cm记录其对应击数。然后根据锤击数查表得出其地基承载力。出具试验汇报，如附表1。5.2 地基系数K30试验1检测仪器本试验采用仪器包括：刚性承压板、千斤顶、百分表或位移传感器、基准支架和反力装置。2现场检测（1）场地测试面应进行平整，并使用毛刷扫去表面松土。当测试面处在斜坡上时，应将承载板支撑面做成水平面。（2）安装加载装置和测量装置。根据测试规定合理选择测点位置。平整试验场地：应注意保持试验主体原始状态，尤其要防止松动大颗粒碎石或石块；将承载板放置于测试地面上，应使承载板与地面良好接触，必要时可铺设一薄层干燥砂（23mm）。安装时不得对测点表面进行压实。放置承压板：运用承载板上水准泡或水平尺来调整承载板水平。将反力装置承载部位安顿于承载板上方，并加以制动。承载板外侧边缘与反力装置支撑点之间距离不得不不小于1m。将千斤顶放在承载板中心位置，使千斤顶保持垂直，用加长杆和调整丝杆使千斤顶顶端球铰座与反力装置承载部位紧贴，组装时应保持千斤顶垂直不出现倾斜。安顿测桥。测桥支撑座应设置在距离荷载板外侧边缘及反力装置支撑点1m以外，测表安放必须互相对称，并且应与荷载板中心保持等距离。（3）加载试验。预先加0.01MPa荷载约30s，稳定后卸除荷载，读取百分表读数作为下沉量初始读数或将百分表调零。以0.04MPa增量逐层加载，每增长一级荷载，当1min沉降量不不小于该级荷载产生沉降量1%时，读取荷载强度和下沉量读数，然后增长下一级荷载。当总下沉量超过规定基准值（1.25mm）,或荷载强度超过估计现场实际最大接触压力，或到达地基屈服点，试验即可终止。（4）试验点下下挖工作：当试验过程出现异常时（如荷载板严重倾斜，荷载板过度下沉），应将试验点下挖相称于荷载板直径深度，重新进行试验。如碰到石块，或不太密实或含水诸多或含水很少土时，均应在试验记录中注明。3资料处理根据试验成果绘制荷载强度与下沉量关系曲线，并按照有关公式计算出地基系数。试验汇报如附表2。4误差校正由被测土体表面状态影响，所出现随机误差可通过作图或K30ADTUST程序进行校正。5.3 静态变形模量Ev2试验1检测仪器图21 Ev2试验检测变形模量Ev2测试仪器应包括承载板、反力装置、加载装置、荷载量测装置及沉降量测装置。辅助工具包括：铁锹、钢板尺、毛刷、刮铲、水平尺、干燥中砂等。2现场检测（1）场地测试面应进行平整，并使用毛刷扫去表面松土。当测试面处在斜坡上时，应将荷载板支撑面做成水平面。（2）测试仪器安顿应符合下列规定：将承载板放置于测试点上，使承载板与地面完全接触，必要时可铺设一薄层干燥砂23mm或石膏腻子。同步运用承载板上水准泡或水准仪来调整承载板水平。当用石膏腻子做垫层时，应在承载板底面上抹一层油膜，然后将承载板安放在石膏层上，左右转动承载板并轻轻击打顶面。使其与地面完全接触，被挤出石膏应在凝固前清除，直至石膏凝固后来方可进行测试。将反力装置承载部位安顿于承载板上方，并加以制动。承载板外侧边缘与反力装置支撑点之间距离不得不不小于0.75m。将千斤顶放在承载板中心位置，使千斤顶保持垂直。用加长杆和调整丝杆使千斤顶顶端球铰座与反力装置承载部位紧贴。安顿测桥时应将沉降量测装置触点自由地放入承载板上测量孔中心位置，沉降量测表必须与测试面垂直。测桥支承座与反力装置支撑点距离不得不不小于1.25m。试验过程中测桥和反力装置不得晃动。沉降量测装置应有遮阳挡风设施。（3）预加载时，应预先加0.01MPa荷载约30s，待稳定后卸除荷载，将沉降量测表读数调零。（4）加载与卸载应符合下列规定：变形模量Ev2试验第一次加载应分为6级，并以大体相等荷载增量（0.08MPa）逐层加载，到达最大荷载为0.5 MPa或沉降量到达5mm时所对应应力后，再进行卸载。承载板卸载应按最大荷载50%、25%、0三级进行。