【正文】 型攤鋪機、 PY 一 160C 型平地機配合 T140 型推土機，攤鋪機一般用于基床表層的上層施工，平地機和推土機一般用于基床表層的下層施工。 □ 質(zhì)量檢測方法與標準分析 （ 1）級配碎石壓實后， K30檢測指標能夠達到 190MPa／ m的標準，但受含水量影響明顯。鋪設土工格柵后嚴禁汽車及其他重型施工機械直接行駛輾壓。級配碎石場布置見圖 236 。重車不得在前一層已驗收的路基上行走，以免破壞下層路面。拌和應擾動下承層的表面，以加強上下層粘結(jié)。由兩側(cè)路肩向路中心碾壓，后輪應重疊不小于 40 cm。 ( 2 ）按計算的用量和間距把中粗砂堆置在已經(jīng)初平、初壓的粉粘土表層上，用推土機攤鋪均勻，再用平地機精確攤鋪，并檢查砂層厚是否符合計算值，如厚度不夠應 及時補足。 級配碎石的場拌和路拌的利與弊。試驗段級配碎石采用天然河砂卵石破碎配制，分 20~40mm、 10~20mm和 10mm以下三種集料。 3．邊坡碼砌 采用巖石類土作填料時，路基邊坡用碼砌片石的方法加固。 （ 4） 振動碾壓的遍數(shù)一般不應超過 6 遍， 否則將會破壞級配碎石的結(jié)構，所以尤其要注意控制強振的碾壓遍數(shù)。最佳的配合比須通過填筑工藝試驗來確定。＜ 20%、 K30≥ 120 MPa/m，需振動碾壓 6～ 8 遍。 鐵路客運專線路基設計施工關鍵技術 27 圖 42 圖 43 圖 44 鐵路客運專線路基設計施工關鍵技術 28 □ 砂類土 選取粗粒土樣作為工藝試驗填料，采用與細粒土相同的方法鋪設試驗塊。 一、 一般填料的路基填筑 （ — ）填料的選擇 粗粒土中小于 的細顆粒含量較多（一般大于 10％）時，這些含細粒土的粗粒土具有與細粒土相類似的可擊實性，對這些粗粒土除了測定土粒密度指標和顆粒級配以外，還進行擊實試驗，測取其最大干密度和最佳含水量。見圖 39。 四、測試方法 將特制 PVC 管埋設在被測位置，導槽方向?qū)抒U垂方向。 水平測斜儀以高精度的伺服加速度計為敏感元件，可廣泛用于觀測路基、土石壩、巖土邊坡、建筑物基坑、堤防、地下建筑、港務工程等土體內(nèi)部的垂直位移，是土木工程中必備的精密測量儀器。不同的是水平測斜儀無需注水系統(tǒng)，其沉降管是特制的 PVC 管。另外一個缺點是損壞后的補救非常困難。 表 31 各種規(guī)范中工后沉降控制限值 序號 規(guī)范或標準 一般路基 工后沉降 過渡段 工后沉降 年沉降速率 0 高速公路 30 15 6 1 秦沈客運專線暫規(guī) 15 8 4 2 時速 200 公里客貨共線 15 8 4 3 時速 200250 公里客運專線 10 5 3 4 京滬高速鐵路暫規(guī) 5 3 2 5 時速 300350 公里客運專線 3 縱向平順度每 20m 小于 20mm 第二節(jié) 觀測儀器比選 一、觀測樁 用木樁和鋼釬釘入土中，用水準儀抄平，即可測量地表面的沉降量。無碴軌道對沉降變形特別敏感，特別是不均勻沉降。 圖 2－ 2 中的三條線是根據(jù)動三軸試驗結(jié)果，考慮側(cè)壓力與法鐵建議的維修系數(shù)（ K3＝ ）折減后 得到的允許強度線，圖中曲線為動應力衰減線。 路堤試驗段實測基床動 應力與軸重和行車速度之間存在以下關系： σ =(1+ 105v)。表 1 是兩次行車試驗實測的路基面動應力匯總。