【正文】 由兩側(cè)路肩向路中心碾壓，后輪應(yīng)重疊不小于 40 cm。整形進(jìn)程中，及時(shí)消除坑洼現(xiàn)象，對于局部坑洼處，應(yīng)用齒耙將其表面 5cm 以上耙松，并用新拌的混合料找平整形。平地機(jī)由兩側(cè)向路中心刮平。拌和應(yīng)擾動(dòng)下承層的表面，以加強(qiáng)上下層粘結(jié)。 ( 2 ）按計(jì)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(jī)攤鋪均勻，再用平地機(jī)精確攤鋪，并檢查砂層厚是否符合計(jì)算值，如厚度不夠應(yīng) 及時(shí)補(bǔ)足。 9 ．用自重 15t 及以上重型振動(dòng)壓路機(jī)輾壓，先兩側(cè)后中間，縱向搭接不小于 40 cm ，碾壓一直進(jìn)行直至達(dá)到要求的密實(shí)度為止。 6．對于局部的坑洼處，人工配合用齒耙將表面 5cm以上耙松，并用新拌和的改良土找平整形。重車不得在前一層已驗(yàn)收的路基上行走，以免破壞下層路面。 級配碎石的場拌和路拌的利與弊。 鐵路客運(yùn)專線路基設(shè)計(jì)施工關(guān)鍵技術(shù) 36 ( 3 ）碾壓 ① 級配碎石攤鋪好后及時(shí)碾壓，以防止水分散失； ② 碾壓遵循先輕后重、先慢后快的原則，即先靜壓后振動(dòng)碾壓，并按工藝試驗(yàn)確定的碾壓程序和遍數(shù)進(jìn)行，振動(dòng)碾壓后再靜壓 1 ~2 遍收光表面； ③ 直 線段由兩側(cè)向中間碾壓，曲線段由內(nèi)側(cè)向外側(cè)碾壓，碾壓時(shí)縱向重疊不小于 0 . 4m ，橫向銜接處應(yīng)搭接，搭接長度不小于 2 . 0m ； ④ 用沖擊夯對靠護(hù)肩 0 . 3m 的級配碎石進(jìn)行補(bǔ)壓夯實(shí)。 （ 4）拌和過程控制加水量，一般含水量控制在 5％～ 8％，這不僅有利于成品料生產(chǎn)均勻而不易離析，而且可使級配碎石更容易碾壓密實(shí)。級配碎石場布置見圖 236 。試驗(yàn)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。碾壓過程中如發(fā)現(xiàn)有凹凸不平現(xiàn)象，應(yīng)人工配合及時(shí)補(bǔ)平，使碾壓好的路面平整度符合要求。 6 ．碾壓夯實(shí) 按工藝試驗(yàn)確定的施工工藝及碾壓遍數(shù)，用大噸位（自重 12t 以上）振動(dòng)壓路機(jī)按先兩邊后中間（曲線地段先曲線內(nèi)側(cè)后曲線外側(cè)），先慢后快，先靜壓 1 ~ 2 遍，后振動(dòng)碾壓，再靜壓一遍的原則進(jìn)行碾壓。鋪設(shè)土工格柵后嚴(yán)禁汽車及其他重型施工機(jī)械直接行駛輾壓。 3．邊坡碼砌 采用巖石類土作填料時(shí)，路基邊坡用碼砌片石的方法加固。 2．分層填筑 采用按橫斷面全寬縱向水平分層填筑壓實(shí)方法。其檢測結(jié)果穩(wěn)定性較好，適合進(jìn)行快速檢測，但須定期與灌水法進(jìn)行對比校正。 □ 質(zhì)量檢測方法與標(biāo)準(zhǔn)分析 （ 1）級配碎石壓實(shí)后， K30檢測指標(biāo)能夠達(dá)到 190MPa／ m的標(biāo)準(zhǔn)，但受含水量影響明顯。 （ 4） 振動(dòng)碾壓的遍數(shù)一般不應(yīng)超過 6 遍， 否則將會(huì)破壞級配碎石的結(jié)構(gòu)，所以尤其要注意控制強(qiáng)振的碾壓遍數(shù)。 ( 2 ）用平地機(jī)和推土機(jī)進(jìn)行基床表層攤鋪時(shí)分上下兩層鋪筑，下層虛鋪 39 ~41cm ，碾壓后約為 35 cm ，鋪筑兩側(cè)各超寬 30 cm ，碾壓成型后再挖掉；上層虛鋪 28 ~ 30 cm ，碾壓后約 25 cm ，鋪筑前先砌護(hù)肩，有利于控制路基面高程，靠護(hù)肩 30 cm 范圍，用沖擊夯實(shí)。試驗(yàn)段的長度一般為 100~200m 。攤鋪設(shè)備選用德瑪克 140 型攤鋪機(jī)、 PY 一 160C 型平地機(jī)配合 T140 型推土機(jī)，攤鋪機(jī)一般用于基床表層的上層施工，平地機(jī)和推土機(jī)一般用于基床表層的下層施工。最佳的配合比須通過填筑工藝試驗(yàn)來確定。破碎塊石或天然卵石、砂礫石混合料通過篩選一般分為四種或三種集料。和地基系數(shù) K30均可滿足要求，再經(jīng)反復(fù)優(yōu)化后采用并實(shí)施該方案。 