03路基过渡段填筑工艺试验方案.docx

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03路基过渡段填筑工艺试验方案

路基（含过渡段）填筑工艺试验专项方案

第一章编制目的

（1）通过路基填筑工艺试验，确定路基填料的性质，检验路基填料是否满足设计和验收标准要求。

（2）通过路基填筑工艺试验，检验人工、机械设备配置是否合理，机械状态是否良好，同时对运输能力、运输线路、到场时间等进行初步统计。

（3）通过路基填筑工艺试验，确定摊铺系数、松铺厚度的。

（4）确定整平和整型的合适机具。

（5）确定压实机械的选择和组合，压实的顺序、速度和遍数。

（6）填料的颗料级配，最优含水率及控制。

（7）实测压实指标和设计指标的差异。

（8）确定压实指标采用的检测方法。

（9）确定最佳施工工艺。

（10）安全环保措施的有效性及改进措施。

（11）形成合理的路基施工管理组织机构。

第二章编制依据

（1）新建蒙西至华中地区铁路煤运通道工程《项目管理规定》（蒙西华中铁路股份有限公司，2015年6月）

（2）新建蒙西至华中地区铁路煤运通道土建工程MHTJ-9标段施工图纸（铁道第三勘察设计院集团有限公司，2014年11月）。

（3）我单位施工作业队伍、技术装备能力及施工实践经验。

（4）国家、铁路行业现行设计、施工规范及验收标准及业主管理相关文件。

（5）本工程所涉及的国家和地方有关政策和法规，特别是环境保护、水土保持方面的政策和法规。

（6）铁路路基填筑工程连续压实控制技术规程（Q/CR9210-2015）。

（7）铁路路基工程施工机械配置技术规程（Q/CR9224-2015）。

（8）铁路路基工程施工质量验收标准（TB10414-2003）。

（9）铁路路基设计规范（TB10001-2005）。

（12）《铁路工程基本作业施工安全技术规程》TB10301-2009。

（13）《铁路路基工程施工安全技术规程》TB10302-2009。

（14）《铁路建设项目现场管理规范》Q/CR9202-2015。

（15）《铁路工程土工试验规程》TB10102-2010。

（16）《铁路工程建设项目水土保持方案技术标准》TB10503-2005。

（17）《铁路工程测量规范》TB10101-2009。

第三章工程概况

3.1工程概况

3.1.1设计概况

蒙西至华中地区煤运通道工程MHTJ-9标段位于陕西省延安市宜川县交里乡，起点从袁家河村附近延伸至交里林场，路基段总长度3101.02m。

路基分布表见表3.01路基段统计表。

表3.01路基段落统计表

序号

起讫里程

长度（m）

前接

后接

备注

1

DK431+116.04～DK432+464.00

1347.96

袁家河大桥

袁家河中桥

2

DK432+573.41～DK433+052.50

479.09

袁家河中桥

谢家河大桥

3

DK433+292.53～DK434+566.50

1273.97

谢家河大桥

交里大桥

4

合计

3101.02

路堤基床表层0.6m填筑A组土，基床底层1.9m填筑B组土，基床以下填筑C组土。

路堑基床表层深度范围内换填0.5mA组土+0.1m中粗砂夹铺一层两布一膜不透水土工布，基床表层1.0m深度范围内挖除后回填改良土。

典型路基断面图见图3-01、3-02。

图3-01典型路堤断面图

图3-02典型路堑断面图

3.1.2地层岩性

（1）砂质新黄土：

浅黄色，稍密～中密，稍湿，厚度4.8m～18m具有湿陷性，湿陷深度2.2～22.5m，δs=0.021～0.072，属于II级（中等）自重湿陷性场地，σ0=120Kpa。