最初的客運專線鐵路路基的技術標準，是在上述研究成果的基礎上，吸收了國外高速鐵路路基施工和建設的經(jīng)驗；在設計過程中借鑒、消化、吸收了國外鐵路設計新方法和新標準；結(jié)合秦沈線的實際情況，并經(jīng)有關部門多次組織國內(nèi)專家的論證而最終確 定的。各國在高速鐵路建設過程中，對線路容易發(fā)生不平順的部位特別加以重視，從結(jié)構設計到施工組織，從工期安排到質(zhì)量檢測等方面都采取了措施，嚴格控制軌道的剛度變化和由于沉降、不均勻沉降引起的軌道下沉和軌面彎折，以達到線路的平順性，保證列車高速運行的安全和穩(wěn)定。在路堤與橋（涵）間設置一定長度的過渡段，以控制軌道剛度的逐漸變化，并最大限度地減少由于路基與橋涵的沉降不均勻而引起的軌道不平順，保證列車 高速、安全、舒適運行。 一、 強度高、剛度大的基床結(jié)構 在列車運營時，路基不僅承受軌道結(jié)構和附屬構筑物的靜荷載，還要承受列車荷載的長期反復作用。同時，由于路基直接暴露在自然條件下，需要抵抗氣溫變化、雨雪作用、地震破壞等不良因素的影響。 四、基床表層設置強化層或排水層。為了控制路基不發(fā)生過大的下沉，對路堤填土的地基條件提出了新的要求。 秦沈客運專線路基工程進行了大量的現(xiàn)場試驗測試，取得了許多寶貴的第一手資料，也取得了一些經(jīng)驗和教訓。經(jīng)過對所有測試結(jié)果的統(tǒng)計，路基面動應力最大值為 84kPa，小于暫規(guī)提出的基床表層設計值 93kPa。 σ = 準靜態(tài) (車速 5km／ h)時。由圖 2－ 2，當壓實系數(shù) K＝ 時，基床表層厚約 ，當壓實系數(shù) K＝ 時，則需基床表層厚 左右。無碴軌道鋪設后對路基沉降變形的調(diào)整范圍是極其有限的，一般局部的沉降應在扣件的可調(diào)整范圍，大范圍的均勻沉降應該滿足線路豎曲線圓順的要求。此方法最簡便，但只能測定建筑物表面的沉降值，無法測試土體 內(nèi)部某位置的沉降，對填土施工有干擾。 四、水壓式剖面沉降儀 由沉降管和二次測試儀器組成。工作原理見圖 32 探頭內(nèi)的主要元件是伺服加速度傳感器。 圖 32 水平測斜儀的工作示意圖 沉降管 記錄儀 探頭 電纜 鐵路客運專線路基設計施工關鍵技術 18 測試原理：在待測土體中水平向預埋帶槽測斜 導管，此導管可隨土體一起變形；測斜探頭具有一定長度，一般為 ，兩端裝有導輪，探頭中心安裝了精密加速度計，當水平測斜儀的導輪沿測斜導管的導槽移動到某個位置時，探頭中的加速度計的重力矢量在水平軸上的分量被測定，從而確定了探頭與水平軸的傾角。 (1)將電纜一端接記錄儀，一端接探頭。根據(jù)最終沉降量和圖 38 中的竣工沉降量，就可求出預測工后沉降值。 （二）施工機械及檢測設備的選擇 客運專線與一般的線路相比，壓實標準更高更嚴，擊實標準均采用重型擊實，圖 41 客運專線路堤填筑要求 鐵路客運專線路基設計施工關鍵技術 26 填土壓實系數(shù)要求達到 0 . 90 ~0 . 95 ，孔隙率 n 小于 20 ％一 25 % ，必須在施工中應用大型施工機械，并進行優(yōu)化組合。使用 YZT18D 拖式振動壓路機，碾壓方式與細粒土工藝相同，每振動碾壓兩遍，用灌水法進行一次密度檢測，當壓實系數(shù)達到 0 . 90 、 0 . 95 或孔隙率 n 25 ％、 n 20 % ，再檢測地基系數(shù) K30 。 （四）通過以上各種填料工藝試驗及現(xiàn)場檢測對比試驗結(jié)果的分析，可得出如下結(jié)論： 1．對小于 的細顆粒含量較多、含水量大于 10％的一般粗粒土，以壓實系數(shù) K 和地基系數(shù) K30兩個指標來控制填料的壓實質(zhì)量較為合理。 □ 室內(nèi)擊實試驗， 按經(jīng)計算及調(diào) 整后的理論配合比和比較試驗用配合比方案取樣，分別進行室內(nèi)擊實試驗。 □ 施工含水量控制 （ 1） 基床表層下層施工，含水量在 ％～ 5％（料源為卵石和砂礫石時為 5％～6％）范圍內(nèi)，級配碎石碾壓后即可達到較高強度。邊坡碼砌與填筑同時進行，到填筑第二層時進度超前，每層邊坡碼砌在碾壓前完成。其制備工藝見圖 46： （一）工藝流程 基床表層填筑，多數(shù)單位分兩層施工，下層為 ，上層為 。 三、改良土填筑 （一）細砂土改良土施工 1．按設計配比（細砂：卵石＝ 50％∶ 50％，粉砂：角礫＝ 40％∶ 60％）用穩(wěn)定土拌和機或?qū)⒙咽ń堑[）與細砂折算成體積比用挖掘機將其拌和均勻，根據(jù)天氣和運距不同使混合料的含水量控制在比最佳含水率高 2％左右。 3 ．混合料的拌和 ( 1 ）采用路拌機把已攤鋪好的填料拌和一遍，并用核子密度儀快速測定初拌后混合料的含水量。碾壓一直進行直至達到要求的密實度為止 鐵路客運專線路基設計施工關鍵技術 39 第五章 客運專線路基加固 第一節(jié) 硬化層技術 圖 51 為我國與日本高速鐵路基床表層 ,左側(cè)為日本的型式 ,右側(cè)為中國的型式。 ( 3 ）將含水量合適的混合料再用路拌機拌合一到兩遍，應使混合料充分拌鐵路客運專線路基設計施工關鍵技術 38 和均勻，并根據(jù)實際情況調(diào)整拌和深度，嚴禁在拌和層底部留有素土夾層。 3．上料時應順前進方向依次卸料，推土機配合，隨卸隨平。 圖 47 鐵路客運專線路基設計施工關鍵技術 35 （二）施工技術要點 1 ．級配碎石生產(chǎn) （ 1）級配碎石采用工廠化生產(chǎn)方式，以保證質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率。若需鋪設土工格柵時，先壓實整平，每幅縱向搭接 30 cm，橫向搭接 12cm。但是，含水量較高有利鐵路客運專線路基設計施工關鍵技術 32 于碾壓時面層收光和板結(jié)。 （三）施工機械及檢測設備的選擇 填筑工藝試驗設備選用正式施工時擬用的機械設備。結(jié)合地基系數(shù) K30以及動態(tài)模量 Evd來控制路基壓實。 ( 1 ）虛鋪層厚 根據(jù)層厚碾壓試驗的檢測統(tǒng)計數(shù)據(jù)，采用與細粒土類同的分析方法可以得出，靜碾 2 遍后再振動碾壓 4 遍， 30cm 、 40cm 和 50cm 三種厚度均可達到 K≥ 、 K30≥ 110 MPa / m ，繼續(xù)增加振動碾壓直到 14 遍，只有 30cm 、 40 cm 兩種厚度分別在振動碾壓 6 遍和 8 遍后達到 K ≥ 0 .95 、 K30≥ 120 MPa / m 。檢測設備采用 K30荷載儀、核子密度濕度和容積儀（灌砂、灌水法）。基于以上原因，理論計算的總沉降量及分時沉降量只能是一個估算值，大量的工程實例表明理論 計算值與地基實際所發(fā)生的沉降值有時有較大的差別。然后將測斜儀水平掉轉(zhuǎn) 180 度，從另一端在前次同樣的測點位置上進行第二次測試，讀數(shù)。 