谈高速铁路路基填筑施工技术

吕品

摘 要：高速铁路将路基作为一个绝对平顺的刚性基础对待，必须具有足够的强度、刚度、稳定性和耐久性，施工中采用双指标进行质量控制，并且对原地面处理、填料采用、碾压标准、过渡段施工等施工工序技术标准都提出了新的要求， 本文作者结合某高速铁路线路路基填筑施工情况对高速铁路路基填筑施工技术要点进行阐述。

关键词：高速铁路；路基填筑；设计及施工

铁路路基是轨道的基础，它承受着轨道和列车荷载，并将荷载向地基深处传递扩散，与桥梁、隧道和轨道组成铁路线路的整体。路基的稳定性、坚固性和耐久性直接关系到线路的质量、列车的正常运行及安全，因此路基是保证列车安全、畅通的主要建筑物。路基工程是指路基本体工程、路基防护与加固工程、路基地表水、地下水排水工程及由于修筑路基而引起的改河、改沟工程等。

1 工程基本情况介绍

某高速铁路工程为客货共线标准轨距高速铁路，设计时速200km/h，是“八纵八横”京兰大通道的组成部分，位于华北北部，东西走向，线路全长178.08km。设计等级为I级，全线电气化。该工程大部分地处盆地，属于平原微丘地区，穿越水田、池塘和浅丘地区。表层覆盖较厚的软、硬塑状粉质粘土，中部为中、细砂，下部为卵石土、砂岩、砂质泥岩互层。孔隙水发育，水位埋深浅，并且地表、地下水系发达，水网密布。

2 工程基底处理工艺

路基基底处理包括填前地基处理、填方过程中的周边处理和填前排水处理。由于原地面与填料结构不同，二者密度、承载能力不同，如果不对原地面进行有效处理，易发生接合部沉降病害。填前地基处理首先是对地基进行简易的挖探， 若地表下土质良好，状况稳定，则清除地表植被、树根、垃圾和不良土质后即可进行填前压实；若存在超过常规清表厚度的软弱区（如淤泥等），无法进行填前压实，则须进行专门软土地基处理。在水稻田和冲沟地带常见50-450mm厚度的软弱层，多为粘性土和砂性土，由于填方区域多处在地下水及地表水丰富的地区， 通常采用全部挖除软土的方案。地面横坡或沿路线纵向坡度陡于1：5时，将软土全部挖除并形成土质台阶后进行分层换填。

填前排水处理也是路基施工的一项重要内容。由于填方区多位于地势低凹处，水系发育且水量丰富，地基長期浸水将导致承载力降低从而引起路基沉降超标，在坡地填筑更严重的还将造成填方体滑移，所以填筑前排水设施应永临结合，做好路基范围内的排水。主要采取路基边沟位置施作临时排水沟，以降低地下水位和疏干地表水。

3 路基填筑施工技术

3.1 基床以下路堤及基床底层填筑

路基填筑按照“三阶段、四区段、八流程”组织施工，路基填土的施工阶段是决定填筑质量的关键。由于该工程地处南方湿润气候区，细粒土受含水量的影响很大，施工周期长， 因此采用A、B类土中的块石、碎石、砾石类填料，浸水部分采用水稳性较高的块石类填料。

（1）施工中原地面清表后而形成若干台阶时，在填筑时由最低台阶往高处填筑，处理基底时，采取在每个台阶开始填筑之前做相应的基底处理， 基底长时间的暴露不超过半个月。

（2）填料的级配。粗粒土类土粒径大于20mm颗粒的含量应超过总质量的50%，且粒径控制在15cm以内，在填筑过程中粒径较大颗粒石块由人工配合机械进行分解后方用于填筑。

（3）粗粒类土、碎石类土填筑施工，首先根据自卸车运载每车运方量与填层厚度，计算每车填筑面积，并打出卸料框格网，由专人现场负责卸料作业，控制好卸料的间距，使卸料均匀。杜绝因卸料不均匀导致在摊铺平整过程中出现大块粒径“团圆”现象，致使级配不均匀。

（4）每一填筑层全宽应使用同一种填料填筑。

（5） 摊铺整平。推土机初平不应大于3次，然后用平地机精平，局部凹凸由人工填补， 使平整度控制在±15mm以内，避免机械来回推碾破坏填料级配。

（6）严格控制虚铺厚度，基床底层1.9m，分6层填筑，用水准仪测量控制填层厚度，使填层厚度不超过试验得出的最大虚铺厚度。路肩部位两侧各超填30-40cm并压实。

（7）机械碾压。压实顺序按先两边后中间，先慢后快，先静压后振动压的操作程序进行碾压。各区段交接处互相重叠压实，纵向搭接2m，沿线路纵向行与行之间压实重叠0.3m。

3.2 基床表层级配碎石填筑施工要点

基床表层采用级配碎石填筑，厚度为0.6m，分两层填筑，下层35cm，上层25cm。级配碎石采用拌合站集中拌和，拌和时根据配合比由电脑自动计量。

3.3 影响铁路路基稳定的因素

（1）土壤的性质。铁路的修建是一项规模庞大的工程，因此，在项目施工的过程中，势必会遇到不同的地质状况以及性质各异的土体类型。而土壤的性质根据其类型的不同也有着明显的差异.成为了影响铁路路基沉降的首要因素。例如黄土地区，由于黄土具有较强的湿陷性，故而成为引发铁路路基沉降变形的重要原因。同样，在软土地区进行铁路铺设时，也需要注意土体的性质对铁路路基的影响。由于均匀并且土质良好的土壤，在沉降过程中沉降均匀，所以本文不作介绍，而主要介绍特殊性质土壤的处理措施。这些将在第2章详细介绍。

（2）水分的影响。水分对于铁路路基的影响是不可小视的。在地质岩性较强，土壤的排水能力较好的地带，降水对铁路路基的影响相对较小。但是当铁路铺设在土质疏松或土壤湿陷性强的地区时，水分的多少会对铁路路基的沉降起到重要的影响。如在土质疏松的地区，强降水会不断冲刷路基两侧的土壤，破坏路基填土的稳定性，降低路基填土的抗剪强度。从而导致路基沉降变形现象的发生。而在土壤湿陷性较强的地区，降水不仅影响着路基填土的承载力，也会对土体的结构产生破坏最用，最终引起路基的沉降变形。

（3）影响边坡的主要因素是降雨和风沙侵蚀，边坡的破坏将直接影响路基的长期稳定喝列车的正常运营，所以应足够重视边坡的防护，对于保护路基免受损坏、美化环境也有很大帮助，在第4章将着重介绍边坡的防护。

（4）路桥过渡段的影响。路桥过渡段由于是两种不同性质的路基的突然变化，造成沉降不一致，会出现沉降差，影响旅客舒适性。

（5）工程的质量。铁路项目的工程质量是直接影响路基沉降量的重要因素。在施工的过程中，对路基的处理方式、填料的选择、填筑的厚度、路基的压实度以及自然沉降的时间，都对路基的工后沉降量起到了一定的决定作用。因此，在铁路的设计施工中，要严格的对工程质量加以控制，尽可能的减少路基的沉降量。根据影响路基病害的因素，采取相应的措施，既能对病害发生前的预防提供指导，又能对病害发生后制定整治措施提供科学依据。