（2）细圆砾土：

灰黄色，密实潮湿，厚度>1m，σ0=400Kpa。

（3）砂岩：

灰白色，矿物成分为长石，石英，砂质结构层状构造，强风化～弱风化，节理裂隙较发育～发育，厚度0.9～7.9m，σ0=500～800Kpa。

3.1.3水文地质

地下水埋深1.6～10.0m，地下水具有侵蚀性，环境作用等级为H1、Y1；地表水具有侵蚀性，环境作用等级为H1、Y1。

土壤最大冻结深度0.81m；

地震动峰值加速度：

0.05g；

年降雨量：

530.1mm，月最大降雨量202.4mm；

3.2设计标准

（1）铁路等级：

国家Ⅰ级。

（2）设计行车速度：

120km/h。

（3）正线数目：

双线。

（4）双线线间距：

4.0m。

（5）最小曲线半径：

一般1200m、困难800m

（6）限制坡度：

下行：

6‰，上行：

13‰

（7）设计荷载:

中-活载（2005）ZH活载，Z=1.2。

（8）牵引种类：

电力。

（9）机车类型：

HXD系列。

（10）牵引质量：

10000t，部分5000t。

（11）到发线有效长度：

1700m。

（12）轨道标准：

铺设无缝线路，钢轨60kg/m。

3.3编制范围

本次编制路基（含过渡段）填筑工艺试验专项方案，适用于蒙华铁路MHTJ-9标段路基DK431+116.04～DK431+245，长度128.96m，本段路基主要是填筑路堤；DK431+250～DK431+527，长度277m，本段路基主要是路堑形式。

过渡段形式主要有：

（1）DK431+116.04～DK431+245段路基前接袁家河大桥三方台，后接DK431+245涵洞。

（2）DK431+250路基，前接DK431+245涵洞，后接路堑。

3.4取土场概况

本段路基填料来源于刘家卓4#取土场，设计路基填筑B组料，取土场概况见表3.02

表3.02取土场概况

对应主线

路基里程

运距km

设计

取土方量

占地

面积

场地描述及地质情况

所在乡镇

主线路基DK430+870右侧200m

至试验段终点里程0.75

3.6万方

27亩

河滩地，上覆砂质新黄土，厚度约0.7m，中层为圆砾土，厚度约3.7m，下层为砂岩

交里乡袁家河村附近

DK431+116.04~DK431+527段路基试验段采用砂砾石填筑。

试验报告见附件一。

第四章资源配置

4.1人员配置

路基（含过渡段）工艺试验主要配置路基施工技术人员、试验人员、测量人员、质量人员、安全人员、作业队长等，人员配置见表4.01。

表4.01人员配置表

序号

专业人员

数量

备注

序号

专业人员

数量

备注

1

作业队长（赵学彬）

1

9

班组长（贾伟）

1

2

技术负责人（李志强）

1

10

运输车司机

4

3

质量负责人（刘德涛）

1

11

装载机司机

2

4

质量员（杜航涛）

1

12

推土机司机

2

5

技术员（武丹风）

1

13

压路机司机

4

6

试验员（黎辉辉）

1

14

技术工

4

7

测量员（杨建中）

1

15

普工

6

8

安全员（刘军）

1

合计

31

4.2机械设备配置

路基填筑采用自卸汽车装运填料，装载机配合推土机摊铺整平，基床表层以下采用推土机初平、平地机精平，基床表层采用平地机摊铺整平，振动压路机压实，过渡段大型压路机碾压不到位的部位以及涵洞顶覆土厚度小于1m时，采用小型振动压实机械进行压实等，机械设备配置见表4.02。

