中铁隧道集团一处有限公司 新疆维吾尔族自治区 401120
1 工程介绍
某普通铁路工程位于戈壁滩地区，线路整体地形较为平坦，地势大致有南向北呈微倾斜，地表主要为戈壁滩，工程范围中露出地层为第四系更新统卵石土，地表水不发育，进行勘测后发现，勘测深度中没有发现地下水。施工区域内频繁出现大风，风力强劲。年平均大风天数为160d。
2 填料的基本特性
2.1 选择填料
在选择填料时，为了将填料的最大颗粒直径控制在设计范围内，设计采用人工挑拣和滤筛筛分结合的处理方法。进行筛分时将过滤筛布置了拉料卡车车顶，设计筛孔直径为8cm，卸土后人工剔除扁状、长状的大粒径卵石，路基和取土场使用填料的级配曲线如图1所示。经过计算后，取土场填料的曲率系数为Cc=8.6，不均匀系数Cu=45。根据规范要求，判断取土场填料为级配不良的粗圆砾土，填料等级为B，路基使用填料的曲率系数Cc=0.85，填料不均匀系数为 Cu=117.65，填料为级配不良为细圆砾土，确定填料等级为B。
图1 取土场填料粒径级配曲线
通过分析后发现，填料经过处理后由原来的粗圆粒土逐步变成了细圆粒土，填料级配曲线会变得平缓，粒径分布均匀性差，所以，粗颗粒之间的空隙可以有足够的细粒进行填充，可以使填料更加密实，从图1可以发现，在1~2mm之间出现了台阶，说明直径为1~2mm的粒径是缺乏的。
2.2 填料的基本性质
在对填料进行测试后证明，路基使用填料中含水量为2.1%，对路基填料平均颗粒密度进行测试后证明颗粒密度值为2.828g/cm3，路基使用填料的颗粒级配如表1所示。从表1可以看出，路基填料中直径大于5mm的占到了58.13%，直径大于0.075mm的颗粒占到了土样总量的95.5%，路基使用填料的最大干密度为2.36g/cm3，最佳含水量为6.0%。
表1 路基使用填料的颗粒级配表
3 路基填筑工艺
3.1 基床地层和以下路堤组填料填筑施工
（1）施工准备
处理基底。使用挖掘机和推土机清理干净原地面表面，然后将弃土运输到指定的弃碴场。按照规范要求和设计要求，进行清表静压后根据要求开展基底触探试验，要求地基强度可以大于1.8MPa[1]。
地表横坡超过1：5时，需要在原地面开挖出宽度为2m的台阶，当基岩表面的覆盖层过薄时，要先将覆盖层清除，然后进行台阶的开挖作业。当覆盖层的厚度比较大时可以直接在原地面进行台阶的开挖，然后进行路堤的填筑施工[2]。
对基底进行加水或晾晒处理，当含水量超过试验确定的最佳含水量时才可以进行碾压作业，要求碾压后压实度可以达到设计要求。
（2）施工
采用网格法进行分层填筑，施工之前先根据图纸上的设计进行准确放样，然后使用打桩法进行标识，为了保证路基边缘压实度，在施工过程中，每边的边线位置要比设计边线位置宽度50cm，并将网格洒出。填筑作业时需要根据施工现场从低向高进行分层填筑。
路基边线位置按照20m的间隔距离钉如摊铺层厚桩，要求每层的厚度和平整度均匀。根据桩上标记出来的松铺厚度，使用堆码土墩控制中间位置的厚度，按照工艺试验结果，将基础以下路堤和基床底层填料的摊铺厚度保持在30cm。分别使用平地机和推土机进行平整，推土机和平地机无法作业的位置，安排作业人员进行人工平整。当填料的含水量达不到要求时，需要使用洒水或翻晒的方法对填料的含水量进行调整，将填料的含水量保持在最佳含水量误差的（1%~2%）内。
对场地进行平整摊铺后，要在平整度、松铺厚度和含水量达到要求后才可以进行碾压，本工程设计使用26t压路机进行碾压施工。当碾压次数达到要求后，使用平地机将表面刮平，然后使用静压的方法保持路面光滑平顺。在碾压过程中，先对两侧进行碾压，然后再对中心进行碾压。行与行轮迹要重叠0.4m，上下两层填筑接头错开度不能低于3m，纵向搭接长度保持在2m以上，避免出现漏压的情况。碾压过程中，不能再路基上和横向碾压路基上进行你那呀，碾压过程中，将行驶速度保持在2~3km/h。实际碾压时不能损坏沉降板，在沉降板1m范围内使用人工夯实的方法进行压实。
3.2 基床表层填筑施工
根据设计进行精确的放样，并将填料分层摊铺厚度标识出，根据试验室中确定的配合比进行级配碎石拌制。使用摊铺机根据试验确定的摊铺厚度开展摊铺作业，层厚要控制在25cm，要保证各层填筑压实厚度控制在15cm以上。在进行摊铺作业之前，需要根据测量标线将摊铺机的控制高度调整好。摊铺机进行摊铺后立即将集料富集和离析的情况消除，整形后立即进行碾压，当表面水分蒸发过多，出现明显干燥失水的情况时，要在表面喷洒适当的水分后才可以进行碾压作业。在碾压的过程中，要先进行静压，然后在分别进行弱振和强振，最后进行静压收光。