卸载后，按照第一次加载操作环节，并保持与第一次加载时各级相似荷载进行第二次加载，直至第一次所加最大荷载倒数第二级。每级加载或卸载过程必须在1min内完毕。加载或卸载时，每级荷载保持时间为2min，在该过程中荷载应保持恒定。试验中若施加了比预定荷载大荷载时，应保持该荷载，并将其记录在试验登记表格中，加以注明。（5）当试验过程中出现承载板严重倾斜，以至水准泡上气泡不能与圆圈标志重叠或承载板过度下沉及量测数据出现异常等状况时，应查明原因，另选点进行试验，并在试验登记表中注明。3资料处理根据试验成果绘制应力-沉降量曲线，应力沉降量曲线上应用箭头标明受力方向。试验汇报如附 表3。5.4 动态变形模量Evd试验1检测仪器图22 Evd试验检测动态变形模量测试仪器由加载装置、荷载板和沉陷测定仪三部分构成。2现场检测（1）测试前准备工作。测试面必须用工具或者通过荷载板转动、推移来整平。假如还达不到规定平整度，那么也可用少许细砂或中砂补平。必须检查导向杆垂直度和测试面倾斜度不大 于50。必须严格检查仪器标明落距。（2）测试环节。将荷载板轻轻放置在准备好测试面上，安装上导向杆并保持其垂直。将落锤提高至脱钩装置临界点位置，然后让落锤自由落下，在阻尼装置上产生冲击力后再将弹回落锤抓住。图23 孔隙率n试验检测以上述2）方式首先进行一次冲击（即预冲击），目是消除在成果上也许产生塑性变形影响，并可使荷载板下得到精确平整面。按2）方式进行三次测试冲击。测试时可通过脚踩固定来防止荷载板移动和跳跃。测试时，应记录每个测点工程名称、检测部位、检测时间、土种类、含水率以及有关参数。（3）测试成果按平板压力公式Evd=22.5/S计算。试验汇报如附表4。5.5 孔隙率n试验孔隙率检测有两种措施：灌水法试验和灌砂法试验。5.5.1 灌水法1检测仪器本试验采用仪器设备包括：储水筒、台秤、塑料薄膜袋（由聚氯乙烯薄膜制成）、水准尺、钢卷尺、铁锹、盛土容器等。2现场检测图24 灌砂法孔隙率n检测将选定试验坑位置处地面铲平，其面积略不小于试验坑直径150mm，按试坑直径划出坑口轮廓线，在轮廓线内下挖至规定深度200mm处，边挖边将挖出土放入盛土容器内，称土质量，然后取代表性土样测定含水率。试坑挖好后，将不小于试坑容积塑料薄膜袋沿坑底、坑壁紧密相贴，到地面后翻开袋口，袋口周围用重物压牢固定。记录储水筒内初始水位高度，打开储水筒注水管，让水缓缓流入坑内塑料薄膜内。当袋内水面上升到靠近坑口地面时将水流调小，待水面与坑口地面齐平时立即关闭注水管，持续35min，记录储水筒内水位高度。如袋内出现水面下降时，应另取塑料薄膜重做试验。灌水法孔隙率试验汇报如附表5。5.5.2 灌砂法1检测仪器本试验采用仪器设备包括：密度测定器（包括容砂瓶、灌砂漏斗和底盘）、天平、土样筛、原则砂、小铁锹、小铁铲、盛土容器等。2现场检测称土质量，然后取代表性土样测定含水率，措施同灌水法。向容砂瓶内灌满原则砂，关阀门，称灌满原则砂密度测定器总质量。将密度测定器倒置于挖好坑口上，打开阀门，使密度测定器内原则砂流入坑内，当密度测定器内原则砂停止流动时关闭阀门。称密度测定器和剩余原则砂质量，并计算灌满试坑所用原则砂质量。5.5.3 计算措施n1=（1）100%式中：n1用颗粒密度计算求得孔隙率； 土干密度（g/cm3）； 土毛体积密度（g/cm3）5.6 水泥或石灰剂量测定（EDTA滴定法）（1）现场试验所需仪器：搪瓷杯（容积约1.2L），搅拌棒，烧杯（300ml），移液管，锥形瓶（250ml），滴定管：酸式50ml，分度值0.1ml，天平 200g（0.001g）、500g（0.5g）、100g（0.1g），秒表pH试纸（1214）。