表4.02机械设备配置表

序号

名称

规格型号

单位

数量

序号

名称

规格型号

单位

数量

1

推土机

SD22

台

1

6

振动打夯机

56~90N.m

台

3

2

振动压路机

22t

台

2

7

自卸汽车

15t

台

4

3

装载机

ZL50

台

1

8

洒水车

10t

台

1

4

平地机

SMG200

台

1

9

冲击压路机

12t

台

1

5

挖掘机

1M3

台

2

4.3测量、试验检测仪器配置

测量仪器主要用于施工放样，控制路基填筑宽度、高度等，试验检测仪器主要用于路基土质分析及压实度、地基系数等路基质量试验检测等，测量、试验检测仪器配置见表4.03。

表4.03测量试验检测仪器配置表

序号

名称

规格型号

单位

数量

序号

名称

规格型号

单位

数量

1

全站仪

TS02

台

1

6

K30平板荷载仪

K30

套

1

2

组合棱镜

单棱镜

套

1

7

灌砂筒

150mm

个

1

3

水准仪

DSZ2

台

2

8

电子天平

30kg

台

1

4

水准尺

5m

把

2

静力触探仪

套

1

5

角度尺

把

1

第五章计划节点安排

根据年度计划进度，本管段试验段时间节点如下：

（1）DK431+400～DK431+492，长度92m，锚固桩16根，计划节点2016年3月15日～2016年4月9日。

（2）试验段内旋喷桩加固，计划节点2016年4月10日～2016年5月9日。

（3）坡面防护，计划节点2016年3月1日～2016年4月9日。

第六章质量控制标准

6.1路基中线、高程测量允许误差

6.1.1路基中线测量

表6.01路基中线测量误差

序号

项目

允许限差

1

直线方向闭合

Kc≤400m时，每100m允许5mm；

Kc＞400m时，允许20mm

2

直线测距闭合

1/2000

3

曲线方向闭合

50mm

4

曲线测距闭合

1/2000

6.1.2路基高程测量

表6.02路基高程测量误差

序号

项目

允许限差

1

水准基点高程

±30

2

中线桩高程

注：

1、Ks为水准基点的距离（km）

2、高程以设计基点为准，限差按往返测或重复测量的诸闭合差。

6.2填筑技术质量控制标准

6.2.1基床表层

6.2.1.1压实标准

（1）路基基床表层填筑施工时，填料的颗粒粒径不得大于150mm。

（2）基床表层填料与基床底层填料的颗粒级配不满足D15＜4d85时，应在两层填料中间铺设粒径过渡层。

（3）填料的含水量应该严格控制，施工含水量应控制在最优含水量的-3%～2%范围以内。

（4）摊铺区段按照四区段八流程作业方式施工，碾压时，各个区段交接处应重叠压实，纵向搭接长度不得小于2m，纵向行与行之间的轮迹重叠压实宽度不小于0.3m，横向同层接头处重叠压实不小于1m，上下两层填筑接头应错开不小于3m的距离。

（5）每层压实面应由排水横坡且平整、无积水、无明显碾压轮迹、无明显局部凹凸等现象。

（6）填筑时，应该按照一定值进行加宽，且两侧边缘应碾压密实。

（7）严禁在雨天进行路基填筑作业。

（8）本试验段路基基床表层采用A组料（粗圆砾土）进行填筑。

根据铁路路基设计规范TB10001-2005规定，砾石类土、碎石类土作为填料时，基床表层的压实标准采用地基系数和孔隙率作为控制指标，基床表层压实标准见表6.03。

