改良土用于底层及下部路堤的施工方法.doc

改良土用于底层及下部路堤施工方法
第五工程有限企业 王新邓
摘要 高速铁路列车高速、 安全、 平稳运行对路基变形提出了更高要求, 洛湛高速铁路沿线填料高液限粉粘土D组填料众多, 为此决定将部分C组甚至D组填料经过改良后使用路基整改方案, 该方案各项技术指标均达成预期效果。文章关键介绍改良土用于底层及下部路堤施工方法。
关键词 铁路路基 改良土 病害 斜向旋喷桩
1 高速铁路特点
一流高速铁路线形改变非常平缓, 轨道高度平顺, 路基极其稳定且刚度均匀, 多种结构物含有高度可靠性及稳定性, 并有严格控制形位公差, 含有宽大空间独行线。通车运行之日路, 应达成300km/h及以上目标。该特点概括起来就是四高: 高速度、 高密度、 高舒适度和高安全性。要达成这些要求对工务工程也提出了更高要求。
高速铁路列车高速、 安全、 平稳运行对路基变形提出了更高要求, 高速铁路对路基变形要求严格, 弹性变形小于4 mm, 塑性变形为路基高度1％ ～3％ 。为了控制路基变形, 路基基床底层优先使用A、 B组填料, 而依据已经建成秦沈铁路客运专线东部及立即进行洛湛高速铁路沿线填料情况调查结果, A组优质填料缺乏, B组C组填料也不多, 属于高液限粉粘土D组填料众多。为了就地取材, 扩大路基可用填料范围, 将部分C组甚至D组填料经过改良后使用, 这在中国目前高速铁路建设中含有很关键现实意义, 同时也是提升路基设计、 施工技术关键内容。
2 施工方法
就洛湛铁路路基施工, 介绍一下改良土用于底层及下部路堤施工方法: 依据洛湛铁路“洛湛线洪塘路堤填料试验技术要求”依据《铁路路基施工规范》TB10202-,《铁路路基工程质量验收标准》TB10414-和本标段所编制“石灰改良土试验段试验方案”中铁十九局洛湛铁路YH5标, 于11月30日至12月6日, 在DIK188+040-DIK188+140段, 采取大规模施工拟用机械和车辆, 选择含有代表性D组填料、 掺拌4%、 6%、 8%消石灰, 分层地进行了改良土填筑压实工艺性试验。
经过此次试验, 获取了施工工艺控制参数、 确定部分技术指标, 积累改良土部分施工经验, 基础达成了试验目。
现根据工作步骤分别从室内试验与标准值, 现场施工工艺与试验检测方面总结以下:
2.1室内试验
石灰改良土室内试验项目关键包含: （1）填料物理性质和分组试验; （2）消石灰有效氧化镁、 氧化钙含量; （3）土天然密度、 天然含水量及消石灰密度; （4）多种剂量石灰土最大干密度和最好含水量; （5）多种剂量石灰土无侧限抗压强度等。
填料物理性质和分组试验是经过颗粒分析、 液塑限及自由膨胀率测试定义; 消石灰有效氧化镁、 氧化钙含量是经过滴定法化学分析测定, 并建立EDTA标准曲线; 土天然密度及消石灰密度分别经过环刀法与容积法测定确定; 多种剂量石灰土最大干密度和最好含水量是经过标准击实确定; 多种剂量石灰土无侧限抗压强度是经过静力压实法达成预定干密度成型试件养护6天浸水1天压力值取得。
石灰改良室内试验项目多、 工作量大, 一个土样从制备到完成规范指标通常需7~8天时间, 所以在施工前要有超前意识及早试验, 而且所取土样和石灰必需含有可靠“代表性”。
试验参数标准值:
D1K189+570取土点为高液限黏土, 填料等级依据颗料分析和液限判定为D组填料。
郴州广发石灰厂生产袋装消石灰EDTA测定为III级钙质消石灰, 有效氧化钙和氧化镁总含量为59.85%
本试验段各剂量石灰改良土最大干密度, 最好含水量及对应无侧限抗压强度标准试验值汇总以下:
标准试验值汇总表
土样类别
最大干密度
最好含水量
无侧限抗压强度
原状土
1.64
22.5