二、 改良土填筑 試驗(yàn) （ — ）粉粘土改良 粒徑均勻，級配不良的粉粘土可以采用級配改良試驗(yàn)，試驗(yàn)方案分為以下二種： ( 1 摻 15％粉煤灰、 5 ％消石灰； ( 2 摻 20 ％～ 25 ％中、粗砂（大于 0 . 1 mm顆粒小于 50 ％仍為細(xì)粒土）。＜ 20%、 K30≥ 120 MPa/m，需振動(dòng)碾壓 6～ 8 遍。由現(xiàn)場碾壓試驗(yàn)檢測統(tǒng)鐵路客運(yùn)專線路基設(shè)計(jì)施工關(guān)鍵技術(shù) 29 計(jì)數(shù)據(jù)分析得知，使用 YZTL8B 振動(dòng)壓路機(jī)作為壓實(shí)機(jī)具時(shí)，礫石類土如要達(dá)到不同填筑部位所要求的顆粒間孔隙率 n39。當(dāng)含水量偏離最佳含水 量較多或接近施工控制含水量上、下限時(shí)，一般要碾壓 6 ~8 遍。經(jīng)核算比較，選單方成本較低的 40cm 。 鐵路客運(yùn)專線路基設(shè)計(jì)施工關(guān)鍵技術(shù) 27 圖 42 圖 43 圖 44 鐵路客運(yùn)專線路基設(shè)計(jì)施工關(guān)鍵技術(shù) 28 □ 砂類土 選取粗粒土樣作為工藝試驗(yàn)填料，采用與細(xì)粒土相同的方法鋪設(shè)試驗(yàn)塊。所以，以壓路機(jī)振碾第 8 遍時(shí)的壓實(shí)功作為試驗(yàn)的最大有效壓實(shí)功，以此壓實(shí)功對應(yīng)的壓實(shí)曲線作為標(biāo)準(zhǔn)壓實(shí)曲線，見圖 44。從圖 42可以看出，靜碾壓 2 遍后再振動(dòng)碾壓 4 遍，三種厚度均可以達(dá)到 K，其中厚度 30 cm需再振碾 2 遍，從單方成本和施工進(jìn)度綜合考慮，宜采用 40cm為虛鋪層厚。 （三）試驗(yàn)的實(shí)施及結(jié)果分析 依據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、壓實(shí)機(jī)械性能、填料類別，分別選取 100 m~ 300m 路基 ，經(jīng)基底處理合格的平緩地帶，作為工藝試驗(yàn)段。 一、 一般填料的路基填筑 （ — ）填料的選擇 粗粒土中小于 的細(xì)顆粒含量較多（一般大于 10％）時(shí)，這些含細(xì)粒土的粗粒土具有與細(xì)粒土相類似的可擊實(shí)性，對這些粗粒土除了測定土粒密度指標(biāo)和顆粒級配以外，還進(jìn)行擊實(shí)試驗(yàn)，測取其最大干密度和最佳含水量?；脖韺討?yīng)采用級配碎石或級配砂礫石等材料，壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合：地基系數(shù) K30≥ 190（ MPa/m）， 動(dòng)態(tài)變形模量 Evd≥ 55（ MPa）， 孔隙率 n＜ 18%；基床底層應(yīng)采用 A、 B 類土或改 良土，壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合：地基系數(shù) K30≥ 110～ 150（ MPa/m）， 動(dòng)態(tài)變形模量 Evd≥ 40（ MPa）； 孔隙率 n＜ 28%，壓實(shí)系數(shù) k≥ ；路基本體應(yīng)采用 A、 B 或 C 類土，壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合：地基系數(shù) K30≥ 90～ 130（ MPa/m），孔隙率 n＜ 31%，壓實(shí)系數(shù) k≥ 。根據(jù)預(yù)測值，決定是 否調(diào)整、修改設(shè)計(jì)，并以調(diào)整后的設(shè)計(jì)去指導(dǎo)施工，再利用施工過程中反饋回來的信息再次重新調(diào)整、修改設(shè)計(jì)并指導(dǎo)施工，如此循環(huán)往復(fù)直至竣工，以達(dá)到有效控制工后沉降及沉降速率的目的。 例如廣深鐵路個(gè)別工點(diǎn)，軟土地基沉降作為課題立項(xiàng)研究。見圖 39。將填土加荷過程對應(yīng)畫在沉降曲線的上方，便于對照分析。 現(xiàn)場操作表明：采用雙向拉測法使水平測斜儀具有不影響施工，不受天氣的影響，操作方便、輕捷、靈活，精度高等優(yōu)點(diǎn)，為及時(shí)、準(zhǔn)確的測試路基沉降，提供了保障。注意每次測試讀數(shù)都要把電纜拉緊，位置要拉準(zhǔn)確，以防讀數(shù)不穩(wěn)。 四、測試方法 將特制 PVC 管埋設(shè)在被測位置，導(dǎo)槽方向?qū)?zhǔn)鉛垂方向。 (1)當(dāng)被測標(biāo)高以上填筑一層并壓實(shí) 以后，在被測斷面處開挖寬 20cm，深30cm 的溝槽，槽底剛好是被測標(biāo)高。實(shí)際上，這種方法可以消除絕大部分各種原因產(chǎn)生的誤差，使測試達(dá)到 mm 級精度。當(dāng)加速度計(jì)敏感軸與水平方向存在一夾角θ時(shí)，加速度計(jì)的輸出電壓信號為： 式中： K0 為加速度計(jì)初始偏值，儀器出廠時(shí)給定。 水平測斜儀以高精度的伺服加速度計(jì)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(wù)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。水平測斜儀的不足主 要是特制的 PVC 管造價(jià)比較高，每米 25 元左右，約為普通 PVC 管的四倍。 3）可得到整個(gè)剖面的沉降曲線，測點(diǎn)間距最小為 。每次讀數(shù)的誤差小于 ， 36 米長剖面測試的累計(jì)誤差小于 2mm。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。第二個(gè)缺點(diǎn)是測試操作比較復(fù)雜。 3）對填 土施工無干擾。由于地基沉降的原因，探頭處于不同位置時(shí)，靜水壓力傳感器所受到的靜水壓力是不同的，記錄不同的靜水壓力，據(jù)此可得到不同位置的高程，從而得到沉降值。另外一個(gè)缺點(diǎn)是損壞后的補(bǔ)救非常困難。其優(yōu)點(diǎn)是造價(jià)低廉，操作簡便，易于測試。底板為邊長約 50cm厚度 3cm的鋼筋混凝土板。容器灌水以后，容器內(nèi)部的水位與外部觀測水杯的水位一致，則可通過觀測量杯中的水位得到容器的沉降。 表 31 各種規(guī)范中工后沉降控制限值 序號 規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn) 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(yùn)專線暫規(guī) 15 8 4 2 時(shí)速 200 公里客貨共線 15 8 4 3 時(shí)速 200250 公里客運(yùn)專線 10 5 3 4 京滬高速鐵路暫規(guī) 5 3 2 5 時(shí)速 300350 公里客運(yùn)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(zhǔn)儀抄平，即可測量地表面的沉降量。為保證精度和有效的控制，應(yīng)進(jìn)行系統(tǒng)的觀測與分析評估。由于無碴軌道對不均勻沉降的嚴(yán)格要求，如預(yù)留沉降，路基與橋梁及隧道是很難協(xié)調(diào)的，只有在共同追求不產(chǎn)生 工后沉降的基鐵路客運(yùn)專線路基設(shè)計(jì)施工關(guān)鍵技術(shù) 15 礎(chǔ)上才能較好地實(shí)現(xiàn)各種過渡，也就是零沉降的概念。對于 20m范圍內(nèi)的情況，德國的經(jīng)驗(yàn)和規(guī)范的規(guī)定可以到 20mm。無碴軌道對沉降變形特別敏感，特別是不均勻沉降。 由此可見，只要滿足基床及路基本體填筑材質(zhì)、壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)，列車行駛中彈性變形、運(yùn)營階段的塑性變形及路基填土壓縮量都是有限的，而且也可得到控制?？紤]到線路基的填料與填筑壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)均較高，故將基床厚度定為動(dòng)靜應(yīng)力比為 1/5。將路基上部受動(dòng)應(yīng)力影響較大的部位定為路基基床。 圖 2－ 2 中的三條線是根據(jù)動(dòng)三軸試驗(yàn)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(qiáng)度線，圖中曲線為動(dòng)應(yīng)力衰減線。 根據(jù) Boussinesq 理論，長方形均布荷載作用在雙層彈性地基上，均布荷載中心點(diǎn)的沉降可用下式計(jì)算： 式中， p0為荷載強(qiáng)度； m=a/b； n1=h/b； q=E1/E2。國內(nèi)外實(shí)踐表明，只要保證組成材料的質(zhì)量，使混合材料具有良好的級配，并控制好細(xì)顆粒土的含水量和塑性指數(shù)，在施工中將混合料攪拌均勻，在最佳含水量下壓實(shí)，達(dá)到 要求的密實(shí)度，就能形成較高的力學(xué)強(qiáng)度和水穩(wěn)性。 