表6.03基床表层压实标准

层位

铁路等级

压实指标

填料类别

砾石类土

碎石类土

I级

II级

I级

II级

基床表层

压实系数K

地基系数K30（Mpa/m）

150

140

150

140

相对密度Dr

孔隙率n（%）

28

29

28

29

6.2.1.2施工允许偏差

（1）路基基床表层填筑施工时，中线高程、路肩高程、中线至路肩边缘距离、宽度、横坡允许偏差及检验标准。

具体检验标准见表6.04。

表6.04检验标准

序号

项目

允许偏差

检验数量

检验方法

1

中线高程

±20mm

每100m等间距检验3点

水准仪测量

2

路肩高程

±20mm

每100m等间距检验6点（左右各3点）

水准仪测量

3

中线至路基边缘距离

不小于设计值

每100m等间距检验3个断面

尺量

4

宽度

不小于设计值

每100m等间距检验3个断面

尺量

5

横坡

±0.5%

每100m等间距检验5个断面

坡度尺量/水准测量

（2）有路拱的与无路拱的路基的连接，应该在无路拱地段按设计要求削铲顺坡，长度不小于10m。

（3）基床表层干砌护肩应大面平整、咬接紧密、肩棱整齐、圆顺，表面平整度≤50mm。

6.2.1.3路基面平整度限差

路基面不得积水，填补路基面凹坑时应将10～15cm深度范围内的表层填料挖松，并采用与路基面相同的填料压实。

路基面平整度允许偏差及检验标准见表6.05。

表6.05检验标准

项目

允许偏差

检验数量

检验方法

路堤和土质路堑基床

15mm

每100m等间距检验5点

2.5m长直尺量测

6.2.2基床底层

6.2.2.1压实标准

本试验段路基底层采用B组填料（粗圆砾土）进行填筑。

根据铁路路基设计规范TB10001-2005规定，砾石类土、碎石类土作为填料时，基床底层的压实标准采用地基系数和孔隙率作为控制指标，基床底层压实标准见表6.06。

表6.06基床底层压实标准

层位

铁路等级

压实指标

填料类别

砾石类土

碎石类土

I级

II级

I级

II级

基床表层

压实系数K

地基系数K30（Mpa/m）

120

120

130

130

相对密度Dr

孔隙率n（%）

31

31

31

31

6.2.2.2施工允许偏差

（1）路基基床底层填筑施工时，中线高程、路肩高程、中线至路肩边缘距离、宽度、横坡允许偏差及检验标准。

具体检验标准见表6.07。

表6.07检验标准

序号

项目

允许偏差

检验数量

检验方法

1

中线高程

±20mm

每100m等间距检验3点

水准仪测量

2

路肩高程

±20mm

每100m等间距检验6点（左右各3点）

水准仪测量

3

中线至路基边缘距离

不小于设计值

每100m等间距检验3个断面

尺量

4

宽度

不小于设计值

每100m等间距检验3个断面

尺量

5

横坡

±0.5%

每100m等间距检验5个断面

坡度尺量/水准测量

（2）有路拱的与无路拱的路基的连接，应该在无路拱地段按设计要求削铲顺坡，长度不小于10m。

（3）基床表层干砌护肩应大面平整、咬接紧密、肩棱整齐、圆顺，表面平整度≤50mm。

6.3基床以下路堤

6.3.1填料标准

本试验段基床以下路堤采用C组填料（低液限黏土）进行填筑。

根据铁路路基设计规范TB10001-2005规定，采用塑性指数（Ip＞17）液限含水率wl＜40%的低液限黏土。

6.3.2填筑要求

（1）试验段基床以下路堤应分层碾压，各个区段交接处应重叠压实。

（2）碾压时，填料的含水率应严格控制，施工含水量应控制在最优含水量-3%～﹢2%范围内，。

严禁在雨天进行非渗水土的填筑作业。

（3）每层压实面应有不小于2%的横坡且平整、无积水、无明显碾压轮迹，无明显局部凹凸现象，两侧应按一定加宽值填筑，且应将路基两侧边缘碾压密实。

（4）涵洞两侧必须同时填筑，涵洞顶部填土厚度大于1m后，方可允许大型机械设备填筑或通过。

（5）填筑厚度应根据路堤高度、填料种类、压实条件、地基情况、施工季节及延续时间等因素，考虑路堤沉落量和地基沉降量，并与桥台或两端线路纵坡顺接，适当调整预留量，顺坡后的坡度不应大于线路限值坡度。

