铁路路基填料的分类

高速铁路路基 A B组填料填筑摘要：近年来，随着国际上高速铁路建设的步伐，我国在借鉴吸收国外先进经验的基础上，已经掀起了具有中国特色的铁路建设高潮。

由于高速铁路在耐久性和高速度等方面的特殊要求，与普通铁路相比线路的空间曲线平滑，平纵断面变化尽可能平缓，线路状态的高平顺性，要求路基、轨道、桥梁具有高稳定性、高精度和小残余变形，采用强化基床结构等措施；在施工中则体现在对每一工序的高标准、严要求，如路基施工中的AB组填料，相较于普通铁路路基填筑施工，其各项指标要求均有了很大的提高。

关键词：高速铁路路基原材料 A B组填料配比1、填料原材料的选择1.1对原材料的选择首先是石料的选择，石料的质地好坏直接决定了路基的施工质量。

石料应选择质地坚硬（其标准抗压强度一般应不低于30MPa），并不易风化和不易软化的石料，其次应考虑施工成本，做到就近取材，石料的颗粒大小根据填料所处位置和设计要求的不同而选择不同，基床以下路堤的填料粒径应小于75mm，基床底层的填料粒径应小于60mm。

1.2土料的选择对AB组填料也非常重要，根据不同试验段的情况看，如选择高液限粘土，在配料拌合时容易结成泥块，使现场施工配料不均匀，严重影响施工质量，达不到预期要求；合理的选择应选用低液限粉土或低液限粉质粘土，如在上诉土料不易找到时，也可以采用石粉和少量高限粘土进行配合设计，这样也能达到较好的效果，膨胀土不应直接用于路基填筑施工，无砟道床及严寒、寒冷地区有渣轨道冻结深度影响范围内，基床底层填料的细粒含量不应大于5%，渗透系数应大于5×10-5m/s，采用渗水土填料时，细粒含量应小于10%。

2、填料配合比设计2.1根据在路基外进行的试验段和借鉴其项目的施工经验来看，要满足路基填筑的6项指标，填料的选择和混合料的组成是关键，为满足规范指标要求，粗颗粒最大粒径规范规定基床以下路堤应不大于75mm ，基床底层要求不大于60mm ，但在实际设计中考虑到检测仪器承压板大小和相关要求的关系（铁路试验中E VD 和K30的承压钢板直径大部分都是300mm ），以及同时施工多个不同路段和不同层位时的情况考虑，为避免出现混用错用等相关质量问题，一般选择颗粒粒径均不大于60mm 较为理想。

第33卷，第2期2012年3月中国铁道科学C H I N A R A I LW A Y S C I E N C EV oL33N o．2M ar℃h，2012文章编号：1001—4632(2012)02一0013—08铁路路基填料分类深化研究王仲锦，张千里，叶阳升(中国铁道科学研究院铁道建筑研究所，北京100081)摘要：根据泰波最大干密度理论和粒子干涉理论，分析不均匀系数取值范围及其对孔隙率的影响，提出颗粒级配的改进方案：当不均匀系数大于或等于10且曲率系数为l～3时，定义填料的颗粒级配为良好级配；当不均匀系数大于或等于10且曲率系数小于1或大于3时，定义填料的颗粒级配为间断级配；当不均匀系数小于10时，定义填料的颗粒级配为均匀级配。

通过对影响填料工程性能因素的分析，并结合工程实践，提出填料分类分组的建议方案：在巨粒土和粗粒土中，细粒含量按5％，15％和30％分界；将细粒含量大于或等于15％的巨粒土和粗粒土划分为粉土块石、黏土块石、多粉土块石和多黏土块石等；对于细粒土，在粗粒含量大于或等于30％的条件下，将砾石含量大于或等于25％的细粒土定义为含砾液限土，否则定义为含砂液限土；巨粒土和粗粒土母岩的饱水抗压强度应大于或等于20M P a；在砾石类土划分中增加5i nl l l粒组界限。