2试验用溶液：EDTA原则溶液，10% NH4Cl溶液（约600ml），1.8%NaON（含三乙醇胺）溶液（约50ml），钙指示剂。（3）试验措施。称取水泥或石灰混合料300g，放于搪瓷杯中，用搅拌棒将结块搅散后，加入10%NH4Cl溶液600ml，用搅拌棒以110120次/min速度，搅拌3min.放置4min，若不澄清应继续放置，直至出现澄清悬液为止，记录所需时间。后来所有该种水泥土或石灰土混合料试验均应控制同一时间。然后将上部清液移至300ml烧杯中，盖上表面皿待测。用移液管吸取上部清液10ml，放入约250ml锥形瓶中,加1.8%NaON（含三乙醇胺）溶液50ml，此时溶液可用pH试纸检查，pH值为12.513.0然后加入钙指示剂少许，摇匀，用EDTA原则溶液滴定至由玫瑰红转变为天蓝色为终点，记下EDTA原则溶液用量，精确至0.1ml。由测得EDTA原则溶液用量（ml），查原则曲线，得出其对应混合料中水泥或石灰剂量（%）。（4）出具试验汇报，如附表6。6 结 束 语本文结合京沪高速铁路路基填筑与检测实践，从施工工艺、质量控制和检测等细节上，对高速铁路路基施工中诸多施工工艺技术要点和检测措施进行了论述，标志着我们已获得了某些高速铁路路基施工宝贵经验。但由于路基地质状况复杂，诸多施工工艺和检测措施未涉足，在后来施工过程中，我们将不停改善、不停研究、不停探索路基施工技术，为高速铁路建设作出更多努力。附表1京沪高速铁路动力触探（重型）试验汇报委托单位：京沪高速铁路土建三标段三工区（中水七局） 汇报编号：JHTJ3-ZGSD3-DLCT-2工程名称：三标段（DK428+672DK467+240） 委托编号：DLCT-施工里程及部位：DK458+093.85右侧 试验日期：-12-23填土类别：粗粒土 汇报日期：-12-23孔号测点位置贯入深度H(cm)锤击数实测地基承载力（kPa）设计地基承载力（kPa）地层阐明测点平面分布图备注1DK458+093.85 左侧高程：185.87107280180粗粒土 北京 /上海2#1# 2DK458+093.85 右侧高程：185.87108320180/检测评估根据：铁路工程地质原位测试规程TB10018-。试验意见：所检成果符合设计规定。试验: 复核: 技术负责人: 单位（章）附表2京 沪 高 速 铁 路地基系数K30试验汇报委托单位：京沪高速铁路土建三标段三工区（七局）汇报编号：JHTJ3-ZGSD3-K30-6工程名称：三标段(DK428+672DK467+240)委托编号：K30-施工里程及部位：DK457+855.85DK457+876.45(DK457+855.85桥台过渡段基床表层)试验日期：-12-31标高：187.862 填土层次：2层DK457+875.85 右侧汇报日期：-12-31仪器设备压力表或测力计百分表编号填料名称编号示值范围123级配碎石加5%水泥7707025MPa326121335加载次序压力表或测力计读数(MPa)承载板荷载强度(MPa)百分表读数（0.01mm）合计沉降量S(0.01mm)123平均初读数0.0 0.00 /预压0.5 0.01 /复位0.0 0.00 0 0 0 0 /12.0 0.04 21 18 19 19 19 24.0 0.08 39 33 35 36 36 36.0 0.12 58 50 50 53 53 48.0 0.17 78 66 69 71 71 510.0 0.21 99 86 87 91 91 612.0 0.26 118 104 103 108 108 714.0 0.30 140124122129 129 816.0 0.34 160 142 139 147 147 沉降1.25mm对应荷载(MPa)0.291 地基系数K30值(MPa/m)23