4%石灰土
1.65
22.3
0.76
6%石灰土
1.63
24.7
0.88
8%石灰土
1.61
25.2
0.98
经过汇总分析, 改良土与原状土标准值有以下几方面区分和规律:
（1） 最大干密度值随掺灰量递增而降低;
（2） 最好含水量随掺灰量递增而提升;
（3） 无侧限抗压强度随掺灰量递增而增大;
2.2 现场施工工艺
拟选地段DIK188+040-DIK188+140长100米, 路堤填筑高度范围在3.29-4.36。
为了便于进行对比试验, 此次试验根据不一样掺灰量在填沟平面位置上根据不一样虚铺厚度进行了3层填筑压实试验。
石灰土掺料配制, 采取了路拌法施工。
依据此段地形、 地貌及填料类型、 施工工艺, 此次试验采取了以下工程机械和检测设备:
组合机械汇总表
机械名称
规格型号
组合数量
自卸汽车
5T
10
振动式胶轮压路机
YZ18F（振动时达50T）
1
挖机
卡特320
1
旋耕机

2
推土机
D85
1
铲车
柳工50
1
2.3 现场检测
（1）灰土配制与翻拌
因为受地形条件限制, 本试验段灰土配制采取路拌法施工。首先对取样土点进行平整, 然后依据原状土天然密度和消石灰天然密度以及所需灰土方量（或本班次制订拌合方量）在整平原状土地面确定对应布灰面积、 布灰厚度和挖深厚度, 经过装载机配合人工摊铺石灰并检验合格后, 用旋耕机进行翻拌, 生产某种剂量下改良土。
这种工艺经过实践得出以下结论:
①、 依据EDTA测试, 单位体积掺灰量应比设计掺灰量多加0.5~1%, 以克服石灰有效成份自然损失。
②、 掺入石灰翻拌2遍后基础均匀, 当“闷料“期完成后再次翻拌一遍土块全部破碎, 灰土达成完全均匀。
③、 掺入消石灰对降低原状土天然含水量影响不大, 当掺入4~8%时, 通常只能降低1~2%。
（2）虚铺厚度
本试验段是依据所选择压实机械和相关规范, 首先确定了压实后厚度值为30CM根据不一样虚铺厚度, 经过压实前与压实后测量结果得出了虚铺系数为1.16。

虚铺厚度汇总表（压实系数0.86）
虚铺厚度
25
30
35
压实厚度
21
25
30
松铺系数
1.19
1.2
1.17
压实遍数
4
4
5
(3)压实度
在取虚铺厚度34厘米情况下,伴随碾压遍数增加路基填料压实度也随之增加,当碾压遍数超出4遍时,路基填料压实度已达成设计要求,这说明填料组织结构已密实,再增加碾压遍数密度不再增加(见压实汇总表).
压实汇总表
松铺厚度
碾压遍数
压实度平均值

25 cm
2
0.830
3
0.865
4
0.905
5
0.913

30cm
2
0.840
3
0.863
4
0.900
5
0.903

35cm
3
0.855
4
0.870
5
0.902
6
0.908
(4)含水量
试验段天然含水量均大于最好含水量,但经过实践验证当日然含水量大于最好含水量不超出5%时,均可达压实要求而且不出现“翻浆”现象。
（5）地基系数K30检测
地基系数经过K30平板荷载试验后, 6%掺灰量填筑层均达成了规范要求值0.8MPA/CM。
试验结果小结:
经过改良土试验段施工与检测, 能够得出以下结论:
（1） 各剂量改良土在16T振动压路机碾压5遍之内, 压实系数均能达成要求。
（2） 6%灰土碾压5遍可达成要求压实系数。
（3） 最好含水量控制经过晾晒后, 在+5%范围内能够压实。
3 结束语
依据我们长久施工经验, 结合此次试验段施工, 改良土用于底层及下部路堤施工方法能够满足高速铁路路基变形要求, 确保施工质量及进度。介于洛湛铁路改良土施工经验对于石灰改良土更要严密施工组织, 加大管理力度。路基施工时, 要严格地实施报验制度, 认真地填写报验单, 使之贯穿于整个生产活动。