付德利

（中鐵十八局集團第四工程有限公司 天津 300229）

1 工程概況

在成貴鐵路工程項目中，中鐵十八局集團有限公司路基施工合計22段，共約4.7 km，全部在云貴高原區(qū)黔西縣境內(nèi)，屬高原溶蝕、剝蝕丘陵地貌，上面覆蓋層厚，局部陡坎處見基巖出露，地表植被不發(fā)育，緩坡地帶為旱地，谷底平坦開闊。部分路基地段位于巖溶塌陷區(qū)，需進行巖溶地基加固處理。

2 路基試驗主要內(nèi)容

填筑工藝試驗的主要內(nèi)容有：確定路基過渡段填筑施工合理的資源配置，機械組合使用配置，通過室內(nèi)土工試驗和現(xiàn)場對每層碾壓后的地基系數(shù)K30、動態(tài)變形模量、壓實系數(shù)k的測設(shè)采集及分析，找到該種填料的最優(yōu)含水量、最佳碾壓組合及遍數(shù)、最合理的攤鋪厚度。過渡段填筑工藝試驗段選在DK443+414.7～DK443+765.6路基DK443+745.5～DK443+765.6段，長20.1 m，為橋頭過渡段，填方高度平均2.5 m，路基基床填筑級配碎石摻3%水泥約680 m3；基床表層填筑級配碎石摻5%水泥約110 m3。試驗段下伏基巖為斷層角礫巖、白云巖、泥質(zhì)白云巖、泥巖強風(fēng)化層、弱風(fēng)化層，基底巖溶中等發(fā)育，需進行巖溶地基加固處理。所選該施工地段有路基的代表性，能夠代表路基施工段的工程特征。

3 路基過渡段填筑試驗流程

3.1 過渡段填料選擇及控制

根據(jù)前期現(xiàn)場踏勘、監(jiān)理見證取樣及監(jiān)理見證試驗結(jié)果，本試驗段級配碎石摻水泥填料來源為黔西縣何家大坡級配碎石拌合站，通過試驗檢測分析符合級配碎石填料要求，級配碎石拌合站已通過驗收，滿足成貴鐵路基床表層及過渡段填筑要求。

3.2 基底處理及臺背回填

基底按線路中心向兩側(cè)設(shè)置4%橫向人字形排水坡，采用推土機進行整平，路基基底原地面平整后，用小型夯機碾壓密實，并進行基底地基檢測與相關(guān)壓實度試驗，滿足K30≥60 MPa/m?；A(chǔ)表面的坑、洞等采用級配碎石摻3%水泥或砼進行回填并碾壓密實?；A(chǔ)軟弱區(qū)域換填50～80 cm填料，碾壓密實以達(dá)到填筑區(qū)地基處理要求。填筑試驗開工前在試驗區(qū)兩側(cè)挖0.5×0.5 m臨時排水溝與當(dāng)?shù)赜谰门潘到y(tǒng)相連以減少雨水對填筑試驗影響。臺背基坑回填按宋家寨大橋設(shè)計圖紙要求進行級配碎石摻水泥回填，施工前在臺背劃線控制分層厚度，松鋪厚度按不大于20 cm控制，采用夯機進行壓實，夯實遍數(shù)5遍，填料含水率為最佳含水率6.6%(±1%)，碎石填筑滿足Evd≥30 MPa。

3.3 過渡段填筑試驗施工步驟

（1）過渡段虛鋪厚度控制。采用方格網(wǎng)法與掛線法相結(jié)合的方式。因采用此法所得到的并非是真正的虛鋪厚度，而是半壓實的攤鋪厚度，故采用掛線法設(shè)置的“虛鋪”厚度比預(yù)定的小。因此，這兩種方法結(jié)合起來使用，以達(dá)到最佳效果。

（2）攤鋪平整。填筑區(qū)段完成一層卸料后，先用推土機將成堆的填料大致攤鋪整平，平整時用推土機對路肩進行初步壓實，避免壓路機碾壓壓到路肩時發(fā)生滑坡現(xiàn)象，不斷檢查施工高程，且每層填筑時均須形成4%的人字形橫坡。推土機初平后，由平地機進一步整平到規(guī)定的虛鋪層厚，做到攤鋪面縱向和橫向平順均勻，以保證壓路機壓輪表面能基本均勻接觸地面進行碾壓，達(dá)到理想的壓實效果。

（3）碾壓。碾壓時填料的含水率控制在最佳含水率5.6%（±1%以內(nèi)）范圍內(nèi)。按先兩側(cè)后中間，先靜壓后弱振再強振的操作程序進行碾壓。各區(qū)段交接處，應(yīng)互相重疊壓實，縱向搭接長度不應(yīng)小于2 m，沿線路縱向行與行之間壓實重疊不應(yīng)小于40cm，上下兩層填筑接頭應(yīng)錯開不小于3 m，以保證無死角、無漏壓，確保碾壓的均勻性。