关键词：铁路路基；填料；级配；分类；分组中图分类号：U213．1：TU44文献标识码：A doi：l b．3969／j．is sp。

1001—4632．2012．02．03我国国土幅员辽阔，在大规模铁路建设中遇到的现行规范定为良好级配的A组填料[1](不均匀系数C。

≥5，曲率系数C c—l～3)中，对于砂类填料，由于缺少大粒径的骨架作用和细粒的凝聚作用，在压实时处于流动状态，难以压实；对于除块石外的碎石类填料，当材质为软岩或强风化岩时，填料的颗粒级配(以下简称级配)变化大，而且稳定性差；另外对于定为B类的填料，由于只要求细颗粒含量小于30％而没有级配要求，造成各种B组填料的工程性质差异显著，不利于填料的质量控制。

二、基床以下路堤填筑(一)填料要求1、用于路基填筑部分的填料应满足以下三个方面的要求：（1）在列车与路堤自重荷载作用下能够保持长期的稳定性。

（2）路堤本体的压密沉降能较快完成。

（3）填料的力学性质不受其他因素（如水、温度、地震等）的影响而发生不利于路堤稳定的变化。

对高速铁路路堤，应选用优质的填料，这样既可以减少后期的沉降，又可以获得较高的安全储备，保证路堤的稳定，确保不产生病害2、填料分类应以铁道部现行的《铁路路基设计规范》的规定为准，各种填料的分类鉴别与试验应按该规范第十章及附录二的规定办理。

在《铁路路基设计规范》(TBJ10001--99)中，路基填料根据其性质和适用条件分成A、B、C、D、E五个组。

A组——优质填料，包括硬块石，级配良好的漂石土、卵石土、砾块石、砂砾、砾砂、粗砂及中砂。

B组——良好填料，包括不易风化的软块石(胶结物为硅质或钙质)，级配不良的漂石土、卵石土、碎石土、砾石土、砂砾、砾砂、粗砂及中砂。

细粒土含量在15％～30％范围的漂石土、卵石土、碎石土、砾石土、及细砂、黏砂、砂黏土。

C组——可使用的填料，包括软块石(胶结物为泥质，易风化的)，细粒土含量在30％以上的漂石土、卵石土、碎石土及粉砂、粉土，粉黏土。

D组——不应使用的填料，包括严重风化的软块石、粉黏土、黏土。

E组——严禁使用的填料，如有机土。

根据土石的颗粒组成、颗粒形状、塑性指数等，路基填料可分为岩块、粗粒土和细粒土三大类，如表1-2-2-7所示。

％注：①软块石填料组别：B组指不易风化的，C组指易风化的，D组指严重风化的。

②漂石土、卵石土、碎石土和砾石土的填料组别是根据细粒土含量确定的：含量在15％～30％者为B组，含量大于30％者为C组。

③表内填料组别为A、B组者：A组指级配良好的(Cu≥5，C C=1～3)；B组指级配不良的(Cu＜5或C C≠1～3。

其中不均匀系数Cu=d60/d30；曲率系数Cc=d602/d10×d60；d10、d30、d60分别为颗粒级配曲线上相应的10%、30%及60%含量的粒径。

铁路路基填筑施工要点⑴基床底层及以下路基填筑无砟轨道、200km/h有砟轨道路基基床底层应采用A、B组填料，A、B组填料粒径级配应符合压实性能要求，且基床底层填料最大粒径不大于60mm。

基床以下路堤填料原则上优先选用A、B组及C组中的碎石、砾石类填料，其粒径级配应符合压实性能要求。

120km/h及以下Ⅰ级铁路路基基床底层采用砾石类、碎石类及砂类土中的A、B、C1、C2组填料，基床底层填料的颗粒粒径不得大于200mm。

基床以下部分采用A、B、C组填料。

基床底层及以下路基填筑必须严格按“三阶段、四区段、八流程”的施工工艺组织施工，工程施工质量需满足《高速铁路路基工程施工质量验收标准》的规定要求。

路基填筑前应通过工艺性试验确定满足路基压实要求的材料选择、机械组合、最佳松铺厚度、碾压遍数、碾压速度、碾压组合方式、填土最佳含水率等工艺参数。

⑵基床表层路基填筑正线路基基床表层采用级配碎石填筑，基床表层级配碎石与下部填土之间应符合D15＜4d85的要求，当不符合要求时，基床表层应采用颗粒级配不同的双层结构，或在基床底层表面铺设起反滤和隔离作用的土工合成材料。