3.3 过渡段填筑施工
（1）桥台和路堤过渡段填筑。使用分层填筑的方法进行级配碎石填筑施工，每一层的铺设厚度控制在36cm，压实后厚度保持在31cm。使用大型压路机对桥台后2m范围外进行碾压，然后使用小型振动压实设备对台后2m内进行压实处理。
（2）横向结构物和路堤过渡段。过渡段级配碎石施工方法采用和桥台过渡段相同的方法进行施工，每一层压实后要求路拱破面可以达到设计要求。
（3）路堑和路堤过渡段施工。在进行路堤填筑之前，要先对地表进行平整，碾压密实后将路堑交界坡面薄层松土挖除。基床下部可以顺着原地面纵向挖掘呈1：2~1：5的破面，然后在坡面上挖出0.6m的台阶。
4 检测方法
4.1 孔隙率检测
使用灌砂法检测孔隙率，在进行试验时，为了可以将基本放置平稳，避免因基板不稳定使用储砂筒产生倾斜，影响量砂的流出速度和流出状态，要选择一个相对来说比较平坦的表面，大小为40cm×40cm。测点选择好以后，要清理干净表面[3]；然后进行试洞的开挖，先对中间位置进行开挖，然后对边缘位置进行开挖，试洞要保持竖直、外形要规则，不能出现梯形状，避免砂的流动状态发生改变，降低数据的准确性。从试洞中挖出的土样要立即进行封闭，以免水分蒸发后对试验结果造成影响。如果击实试验材料和试洞材料组成差异比较大时，要将试洞材料作为标准进行击实。
使用灌砂法对孔隙率进行检测后发现，本工程路基孔隙率基本都达到了设计要求，由于填料中存在大颗粒，大颗粒的多少会直接对孔隙率值造成影响，导致孔隙率过于分散。灌砂孔的 深度控制在10cm。检测证明26t压路机碾压过大路基孔隙率过大，18t的其次，20t压路机碾压过的路基孔隙率最低。在最佳虚铺厚度时，虚铺厚度对孔隙率值造成的影响最低。
4.2 地基系数K30检测
检测时检测仪器主要包括千斤顶、刚性承压板、位移传感器、百分表、反力装置、基准支架等。在进行现场检测时，要求测试面保持平整，并将松土清除。在测试地面上放置承载板，要求地面和承载板接触良好，可以在地面上铺设一层厚度2~3mm的薄干砂进行调平。在承载板的上方安装反力装置承载部位，并进行制动。反力支撑点和承载板外侧边缘之间的距离要保持在1m以上，在千斤顶放到承载板中部位置，千斤顶要保持垂直，利用调节丝杆将反力装置承载位置和千斤顶顶端球铰座紧贴到一起，使千斤顶保持垂直。安装好测桥后即可进行加载试验，先使用0.01MPa荷载预压30s，逐步稳定以后要将荷载卸除，读取百分比读数，然后将百分表调零，然后以0.04MPa的增量逐步增加荷载，当一分钟内的沉降量小于该级荷载产生沉降量的1%时，读取下沉量读数和荷载强度，然后进行下一级荷载的加载。荷载强度达到地基屈服点后即可停止压载试验。经过试验证明，在同样的碾压工艺系，20t压路机和26t压路机K30较为接近，压实厚度为30cm时，K30最低，对于26t压路机，35cm和40cm压实厚度较为接近，对于20t压路机，35cm的压实厚度要优于40cm。
结束语
综上所述，本工程路基材料使用戈壁土进行填筑施工，通过使用人工拣选和过筛的方法可以使填料的级配得到显著的改善，可以满足铁路填料施工要求。实践证明，直接对填料进行干碾可以达到压实效果要求，但是在表层洒水后通过静压可以降低表层推挤情况，可以减少2~3次的碾压次数。压路机碾压过程中，26t压路机最佳压厚度为40cm，20t压路机最佳压实厚度为35cm。考虑到本工程填料大粒径含量较多，可以适当降低孔隙率标准，基床底层孔隙率要低于25%，路堤孔隙率要小于28%。
参考文献：
[1]王长浩 铁路软土路基施工技术浅析 [期刊论文] 《价值工程》 ISTIC -2011年13期
[2]张利辉 贺海燕 浅析铁路软土路基施工技术 [期刊论文] 《城市建设理论研究（电子版）》 -2011年36期
[3]雷冬 戴成旭 赵昕 软土路基施工技术浅析 [期刊论文] 《世界家苑》 -2011年6期
论文作者:林爱明
论文发表刊物:《基层建设》2018年第28期
论文发表时间:2018/11/8
标签：填料论文; 路基论文; 厚度论文; 孔隙论文; 压路机论文; 路堤论文; 作业论文; 《基层建设》2018年第28期论文;