3.4 過渡段攤鋪、碾壓工藝試驗

本試驗過渡段填料虛鋪厚度采用17～36 cm進行工藝試驗，臺背壓路機碾壓部位無法采用氣夯機夯實，其它部位采用壓路機碾壓。夯機夯實時，虛鋪厚度按不大于20 cm進行，先夯實4遍，進行壓實試驗，以后按+1遍進行夯實；壓路機行進速度初始2遍為1.5～1.7 km/h，以后采用2～2.5 km/h。碾壓時，采用先靜壓、再弱振、后強振的方式。擬先靜壓1遍，弱振2遍，強振3遍再靜壓1遍，作為一次組合碾壓，以后按+強振1遍作為一次組合碾壓。每一次組合碾壓后按規(guī)范要求進行取樣測試。根據(jù)試驗結(jié)果，確定合理的松鋪厚度和碾壓遍數(shù)。①松鋪17～36 cm，采用碾壓流程：靜壓1遍→弱振2遍→強振3遍→靜壓1遍，共7遍。②在7遍碾壓結(jié)束后，檢測地基系數(shù)K30、壓實系數(shù)K、動態(tài)變形模量Evd，詳細(xì)記錄各種檢測數(shù)據(jù)。③在7遍碾壓基礎(chǔ)上，再強振1遍，達(dá)到8遍要求，并檢測地基系數(shù)K30、壓實系數(shù)K、動態(tài)變形模量Evd，做好記錄。④采用灌砂法挖坑和高程測量的方法測量各區(qū)段平均壓實厚度。按8遍進行試驗，從級配碎石攪拌完成至碾壓檢測合格，總時間為3～3.5 h，其中運輸時間約0.5 h，攤鋪、碾壓試驗時間2～3 h。

4 試驗段成果總結(jié)分析

4.1 攤鋪厚度、最佳含水率及碾壓遍數(shù)的確定

第一層填筑試驗攤鋪厚度為19 cm，初始確定夯實遍數(shù)為：4遍，填料平均含水率6.8%，通過試驗檢測發(fā)現(xiàn)地基系數(shù)K30、壓實系數(shù)K、動態(tài)變形模量Evd全部達(dá)標(biāo)，增加1遍共計夯實5遍，后檢測地基系數(shù)K30、壓實系數(shù)K、動態(tài)變形模量Evd均滿足設(shè)計要求。第五層填筑試驗攤鋪厚度為18 cm，初始確定夯實遍數(shù)為：4遍，填料平均含水率7.1%，通過試驗檢測發(fā)現(xiàn)地基系數(shù)K30、壓實系數(shù)K、動態(tài)變形模量Evd不能全部達(dá)標(biāo)，增加1遍共計夯實5遍，后檢測地基系數(shù)K30、壓實系數(shù)K、動態(tài)變形模量Evd均滿足設(shè)計要求。第十層填筑試驗攤鋪厚度為34 cm，初始確定碾壓遍數(shù)組合為：靜1+弱2+強3+靜1 共7遍，壓路機初始2遍碾壓速度1.5～1.7 km/h，以后采用2～2.5 km/h，含水率填料平均含水率6.3%，通過試驗檢測發(fā)現(xiàn)地基系數(shù)K30、壓實系數(shù)K、動態(tài)變形模量Evd全部達(dá)標(biāo)，增加1次強振“靜1+弱2+強4+靜1 共8遍”，后檢測地基系數(shù)K30、壓實系數(shù)K、動態(tài)變形模量Evd均滿足設(shè)計要求。第十二層填筑試驗攤鋪厚度為33 cm，初始確定碾壓遍數(shù)組合為：靜1+弱2+強3+靜1 共7遍，壓路機初始2遍碾壓速度1.5～1.7 km/h，以后采用2～2.5 km/h，含水率填料平均含水率6.1%，通過試驗檢測發(fā)現(xiàn)地基系數(shù)K30、壓實系數(shù)K、動態(tài)變形模量Evd不能全部達(dá)標(biāo)，增加1次強振“靜1+弱2+強4+靜1 共8遍”，后檢測地基系數(shù)K30、壓實系數(shù)K、動態(tài)變形模量Evd均滿足設(shè)計要求。

摻水泥的級配碎石工藝性試驗過程中發(fā)現(xiàn)，摻3%水泥的級配碎石無論做Evd、或是K30，如碾壓結(jié)束后超過4 h再做試驗其指標(biāo)均遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過驗標(biāo)及設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)值，特別是K30，由于沉降量不足1mm，無法讀出數(shù)據(jù)。采用每半小時對碾壓后的級配碎石進行Evd試驗檢測，經(jīng)多次試驗證明，碾壓結(jié)束0.5～1.5 h所做出的Evd值即可滿足驗標(biāo)及設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)值，并根據(jù)經(jīng)驗，其它指標(biāo)也能滿足驗標(biāo)及設(shè)計要求。碾壓過后1.5～4 h為水泥強度上升期，在此期間級配碎石強度迅速上升；超過4 h，摻水泥的級配碎石會因為水泥凝結(jié)，強度很高，失去了試驗意義。從級配碎石攪拌完成至碾壓檢測合格，總時間為3～3.5 h，其中運輸時間約0.5 h，攤鋪、碾壓時間2～2.5 h，試驗檢測0.5 h，即碾壓完成后0.5 h進行檢測。

4.2 綜合四次試驗數(shù)據(jù)分析

（1）臺背采用氣夯機時。攤鋪厚度為17～19 cm，松鋪系數(shù)1.17～1.42，平均松鋪系數(shù)1.35，夯實5遍，填料最佳含水率6.6%（±1%）的施工參數(shù)最為理想，壓實效果最好。

（2）采用壓路機時。攤鋪厚度為32～36 cm，松鋪系數(shù)1.13～1.26，平均攤鋪系數(shù)1.15，壓路機行進速度初始2遍碾壓速度1.5～1.7 km/h，以后采用2～2.3 km/h，碾壓遍數(shù)組合為：靜1+弱2+強4+靜1共8遍，填料最佳含水率6.6%（±1%）的施工參數(shù)最為理想，壓實效果最好，施工最為經(jīng)濟，可做為路基填筑的指導(dǎo)參數(shù)。級配碎石摻水泥從攪拌至碾壓試驗完成時間按不大于4 h控制，試驗檢測時間為級配碎石碾壓完成后0.5～1 h內(nèi)完成最佳。