6.3.3压实标准

按照铁路路基设计规范TB10001-2005规定，路基基床以下路堤填筑采用C组料时，压实质量采用压实系数和地基系数双控指标。

压实标准见表6.08。

表6.08压实标准

层位

铁路等级

压实指标

填料类别

细粒土

砂类土

I级

II级

I级

II级

基床表层

压实系数K

0.9

0.9

地基系数K30（Mpa/m）

80

80

80

80

相对密度Dr

0.7

0.7

孔隙率n（%）

6.3.4施工允许误差

路基基床以下路堤填筑施工时，中线高程、中线至路肩边缘距离、宽度、横坡、平整度允许偏差及检验标准。

具体检验标准见表6.09。

表6.09检验标准

序号

项目

允许偏差

检验数量

检验方法

1

中线高程

±50mm

每100m等间距检验3个断面，左中右各1点

水准仪测量

2

中线至路基边缘距离

±50mm

每100m等间距检验3个断面，左右各1点

尺量

3

宽度

不小于设计值

每100m等间距检验3个断面

尺量

4

横坡

±0.5%

每100m等间距检验5个断面

尺量

5

平整度

土质路堤顶面30mm

每100m等间距检验6点

2.5m直尺量测

第七章施工方案

7.1总体方案

填筑施工按三阶段、四区段、八流程水平分层填筑。

三阶段：

准备阶段→施工阶段→检查签证阶段；

四区段：

填筑区→摊铺区→碾压区→检验区；

八流程：

施工准备→基底处理→填料加工→分层填筑→摊铺整平→洒水（晾晒）→碾压夯实→检验签证→路面整形（边坡整修）

7.2工艺流程

路基填筑（过渡段）工艺试验施工流程见图7-01。

图7-01路基填筑工艺流程

7.3路基填筑施工方法

7.3.1地表清理

（1）该段内地表附着物为耕地及林地，首先将红线内树木砍伐，并将树根挖除，同时结合永久性排水设施做临时排水沟。

（2）地基表层为松散土层，当松土层厚小于0.3m，应将原地面地表碾压密实；当松土厚度大于0.3m时，应将松土翻挖，分层回填。

（3）路堤基底经平整、压实后，其表面应无杂草、树根、腐殖土。

地表横坡陡于1：

5时，在原地面开挖台阶，台阶宽度不小于2m。

当地表横坡较陡时，增大台阶段度，并严格控制分层填筑厚度及压实度。

（4）路堤基底及路堑换填基底冲击碾压36遍。

7.3.2摊铺施工

7.3.2.1测量放线

采用全站仪定出路基设计中心线，每10米钉一木桩，据高程测量结果定出边线，洒白灰线标识，为保证路基边缘的压实度，边线应比设计线每边宽出50cm。

7.3.2.2画网格

在有效的填筑范围内，按6m×6m用白灰画网格，以便现场领工员指挥车辆进行按顺序倾倒填料。

7.3.2.3控制填料质量及松铺厚度

（1）倾倒在网格内的填料，在摊铺前检查填料是否均匀，是否有粗细颗粒严重离析现象，若有采取机械配合人工进行施工现场二次拌合，确保填料均匀。

（2）按自卸汽车每车的方量和松铺厚度计算每个方格内的卸土车数，以控制填料的松铺厚度。

松铺厚度可分30cm、35cm、40cm三种控制。

根据压实机械组合、压实遍数及检测结果找出不同类别填料的最佳松铺厚度。

7.3.2.4填料摊铺

采用推土机摊铺散料，同时人工配合推土机大致推平，然后用平地机刮平，保证填筑层的平整度和厚度均匀，每层松铺厚度不大于39cm，当平地机刮平整后测松铺高程。

7.3.2.5控制填料含水量

按照填料室内试验，填料施工含水率控制为wopt±1％。

填料含水率较低时，采用洒水措施；填料含水率过大时，采用推土机松土器翻松晾晒。

7.3.3机械整平

7.3.3.1粗平

填料上足后，采用推土机粗平。

为保证每层的平整度及施工厚度的均匀，摊平过程中要检查层厚和平整度。

7.3.3.2精平

待粗平完成后，再用平地机精平作业。