如圖 33 所示：當加速度計敏感軸在水平方向時，矢量 g 在敏感軸上的投影為零，加速度計的輸出為零。其優(yōu)點： 1）精度高。其工作原理見圖 31. 探頭內(nèi)的主要元件是靜水壓力傳感器。進水管外部與觀測量杯相連。這是局部調(diào)整的極限。 三、 基床厚度確定 列車荷載由軌道、道床傳至路基基床表層，作用于路基的動應力沿深度逐漸衰減。 圖 4 軸重與動應力的關系 鐵路客運專線路基設計施工關鍵技術 11 □ 路基體中動應力隨深度的衰減變化規(guī)律。而且由于本次動應力傳感器大部分埋設是在鋪軌前進行，在埋設的平面位置、離軌枕底面距離方面，都會與預定的理想位置存在著一定的偏差。在此基礎上，形成了現(xiàn)行的客運專線路基工程技術標準。 國外路基施工以時間換沉降。 第二節(jié) .國外高速鐵路路基結(jié)構 國外發(fā)展高速鐵路的國家都制定了較高的路基技術標準和嚴格的施工工藝，其特點如下： 一、強化路基基床 ：包括路堤、路塹及不填不挖地段，特別是對基床表層的填料和強度有嚴格要求。真正做到長壽命，少維修。 因此，高速鐵路對路基的高標準要求，給鐵路的設計、施工和養(yǎng)護提出了新的挑戰(zhàn)。 路基與橋（涵）連接處一直是鐵路路基的一個薄弱環(huán)節(jié)。日本、法國分別提出用貫入儀及落球回彈法等快速檢驗法。因此，設置排水措施非常必要，例如設置瀝青混凝土硬化層、放置復合土工膜隔水層或采用整體道床。 通過多次行車動載試驗測試，針對不同厚度的基床表層，研究不同機車車輛和行車速度條件下作用在路基面上的動應力和路基產(chǎn)生的動力響應，檢驗路基的狀態(tài)，為路基的設計、評價及 理論分析提供驗證資料，為進一步完善路基設計積累數(shù)據(jù)。增加而稍有增加。 確定了基床表層材料和基床底層材料的彈性模量以后，就可以根據(jù)圖 21 確定需要的基床表層厚度。 松軟、軟土地基由于地基土層強度低、壓縮性大、滲透系數(shù)小等特性，在其上修筑路基時，地基的沉降問題突出，過大的沉降量影響軌道的穩(wěn)定和平順，而且持續(xù)時間較長，因此，在這種地基上修建路基，應將 其工后沉降量和沉降速率控制在允許范圍內(nèi)，使其不影響列車高速、舒適、安全地運行。觀測斷面的數(shù)量平均 50m一處，且在過渡段是沿線路縱向連續(xù)觀測的，系統(tǒng)的分析評估依據(jù)沉降觀測曲線進行。其次是一個沉降板只能測量路堤中一點的沉降。第三個缺點是受氣候干擾大，風使測試數(shù)據(jù)不穩(wěn)定；溫差大改變了水的密度，影響精度。解決了全斷面量測、不影響施工等問題，而且還具備耐嚴寒、抗干擾特性、便于操作等優(yōu)點，因而很受工程界歡迎。導槽方向?qū)抒U垂方向，整個斷面 上的沉降管連接后，盡量保持平直，以圖 35 測斜管的埋設 圖 36 保護管 圖 34 路堤壓縮量及地基沉降量測 試布置圖 基床表層 基床底層 沉降變形管 沉降變形管 二布一膜 觀測樁 鐵路客運專線路基設計施工關鍵技術 20 便使探頭容易牽引，見圖 35。沉降與時間的關系可表示為： )4(bta tS ?? 變換為直線形式： )5(btaSt ?? 根據(jù)式（ 5）變換測試數(shù)據(jù)，得到一組直線。 第二節(jié) 路基填筑工藝試驗 秦沈客運專線在全線路基大面積填筑施工前，選取了有代表性的路基試驗段先期開工，進