根據(jù)本次和以往的實(shí)測資料和計(jì)算分析，得到如圖 6所示的動(dòng)應(yīng)力隨深度的衰減變化規(guī)律。 路堤試驗(yàn)段實(shí)測基床動(dòng) 應(yīng)力與軸重和行車速度之間存在以下關(guān)系： σ =(1+ 105v)。 □ 軸重和車速的影響。國缺少實(shí)測數(shù)據(jù)。所以實(shí)測值偏小是必然的。表 1 是兩次行車試驗(yàn)實(shí)測的路基面動(dòng)應(yīng)力匯總。但是，對于所提出的標(biāo)準(zhǔn)是否切合實(shí)際、建成后路基能否保證其上部軌道結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定與平順，保證行車安全與乘車舒適度，基床表層是否具備長期的動(dòng)力穩(wěn)定性和水穩(wěn)定性，以及厚度和結(jié)構(gòu)是否合理等一系列問題迫切需要通過實(shí)踐檢驗(yàn)。 規(guī)定高速鐵路路基應(yīng)優(yōu)先選用 A、 B 組填料和 C 組塊石、碎石、礫石類填料，當(dāng)選用 C 組細(xì)粒土填料時(shí)，應(yīng)根據(jù)土源性質(zhì)進(jìn)行改良； 二、過渡段 路橋、路涵過渡段采用縱向正梯形斷面形式，取消加筋土過渡段的結(jié)構(gòu)形式，補(bǔ)充了所有路涵均需設(shè)置過渡段的規(guī)定，并按節(jié)單獨(dú)編制； 三、工后沉降 利用工后沉降對路基變形提出嚴(yán)格控制。 第四節(jié) .客運(yùn)專線《暫規(guī)》的主要變化 一、填料 路基基床表層采用級配碎石，增加了其強(qiáng)度和剛度；增設(shè)了瀝青混凝土強(qiáng)化層，以加強(qiáng)防水和防凍。最初的客運(yùn)專線鐵路路基的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，是在上述研究成果的基礎(chǔ)上，吸收了國外高速鐵路路基施工和建設(shè)的經(jīng)驗(yàn)；在設(shè)計(jì)過程中借鑒、消化、吸收了國外鐵路設(shè)計(jì)新方法和新標(biāo)準(zhǔn)；結(jié)合秦沈線的實(shí)際情況，并經(jīng)有關(guān)部門多次組織國內(nèi)專家的論證而最終確 定的。 我國的客運(yùn)專線如果不采用路基面排水措施，運(yùn)營期間可能會(huì) 出現(xiàn)路基病鐵路客運(yùn)專線路基設(shè)計(jì)施工關(guān)鍵技術(shù) 6 害，如凍脹，基床表層軟化等等。 重要啟示： 在基床表面設(shè)置防水設(shè)施是十分必要的。 四、加強(qiáng)路基的防排水措施，加強(qiáng)邊坡和災(zāi)害的防護(hù) 。各國在高速鐵路建設(shè)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(gòu)設(shè)計(jì)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(yán)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(dá)到線路的平順性，保證列車高速運(yùn)行的安全和穩(wěn)定。對路基填土質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，多數(shù)采用物理和力學(xué)性能雙指標(biāo)控制。 PPS 層具有抗?jié)B性，滲透系數(shù)應(yīng)小于 106m/s，除此還具有抗凍性，具有高承載力和良好的夯實(shí)性。如日本在新干線上設(shè)置了強(qiáng)化基床表層，采用級配礦碴層或增設(shè)瀝青混凝土表層等，并用直徑為 30cm的平板荷載試驗(yàn)求出的地基系數(shù)K30 控制壓實(shí)效果；法國在制定 TGV 線路技術(shù)條件前曾對全國既有鐵路的路基進(jìn) 行了詳細(xì)、全面的調(diào)查，發(fā)現(xiàn)軌枕下道床加墊層的厚度對防止路基病害的產(chǎn)生有重要作用。在路堤與橋（涵）間設(shè)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(yùn)行。 工后沉降或不均勻沉降過大是導(dǎo)致路基鋪設(shè)無碴軌道失敗的主要原因 ，而地基的不確定性是潛在的風(fēng)險(xiǎn)。 作為基床表層的材料，需要有較好的力學(xué)性能，充分壓實(shí)后要能在長期動(dòng)力作用下保持穩(wěn)定，并有很好的水穩(wěn)定性和較小的滲透性。只有這樣，才能高