其他线路路基基床表层采用A组填料填筑。

路堑基床表层土质不满足《铁路路基设计规范》（TB10001－2005）第6.2.1条填料及压实相关要求时，应换填处理。

路堑地段基床底层范围内的地基应无静力触探比贯入阻力Ps<1.2MPa或地基基本承载力σ0<150kPa的土层，否则应进行换填或加固处理。

基床表层级配碎石按“四区段、六流程”（拌合、运输、摊铺、碾压、检测试验、修整碾压）的施工工艺组织分层填筑施工。

碎石由石场运至沿线的级配碎石拌合站，填筑前，根据选用的摊铺压实机械，选取有代表性的地段和部位进行填筑工艺试验，确定填料级配、含水量、摊铺厚度、压路机行走速率和碾压（夯实）遍数等施工工艺参数。

⑶注意事项①路基填筑前，需对原地面进行处理，并进行承载力、K30、Evd检测，验证地基条件是否满足路基不同部位的要求，检测频度为每个工点不少于3个点或者每100m不少于2个断面4点。

路基填筑施工一、填料选择1、《铁路路基设计规范》TB10001-2005中要求1.1、普通填料按颗粒粒径大小可分为三大类别：巨粒土、粗粒土和细粒土。

巨粒土、粗粒土填料应根据颗粒组成、颗粒形状、细粒含量、颗粒级配、抗风化能力等分为A、B、C、D组。

填料分组见“附表1”填料根据土质类型和渗水性可分为渗水土、非渗水土。

A、B组填料中，细粒土含量小于10%、渗水系数大于10-3cm/s的巨粒土、粗粒土（细砂除外）为渗水土，其余为非渗水土。

1.2、我项目部填料选择定名按照“巨粒土、粗粒土填料分组表”根据粒径分组，由大到小，以最先符合者确定进行一级定名，再根据细粒含量进行二级定名。

对选定填料进行以下分组：①块石土B组料：对粒径大于200mm颗粒的质量超过总质量的50%（包括易风化，尖棱状为主）的弱风化软块石定名为块石土；再对单轴饱和抗压强度Rc≤15MPa的不易风化的软块石定名为B组；②软块石土C组料：对粒径大于200mm颗粒的质量超过总质量的50%（包括易风化，尖棱状为主）的强风化软块石定名为块石土；再对易风化的软块石定名为C组；③碎石土B组料：对粒径大于60mm颗粒的质量超过总质量的50%（尖棱状为主）的定名为块石土；再对细粒含量在15%～30%的土质碎石定名为B组；④碎石土C组料：对粒径大于60mm颗粒的质量超过总质量的50%（尖棱状为主）的定名为块石土；再对细粒含量大于30%的土质碎石定名为C组；⑤粗角砾土B组料：对粒径大于20mm颗粒的质量超过总质量的50%（尖棱状为主）的定名为块石土；再对细粒含量在15%～30%的土质粗角砾定名为B组；⑥粗角砾土C组料：对粒径大于20mm颗粒的质量超过总质量的50%（尖棱状为主）的定名为块石土；再对细粒含量大于30%的土质粗角砾定名为C组；2、兰渝路施专-01-2/3、兰渝路施专-03-1～2/8的相关要求2.1、基床以下路堤填料及压实标准⑴路堤基床以下部分填料，宜选用A、B组、C组填料，不宜采用粉砂、细砂作填料。

