【正文】 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。 DK274+800 DK275+920 DK275+000 雙曲線參數(shù) a 雙曲線參數(shù) b 測試竣工后沉降 預(yù)測最終沉降 (m) 預(yù)測工后沉降 (m) 鐵路客運(yùn)專線路基設(shè)計(jì)施工關(guān)鍵技術(shù) 24 沉降控制預(yù)壓階段沉降推測雙曲線法 沉降速率法分析計(jì)算結(jié)果確定合理值設(shè)計(jì)階段沉降預(yù)測數(shù)據(jù)庫推理法分層總合法有限元法離心模型試驗(yàn)法分析計(jì)算結(jié)果確定合理值是否滿足工后沉降要求輸出設(shè)計(jì)方案是否選擇地基處理方案或修改尺寸輸入原始數(shù)據(jù)輸入監(jiān)測資料工后沉降和沉降速率是否滿足要求輸出工后沉降根據(jù)計(jì)算調(diào)整預(yù)壓荷載或預(yù)壓時(shí)間沉降監(jiān)測確定監(jiān)測頻率、精度和程序否是圖2 工 后沉降控制流程圖選擇處理方案圖 310 鐵路客運(yùn)專線路基設(shè)計(jì)施工關(guān)鍵技術(shù) 25 第四章 客運(yùn)專線路基施工工藝 第一節(jié) 路基構(gòu)造 路基基床由表層和底層組成?；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≥ 。 第二節(jié) 路基填筑工藝試驗(yàn) 秦沈客運(yùn)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(yàn)段先期開工，進(jìn)行現(xiàn)場填筑工藝和土工試驗(yàn)以及改良土填筑試驗(yàn)。 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。工藝試驗(yàn)中選用 WB1803D 自行式和 YZT18B 拖式振動壓路機(jī)為主的壓實(shí)機(jī)械和以 T140 推土機(jī)和 PY 160C 平地機(jī)為主的攤鋪機(jī)械。 （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。 （ 1）虛鋪層厚。從圖 42可以看出，靜碾壓 2 遍后再振動碾壓 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。不同含水量條件下壓實(shí)系數(shù)（ K）與振動碾壓遍數(shù)（ N）試驗(yàn)的關(guān)系曲線見圖 43。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。 （ 3）碾壓遍數(shù)：由圖 42 和 K30試驗(yàn)結(jié)果可以得出， 當(dāng)填土含水量接近最佳含水量時(shí)，只需 3～ 4 遍振動碾壓，就可達(dá)到 K≥ 、 K30≥ 90 MPa／ m的設(shè)計(jì)要求。 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。 試 驗(yàn)結(jié)果表明，該砂類土具有與細(xì)粒土相類似的壓實(shí)特性。經(jīng)核算比較，選單方成本較低的 40cm 。 用于基床底層的填筑，要達(dá)到 K≥ 、 K30≥ 110～ 150 MPa / m ，施工控制含水量范圍為 6. 9 ％一 ％。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。 □ 礫石類土 礫石類土填料多數(shù)為角礫土，其中含有較多的大于 60 mm的顆粒，而小于，難以用擊實(shí)試驗(yàn)的方法測定最大干密度和最佳含水量。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。＜ 25%、K30≥ 110 MPa／ m，需振動碾壓 5～ 7 遍。＜ 20%、 K30≥ 120 MPa/m，需振動碾壓 6～ 8 遍。 ，由于難以進(jìn)行擊實(shí)試驗(yàn)，可通過測定其毛體積密度，用顆粒間孔隙 n39。 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）。 （二）細(xì)砂土改良試驗(yàn) 改良試驗(yàn)方案分以下 6 種： （ 1） 83％細(xì)砂摻 15％粉煤灰， 2％水泥； （ 2） 80％細(xì)砂摻 15％粉煤灰， 5％白灰； （ 3）砂摻圓礫（各種比例）； 〔 4） 80％細(xì)砂摻 20％粉粘土； （ 5）細(xì)砂摻礫砂（各種比例）； （ 6）細(xì)砂摻水泥（ 3％、 4％、 8％）。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。經(jīng)破碎、篩選并按比例混合組成的級配碎石混合料的粒徑、級配及品質(zhì)指標(biāo)符合規(guī)定的要求。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。計(jì)算出的合成級配按以下原則作必要的配合比調(diào)整： ( 1 ）接近標(biāo)準(zhǔn)曲線范圍中限（尤其應(yīng)使 0. 075 mm、 0 .1 mm和 16 mm 篩孔的通過量接近中限） ； ( 2 ）曲線比較圓滑。最佳的配合比須通過填筑工藝試驗(yàn)來確定。 通過擊實(shí)試驗(yàn)確定的級配碎石的最佳含水量 ~般為 5 ％ ~ 7 % （料源為卵石和砂礫石的級配碎石為 6 ％ ~ 8 % ）。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。檢測設(shè)備采用 K30荷載儀、核子密度濕度儀和容積儀（灌水法）。試驗(yàn)段的長度一般為 100~200m 。通過對試驗(yàn)區(qū)段采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總整理分析，得出以下結(jié)論： □ 級配碎石攤鋪 ( 1 ）采用攤鋪機(jī)進(jìn)行基床表層上層攤鋪時(shí)分左右兩幅施工，攤鋪 厚度為 31 ~ 32cm ，碾壓后約為 25cm ，攤鋪速度為 1 .0 ~ / min 。 ( 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)。 ( 2 ）基床表層下層：先靜壓 1 ~2 遍，再弱振 1 ~ 2 遍、強(qiáng)振 2 ~ 3 遍、弱振 1 遍，最后再靜壓 2 遍對表面平整收光。 （ 4） 振動碾壓的遍數(shù)一般不應(yīng)超過 6 遍， 否則將會破壞級配碎石的結(jié)構(gòu)，所以尤其要注意控制強(qiáng)振的碾壓遍數(shù)。 （ 2）基床表層上層施工，含水量在 6％～ 7％（料源為卵石和砂礫石時(shí)為 7％～8％）范圍內(nèi)，級配碎石碾壓后不能很快達(dá)到較高強(qiáng)度。 □ 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。 （ 2）試驗(yàn)研究證明，用顆粒間孔隙率 n’＜ 15％作為檢測級配碎石壓實(shí)效果的指標(biāo)是合理的、可行的。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。（擊實(shí)儀器的改進(jìn)、大于 40mm粒徑的擊實(shí)方法） 第三節(jié) 路基填筑施工工藝流程及技術(shù)要點(diǎn) 全線各施工單位根據(jù)西部路基試驗(yàn)段的試驗(yàn)成果及填筑經(jīng)驗(yàn)，在本標(biāo)段路堤填筑和過渡段級配碎石施工前均進(jìn)行了現(xiàn)場路堤填筑試驗(yàn)，以得到相關(guān)的技術(shù) 參數(shù)和施工工藝，確定本標(biāo)段的路基填筑施工方法，其技術(shù)要點(diǎn)歸納為以下四個(gè)方面。 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。填筑時(shí)路基兩側(cè)各加寬 50cm以上，以保證邊坡 壓實(shí)質(zhì)量。 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。 4．?dāng)備佌? 使用推土機(jī)初平，壓路機(jī)快速靜壓一遍，以暴露潛在的凹凸面，再用平地機(jī)終平，并向兩側(cè)做出 4％的排水坡。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。 5 ．灑水或晾曬 對細(xì)粒土和含細(xì)粒土較多的粗粒土填料，在碾壓前將含水量控制在工藝試驗(yàn)確定的施工允許含水量范圍內(nèi)。 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，后振動碾壓，再靜壓一遍的原則進(jìn)行碾壓。沉降標(biāo)周圍碾 壓不到的邊角部位，采用沖擊夯夯實(shí)。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。 8 ．埋設(shè)沉降觀測儀器路基在填筑前應(yīng)按設(shè)計(jì)要求埋設(shè)路基沉降觀測儀器，并定期觀察、記錄。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。按照四區(qū)段、八流程的施工工藝組織施工，其工藝流程見圖 47 。級配碎石場布置見圖 236 。 （ 3）集料顆粒成分穩(wěn)定是級配碎石質(zhì)量穩(wěn)定的基礎(chǔ)。 （ 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)。 2. 級配碎石的填筑 （ 1）拌和與運(yùn)輸 ①拌和前，根據(jù)配合比確定每個(gè)料斗傳送帶的傳送速度及加水并調(diào)整拌合機(jī)生產(chǎn)率，使拌和能力與攤鋪能力匹配，拌和好的混合料用自卸車立即運(yùn)至鋪筑現(xiàn)場進(jìn)行攤鋪碾壓，嚴(yán)格執(zhí)行“隨拌隨用，不得存放”的原則； ②為防止在夏季或有風(fēng)施工時(shí)填料的水分散失及避免因運(yùn)距較長而引起水分散失，實(shí)際加水量高于最佳含水量 1％～ 2％。 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)。 ( 5 ）級配碎石的養(yǎng)生 對碾壓成型的級配碎石層，由于石粉的粘結(jié)作用有 一定時(shí)間的板結(jié)過程，通常約一個(gè)星期左右，在此階段需保持濕潤的水分和不受外力的破壞才能達(dá)到強(qiáng)度，因而采用灑水車進(jìn)行噴霧灑水養(yǎng)護(hù)。 級配碎石的場拌和路拌的利與弊。 2．根據(jù)每層細(xì)砂摻卵石 混合料（即改良土）虛鋪 30～ 40 cm厚度的需要量，直接將改良土送到路基上，考慮機(jī)械碾壓施工，兩側(cè)加寬量 40～ 60 cm，并按此標(biāo)準(zhǔn)分層填筑。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。 5．用壓路機(jī)快速碾壓 1～ 2 遍，暴露潛在的不平整，然后用平地機(jī)整平。 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。 8 ．在整形過程中隨時(shí)檢查填料的含水量。 9 ．用自重 15t 及以上重型振動壓路機(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。 ( 2 ）根據(jù)以上計(jì)算，把粉粘土間隔均勻地堆置在已經(jīng)過檢驗(yàn)的底層上，用推土機(jī)把每堆粉薪土攤鋪均勻后，再用平地機(jī)初平一次，用重型壓路機(jī)快速碾壓一遍，檢查此時(shí)粉粘土填筑層的厚度及干密度。 ( 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。 ( 2 ）初拌后混合料的含水量如小于試驗(yàn)室確定的最優(yōu)含水率時(shí)，應(yīng)用噴管式灑水車將水均勻地噴灑在干拌后的混合料上。拌和應(yīng)擾動下承層的表面，以加強(qiáng)上下層粘結(jié)。灑水拌和過 程中，應(yīng)及時(shí)檢查混合料的含水率。平地機(jī)由兩側(cè)向路中心刮平。 ( 2 ）用壓路機(jī)快速碾壓 1 ~ 2 遍，以暴露潛在的不平整。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。每次整形都要按照規(guī)定的坡度和路拱進(jìn)行，并特別要注意接縫處的整平，以保證接縫平順。由兩側(cè)路肩向路中心碾壓，后輪應(yīng)重疊不小于 40 cm。日本國鐵的強(qiáng)化基床表層和我國采用的基床表層型式比較發(fā)現(xiàn) :我國的基床表層是標(biāo)準(zhǔn)比較高的土質(zhì)基床表層