高速铁路路基填筑施工工艺试验研究报告
目录
1 工程概况 (1)
2 施工工艺研究目的 (1)
3 试验设计 (2)
4 施工工艺及质量控制研究 (2)
4.1 细粒土填筑 (2)
4.2 细粒土改良施工 (6)
4.3 基床表层级配碎石施工 (9)
5 结论与建议 (14)
5.1 关于细粒土填筑 (14)
5.2 关于细粒土改良 (14)
5.3 关于级配碎石施工 (15)
5.4 二点建议 (15)
1 工程概况
路基填筑试验段选择在宁启铁路DKl71+900～DKl72+300和DKl73+590～DKl73+750段进行，试验段地基分别为较薄软土和液化土地基，路基按单线设计，路基填筑高度为 3.4~3.7m，设计标准均参照《京沪高速铁路线桥隧站设计暂行规定》。试验段基床表层0.7m及DK172＋264.2框架桥两端台尾过渡段采用级配碎石填筑。为试验细粒土作为基床底层填料的适用性，设计三种不同基床底层结构：DKl71+900～DKl72+150范围内基床表层以下均填筑细粒土填料；DKl72+150～DKl72+300范围内基床底层上部1.2m填筑5%石灰改良土，其下填筑细粒土填料；DKl73+590～DKl73+750段基床底层2.3m填筑5%石灰改良土。
本试验段路基填筑细粒土9120m3，细粒土改良12585m3，级配碎石4382m3。
本试验段100km范围内无A、B组填料，周围地势平坦，填料均取自原稻田地，均为C组细粒土填料。填料天然含水量为23.6~33.2%，液限30.5~34.2%，塑限15.2~17.6%，塑性指数14.7~16.7%，最大干密度1.83~1.90g/cm3，试验最优含水量为14.4~16.1%，定名为粉粘土，均属C类填料。
本试验段路基按在编的《京沪高速铁路路基工程施工质量验收暂行标准》施工，路基填筑压实质量标准见表1-1、1-2。
表1-1 细粒土路堤压实标准
序号项目
压实标准
基床以下路堤基床底层
1 地基系数K30 (MPa/m)≥90 ≥110
2 压实系数K ≥0.90 ≥0.95
表1-2 基床表层级配碎石压实标准
序号项目压实标准
1 地基系数K30 (MPa/m)190
2 孔隙率n（%）18
2 施工工艺研究目的
⑴确定当地细颗粒填料、细粒土改良、级配碎石施工工艺及有关工艺参数；
⑵改良土施工的环保措施。
3 试验设计
为实现路基填筑施工工艺研究的目的，根据试验场地情况、当地气候条件、填料情况、项目部机械设备配置情况，对填料含水量、摊铺厚度与晾晒时间、碾压遍数、含水量与压实质量等进行试验。
⑴填料
路基填筑施工前分别对细粒土填料、级配碎石填料进行室内试验，细粒土填料进行填料的土工试验、击实功能试验，级配碎石进行室内配合比试验。
⑵摊铺厚度与晾晒时间
细粒土及细粒土改良填料分层虚铺厚度按20cm、25cm、30cm、35cm进行对比试验，检验其晾晒至最佳含水量的时间、压实后的质量，确定施工的最佳虚铺厚度。
级配碎石按第一、二层压实厚度各25cm、第三层压实厚度20cm进行试验，检验其压实质量，确定施工的最佳虚铺厚度。
⑶碾压遍数
压路机每一个往返为一遍。
在细粒土第一层和第二层填筑过程中，通过采用不同的碾压遍数进行试验，试验采用静压一遍、振动三遍再静压一遍，静压两遍、振动两遍再静压一遍，静压一遍、振动四遍再静压一遍。
级配碎石采用静压一遍、振动三遍再静压一遍，静压一遍、振动四遍再静压一遍进行试验。
⑷质量检验
基床表层以下施工过程中，现场采用灌砂、灌水法对比试验压实系数，采用K30载荷仪测试地基系数。
4 施工工艺及质量控制研究
4.1 细粒土填筑
4.1.1 施工工艺试验
⑴试验准备
①填料试验
细粒土填筑施工前，在试验段填料取土场取土样进行土工试验和重型击实试
验，见表4-1。
表4-1 填料试验结果汇总表
试样编号试样1 试样2 试样3 试样4 试样5 试样6
DK171+900左侧取土坑
取土位置
距表面
0.5~1.2m
距表面
0.5~1.2m
距表面
1.2~
2.0m
距表面
1.2~
2.0m
距表面
2.0~2.5m
距表面
2.0~2.5m
天然含水量w o (%) 23.6 24.2 25.7 26.1 31.8 33.2 液限w l (%) 33.7 31.8 30.5 34.2 32.1 31.5
塑限w p(%) 17.6 15.2 15.8 17.5 15.5 15.2
塑性指数Ip(%) 16.1 16.6 14.7 16.7 16.6 16.3 最大干密度ρdmax(g/cm3) 1.85 1.86 1.83 1.90 1.86 1.86 最优含水量w opt (%) 15.1 14.4 14.5 16.1 14.8 14.8 填土类别粉粘土粉粘土粉粘土粉粘土粉粘土粉粘土
填料等级 C C C C C C
②施工机械
本试验段是在已完成地基处理并铺筑砂垫层的路基上填筑细粒土填料，结合本试验段环境特点和填料特点，施工机械组合为：CAT320挖掘机1台，5t自卸汽车10台，推土机1台，翻耕犁1台，旋耕机1台，14t、16t振动压路机各1台。
⑵施工工艺试验
①分层填筑及摊铺旋耕晾晒
采用横断面全宽纵向水平分层填筑压实方法。由于填料含水量过大，现场采取在取土坑周围采取挖沟拉槽降低水位，填料运至路基后用推土机配合翻耕犁、旋耕机翻耕晾晒，旋耕机将粘土块充分打碎，翻耕犁上下翻耕晾晒，晴天翻耕机连续翻耕。
填筑虚铺厚度分别按照20cm、25cm、30cm、35cm进行试验，卸土根据自卸车车斗容量计算堆土间距，以便平整时控制层厚度均匀。为了保证边坡压实质量，填筑时路基两侧各加宽50～80cm。
现场测得填料天然含水量在25%-31%之间，根据现场记录，10月气候条件下（每日气温14~22℃），虚铺35cm需经过六至十天、每天2-3次翻耕、旋耕扰动晾晒，表面20~25cm填料含水量可降至最佳含水量范围，25~35cm深度处的填料由于翻耕、旋耕设备扰动深度有限，依然达不到最佳含水量范围；虚铺20cm需经过三至六天、每天2-3次旋耕扰动晾晒，所有摊铺层的填料含水量均可降至最佳含水量范围。如阴天气温较低时，要达到最佳含水量，晾晒时间要延长。根据当地气候条件特点、质量检验要求、施工设备能力和工期要求，试验段确定每层
