浅谈重载铁路利用既有线浅地下水段低矮路基基床加固施工
2015-07-02
一、施工总则及技术依据
山西中南部铁路通道为世界第一条轴重30T重载铁路，为确保重载铁路能够满足设计及使用要求，结合近年来我国已经运营铁路出现的站前工程质量通病，山西中南部铁路通道路基的施工控制提高到对待土工结构物的高度，尤其对利用既有线段路基尤为重视，在此将利用既有线浅地下水段低矮路基基床加固施工中需要重视的问题进行简略表述。
二、重载铁路利用既有线路基基床加固施工填料的要求
2.1 基床以下路基填料：
2.1.1基床以下利用既有线路基。
2.2 基床底层填料：
2.2.1浅水路基段基床底层按设计要求选择渗水土换填。
2.2.2对于渗水土填料的碎石类土，粗颗粒应为硬质岩及不易风化的软质岩，级配合理，细粒含量（d≤0.075mm）小于10%，渗透系数大于10-3cm/s；对于块石类填料，应级配合理，并满足渗透系数要求，最大粒径不得大于10cm。
2.2.3对于砂类土填料不得采用细砂，对于砾砂、粗砂、中砂应含有一定量的细粒土，且不得含有膨胀性物质，并满足渗透系数要求。
2.3 基床表层填料
2.3.1基床表层按设计要求选用A组填料换填，并在A组填料下用中粗砂夹铺一层复合土工膜。（重载标准为级配碎石）
2.3.2A组填料应采用碎石类土（角砾或园砾），大于2mm以上的颗粒应坚硬，不得采用风化软质岩类；级配应良好（不均匀系数Cu≥5，且曲率系数Cc=1～3）；细粒含量（小于0.075mm颗粒）宜在2～15%，大于5mm的颗粒含量宜大于50%，大于20mm的颗粒含量宜大于30%；最大粒径不得大于7cm。
2.4 低矮路基过渡段填料
2.4.1对于一次铺设无缝线路的I级铁路，路堤与桥涵、路堤与硬质岩过渡段填料应根据设计选用A组填料。（重载标准为级配碎石掺适量水泥）
2.4.2 A组填料应采用碎石类土（角砾和圆砾）和砂类土的砾砂，不得采用风化软质岩类；级配应良好（不均匀系数Cu≥5，且曲率系数Cc=1～3），细粒含量（小于0.075mm颗粒）不大于20%，大于5mm的颗粒含量宜大于45%，最大粒径不得大于7cm。
2.5 路基压实标准
2.5.1中南通道铁路按时速160km 的I级铁路设计原则，路基压实标准按表-1执行。
三、低矮路基填料的选取及加工生产规定
3.1 对于路基基床表层A组、级配碎石及过渡段A组填料应采用工厂化拌合和加工破碎拌和生产。
3.1.1级配碎石要求必须采用厂拌，拌和设备应计量准确，拌和场内不同粒径的碎石、石屑集料等应隔离分别存放。混合料分颗粒组成及含水量等应符合工艺试验确定的参数。
3.1.2对于矿山进行爆破加工生产的碎石土类A组填料，应采取合适的爆破，控制岩块粒径；加工生产宜采用不少于二级破碎，应分成不同的级配筛孔，以适当比例搭配拌和形成A组填料。加工生产控制最大粒径，形成良好级配。对于天然砂砾石类A组填料，对粒径超标应进行过筛。
3.2 对碎石类、块石渗水土填料，施工前应对设计取土场的填料进行试验并确认填料组别；在施工中应进行检查核实，当土质发生变化，不符合规定和要求，应及时纠正。对于渗水土填料尽量控制最大粒径，保证良好级配。
四、基床加固施工工艺及控制要求
4.1基床加固部分填筑应按“三阶段、四区段、八流程”的施工工艺组织，每个区段的长度应根据使用机械的能力、数量确定，一般宜在200m或两涵洞之间。
4.2路堤应横断面全宽、纵向分层填筑。路基边坡两侧超宽不应小于50cm，成型后路面宽度应大于设计值。
4.3 分层填筑厚度应严格控制，一般应通过现场工艺试验确定，并实行网格法倒料。对于基床加固底层渗水土最大压实厚度不应大于30cm。对于基床表层 A组填料填筑分层最大压实厚度不应大于30cm.，分层填筑的最小压实厚度不宜小于10cm。
4.4填料摊铺应使用推土机进行初平，再用平地机进行平整。
4.5 压实顺序应按“先两侧、后中间”、“先静压后弱振、再强振”的操作程序进行碾压。压路机的最大压实行驶速度宜控制在2～4km/h。
4.6压实质量检测。
本线路按设计速度小于或等于160km/h路基工程压实控制指标和标准按照表-1执行。同时考虑到I级铁路的路基表层压实标准与重载铁路压实标准相差加大，适当提高基床表层的压实标准，孔隙率n按不大于26%控制。
4.7施工控制
4.7.1临近行车线段必要时需采取临时防护措施，不得因挖台阶及换填施工影响既有线安全运营。
4.7.2应分段对既有线路堤的填料、填筑密实程度等进行代表性取样试验及原位测试，监理旁站监督检查，若确不满足规范要求，再进一步研究处理方案。
4.7.3在靠近及行车线施工中，施工、监理单位必须严格按规定要求做好防护，责任到人。
4.7.4在填筑摊铺、平整过程中，特别对于基床表层禁止粗细集料离析或集料窝的出现，否则应人工配合进行处理，以保证填料的均匀性。
五、结束语：
本文仅对山西中南部重载铁路利用既有线浅地下水段低矮路基基床加固施工做了肤浅的论述，在中南通道铁路路基的施工中还有很多黄土路基、岩溶地基、高填方、深路堑、过渡段、支挡结构、边坡防护、路基沉降观测等等很多方面并未涉及，仅重点叙述了浅地下水段低矮路基基床加固施工过程中的重点控制要求和标准化作业，不足之处请多指正。