路基填筑施工一、填料选择1、《铁路路基设计规范》TB10001-2005中要求1.1、普通填料按颗粒粒径大小可分为三大类别：巨粒土、粗粒土和细粒土。

巨粒土、粗粒土填料应根据颗粒组成、颗粒形状、细粒含量、颗粒级配、抗风化能力等分为A、B、C、D组。

填料分组见“附表1”填料根据土质类型和渗水性可分为渗水土、非渗水土。

A、B组填料中，细粒土含量小于10%、渗水系数大于10-3cm/s的巨粒土、粗粒土（细砂除外）为渗水土，其余为非渗水土。

1.2、我项目部填料选择定名按照“巨粒土、粗粒土填料分组表”根据粒径分组，由大到小，以最先符合者确定进行一级定名，再根据细粒含量进行二级定名。

对选定填料进行以下分组：①块石土B组料：对粒径大于200mm颗粒的质量超过总质量的50%（包括易风化，尖棱状为主）的弱风化软块石定名为块石土；再对单轴饱和抗压强度Rc≤15MPa的不易风化的软块石定名为B组；②软块石土C组料：对粒径大于200mm颗粒的质量超过总质量的50%（包括易风化，尖棱状为主）的强风化软块石定名为块石土；再对易风化的软块石定名为C组；③碎石土B组料：对粒径大于60mm颗粒的质量超过总质量的50%（尖棱状为主）的定名为块石土；再对细粒含量在15%～30%的土质碎石定名为B组；④碎石土C组料：对粒径大于60mm颗粒的质量超过总质量的50%（尖棱状为主）的定名为块石土；再对细粒含量大于30%的土质碎石定名为C组；⑤粗角砾土B组料：对粒径大于20mm颗粒的质量超过总质量的50%（尖棱状为主）的定名为块石土；再对细粒含量在15%～30%的土质粗角砾定名为B组；⑥粗角砾土C组料：对粒径大于20mm颗粒的质量超过总质量的50%（尖棱状为主）的定名为块石土；再对细粒含量大于30%的土质粗角砾定名为C组；2、兰渝路施专-01-2/3、兰渝路施专-03-1～2/8的相关要求2.1、基床以下路堤填料及压实标准⑴路堤基床以下部分填料，宜选用A、B组、C组填料，不宜采用粉砂、细砂作填料。

第四部分路基填料分类和分组一、为什么要进行土的工程分类土在工程建设中的作用：建筑物地基，构筑物填料。

前者是保持天然结构状态的土，后者是经由人工扰动或配制的土。

对不同工程用途的土，选取影响显著的指标，按其差异划分成类或组，给予合适的定名，可从土类和土名中初步了解其主要的工程特性。

当用作地基土时，可结合其它指标确定地基土的承载力，初步估计建筑物的沉降；当用于路基填料时，可初步评估填料的压实强度、透水性和稳定性，合理地选择施工方案。

二、由于历史和专业的原因，我国铁路系统长期存在两种“土的工程分类”，即：——铁路路基设计规范中的“填料分类”——铁路工程地质技术规范中的“岩土分类”两种分类方法服务于不同的工程目的，针对的是两种不同状态的土。

1、“铁路工程岩土分类”的服务对象主要是自然界中保持天然结构状态的地基土，它的土性决定于土的地质成因、矿物成分、粒径组成和水的含量，将它们按一定的规律划分成类或组，其主要目的是确定地基土的承载力，初步估算构筑物的沉降，如：①用孔隙比和含水量等指标确定地基承载力；②用含水量确定淤泥质土地基承载力；③进行相关原位试验确定地基承载力。

2、“铁路路基工程填料分类”是针对天然结构已被破坏的扰动土，将其按粒径组成、按细粒含量和级配情况等划分成类和组，用以估算填料压实后的强度、可压实性和渗透性、冻胀性等。

三、填料分组“填料分类”定名后，即可根据填料的工程性质和适用性进行“填料分组”。

以填料的剪切强度、可压实性、压缩性、对气候环境的敏感性等为依据，将填料分为A、B、C、D、E共五组。

A组——优质填料：级配良好的碎石、含土碎石，级配良好的粗圆砾、粗角砾、细圆砾、细角砾，级配良好的含土粗圆砾、含土粗角砾、含土细圆砾、含土细角砾，级配良好的砾砂、粗砂、中砂、，含土砾砂、含土粗砂、含土中砂、含土细砂。

B组——良好填料：级配不好的碎石、含土碎石，细粒含量15%~30%的土质碎石，级配不好的粗圆砾、粗角砾、细圆砾、细角砾，级配不好的含土粗圆砾、含土粗角砾、含土细圆砾、含土细角砾，细粒含量15%~30%的土质粗圆砾、土质粗角砾、土质细圆砾、土质细角砾，级配良好的细砂，级配不好的砾砂、粗砂、中砂，细粒含量大于15%的含土砾砂、含土粗砂、含土中砂。