且每层填筑时均须形成（2～4）%的人字形横坡。

7.3.3.3集窝处理

在摊铺及整平过程中，容易出现骨料集窝现象，应安排小型挖机对局部级配较差的填料进行现场拌和，改良级配。

对骨料局部集窝部分，由人工进行现场拌和。

7.3.4机械碾压

精平完成后，现场技术人员进行检测,确认填筑层标高及平整度符合要求后才能进行碾压。

7.3.4.1碾压组合

通过对新建铁路高填路基现场碾压试验,比较不同松铺厚度在不同碾压遍数和方式下对应路基沉降和孔隙率的关系来确定碾压组合。

（1）密实度检测

采用环刀法检测，环刀体积一般选用200cm3，环刀取样部位为该层中下部土层。

采用烘干法测定含水率，每一组合取样检测15个，计算干密度得出压实度。

与设计要求的最小压实度比较，得出合格率。

（2）压实系数计算

碾压完成后，测量人员测量压实后每个取样检测点的高程，由此碾压前后的测量结果就可以计算出压实系数或压实率。

试验阶段：

碾压采用振动压路机碾压6～8遍：

碾压组合方式1：

静压1遍＋弱振2遍＋强振2遍＋静压1遍；

碾压组合方式2：

静压1遍＋弱振2遍＋强振3遍＋静压1遍；

碾压组合方式3：

静压1遍＋弱振2遍＋强振4遍＋静压1遍。

压实顺序应按直线段先两侧后中间，曲线段先内侧后外侧，先静压后弱振、再强振的操作程序进行碾压。

7.3.4.2搭接处理

各区段交接处，应互相重叠压实，纵向搭接长度不应小于2m，沿线路纵向行与行之间压实重叠不应小于40cm，上、下两层填筑接头应错开不小于3.0m。

以保证无死角、无漏压，确保碾压的均匀性。

7.3.5洒水或晾晒

严格控制填料的含水量。

含水量不超过试验中求得的最佳含水量的2%或不低于最佳含水量的3%。

当含水量太低时，在表面洒水并尽可能地搅拌，待提高含水量后再摊铺碾压；当填料含水量超过规定时，则在摊铺后先晾晒，待降低含水量至最佳含水量时再碾压，填层厚度可适当减薄。

在洒水或晾晒时，前后两区段交叉施工。

7.3.6路面、边坡整形

路堤按设计标高填筑完成后，每20m设三个桩（两个边桩，一个中桩）。

进行高程测量，计算平整高度，施放路肩边线桩，修筑路拱，并用光轮压路机碾压一遍，使路面光洁无浮土，横向排水坡符合要求。

依据路肩边线桩，用人工按设计坡率挂线刷去超填部分。

边坡刷去超填部分后进行整修夯实，整修后的边坡达到坡面平顺没有凹凸，转折处棱线明显，直线处平直，变化处平顺。

7.3.7检验签证

按验标要求对填料质量、填筑厚度、填层面纵横方向平整均匀度、路面坡、压实质量、边坡质量等进行检查验收。

达不到标准的按要求进行整修合格后予签认。

7.4路涵过渡段施工方法

7.4.1施工方法

（1）路堤与涵洞过渡段采用A组填料填筑，截面为正梯形。

（2）A组填料填筑拌和运输方法同基床表层的级配碎石。

摊铺机械视情况采用平地机或推土机。

碾压采用压路机和冲击夯（边角处用）联合碾压

（3）过渡段级填料应分层填筑压实，每层的压实厚度不应大于30cm，最小压实厚度不宜小于15cm，具体摊铺厚度及碾压遍数应按工艺参数进行控制。

每压实层路拱坡面应符合设计要求，平整无积水。

（4）横向结构物顶至路基面距离小于等于1.5m时的过渡段，过渡段在横向建筑物顶部和两侧设置。

路堤与涵洞过渡段示意图见图7-02（图1、图2）。

单侧过渡段长度按下式计算：

L=2+2×（H-0.6）

L-路堤过渡段长度，m。

H-涵洞处路堤高度，m。

（5）横向结构物顶至路基面高度大于1.5m时的过渡段，在横向建筑物两侧设置。

示意图见图7-03（图1、图2）。

单侧过渡段长度按下式计算：

L=2+2×（H-h）

L-路堤过渡段长度，m。

H-涵洞处路堤高度，m。

h-涵洞顶覆土高度，m。

图7-02路堤与涵洞过渡段（图1）

图7-02路堤与涵