重载铁路填砂路基施工技术

马 干

(中铁十四局集团第五工程有限公司，山东 兖州 272100)



重载铁路填砂路基施工技术

马 干

(中铁十四局集团第五工程有限公司，山东 兖州 272100)

以某重载铁路DK292+600～DK305+305段为例，介绍了黏土包边技术在填砂路基施工中的应用，探讨了填砂路基施工参数的基本要求，总结了填砂路基施工的注意事项，以保证路基施工质量。

填砂路基，黏土包边，基床表层，路基填料

1 工程概况

某重载铁路DK292+ 600～DK305+305段，全长12.705 km，地形为冲洪积平原，地势平坦，地表为新黄土、砂黏土、砂土等。地下水为第四系孔隙潜水，埋深幅度较大，一般为5 m～10 m。DK300+615～DK305+305段地下水位为0 m～3.0 m，基底欠稳固。重点工程为DK300+615～DK305+305风沙段路基填砂施工。填砂路基施工的关键问题有：砂子的填筑与压实；风沙路基的边坡防护与加固。

2 填砂路基的施工

2.1 填料的设计

该铁路风沙路基的填料是按规范的规定，全部采用细粒土，取料的来源是在不违背设计要求的基础上，在现有规范允许的条件下，就近取土。基床设计厚度为2.5 m，其中表层0.6 m，底层1.9 m。

1)基床底层及以下填料的变更。通过对沿线的土源调查发现，就近取土的难度很大。一是线路附近的地表土早已开辟为农田，耕作面积少，致使土源奇缺。二是路基两侧无防风固沙林带，也没有长年的野生植被，一旦取土后，势必造成少有的植被被破坏，更容易形成沙害。因此我们建议改变路基填料，充分利用线路附近河流中的河砂作为路基填料，进行路基填筑。砂子边坡的外侧用20 cm厚的黏性土进行边坡包边处理。

2)基床表层填料的变更。施工现场的表层填料因量小能够满足，但经现场取样试验，发现土质的含砂率偏大。为了填砂的路基能够满足质量和寿命的要求，同时避免基床底层及以下砂子填料受列车荷载冲击而产生振动液化现象。经研究，将表层细粒土变更为黏性土，并且把厚度由原来的0.6 m增加到0.9 m，填筑后与边坡的包边土共同形成黏土封闭圈。

2.2 填砂路基施工

在填砂路基施工中，因填料的改变，必须解决一些新的技术问题。比如：填筑方法、分层厚度、压实标准、边坡处理等等。因此在施工中的各道工序上，都必须严格执行规范和操作规程。根据要求，在DK304+200～DK304+500共300 m的范围内进行了填筑试验。以通过试验段攻克施工工艺和质量检测难关，获取有关技术参数，然后进行大面积施工。

填砂路基的填筑常规方法有两种：一是机械运砂并压实，二是水力输送沉淀。从现场的实际情况来看，砂源比较远，不具备输砂条件，因此，采用机械运砂的方式填筑路基。

1)确定填筑厚度、含水率、压实参数。填筑前，在DK304+200～DK304+500段进行了填砂试验，用K30荷载板进行压实质量检测，同时用核子密度仪进行复核。

对试验结果进行分析后发现，砂筑路基在压实过程中密度和强度最先达到标准的不是表层，而是从表层下一定深度开始逐渐向上。但是厚度约为10 cm的表层，即使再增加压实遍数，其密实度和承载力也达不到设计要求，只有在其上铺一层一定厚度的砂子后再碾压，才能达到标准。

根据试验室近10 d的试验数据统计，确定了填砂施工的填筑厚度、砂子的最佳含水率及压实系数。即：砂子只有在饱和状态下才能进行最有效的压实，含水量偏大或偏小效果都不好，因此砂子的最佳含水量为饱和含水量，中(粗)砂的最佳含水量为10%；填层厚度以不超50 cm(含下层10 cm)为宜；使用的压路机以中型(12 t位)的自行式振动压路机为宜；每层松铺厚度为40 cm，碾压6遍即可达到相对密实度Dr=0.7。

2)边坡条件对压实效果的影响。边坡条件不同，砂子边缘处的压实效果差异很大，它与黏土的压实有很大的区别。其主要原因是砂粒之间没有黏性，在压路机振动碾压时极不稳定甚至会发生溜塌现象，对路基的稳定性有较大的影响。如果边坡采取一定的措施，使路堤横向变形受到限制，则压实效果将大大地加强。边坡的加固方法很多，一般有以下几种：a.边坡上堆码旧(废弃)的混凝土轨枕。此方法的优点在于能利用废旧料，缺点是需要的量比较大，对机械压实也有影响(压不到边)，且边坡防护难度大。b.编织袋装土沿边坡码砌。此方法防护效果好，收尾时土袋不用拆，节省削坡量。缺点是土体密实度差，雨水冲刷较为严重。c.黏性土包边(又称大量帮填土)。此方法优点是帮填土与砂子同时填筑、同时碾压，施工方便，质量容易控制且黏土厚度又能满足边坡防护和抗冲刷的要求，又能解决振动液化问题。经比较，现场施工时采用了这种方法。

3)施工注意事项。通过试验段的施工，总结出在填砂施工过程中，要特别注意以下几个问题：a.砂子的粒径和级配要满足设计要求；b.严格控制砂的含泥率，一般情况下不超过5%；c.压路机碾压时，要从两侧向中间进行，静压一遍后，再先轻后重，先慢后快；d.地基为软土时，最好使用中型压路机并低振；e.大量帮填土的宽度不小于2.5 m，且与砂层同时填筑、同时分层压实，避免砂与黏土之间形成碾压死角；f.检测砂子填筑质量时，把K30平板荷载仪置于表层下15 cm处，并用N10型轻型触探仪和核子密度仪相配合；g.填到标高后，及时施工基床表层，以防表面暴露时间过长影响压实效果。

2.3 基床表层的施工

1)基床构造。该路基按照重载路基设计，基床厚度为2.5 m，路基全宽为11.1 m。变更后的基床表层厚度为0.9 m，用黏土填筑，底层为1.6 m，填料为粗砂。

2)基床施工。基床直接承受由道床传递下来的列车运营荷载，其质量的好坏对保证列车高速、平稳、安全行驶至关重要。为保证基床特别是基床表层的施工质量，在填筑质量、平整碾压、填层厚度等工序上严格按施工工艺控制施工。

按照设计要求，基床部分尤其是表层部分需进行严格的碾压，使之具有较高的变形模量。基床表层填料严格控制，必须使用黏性土，每层填筑厚度不大于25 cm，现场加强控制,使填料尽量达到最佳含水量，保证最佳的压实效果。每层检测的密实度不小于97%。碾压时横向搭接40 cm，纵向搭接2.0 m，避免碾压不到位，影响封闭圈的效果。

3 结语

通过采用黏土包边进行填砂路基施工，保证了路基施工质量，达到了预期的设计目的，取得了很好的经济效益。

On construction technique of sand-filled subgrade of heavily-loaded railways

Ma Gan

(No.5EngineeringCo.,Ltd,ChinaRailway14thBureauGroup,Yanzhou272100,China)

Taking DK292+600～DK305+305 section of some heavily-loaded railway as the example, the paper introduces the application of the sand-filled subgrade with the clay serging technique explores the basic requirements for the sand-filled subgrade construction parameter, and sums up the precautions of the sand-filled subgrade construction, so as to ensure the subgrade construction quality.

sand-filled subgrade, clay serging, surface layer of subgrade bed, subgrade filler

1009-6825(2017)15-0133-02

2017-03-21

马 干(1975- )，男，工程师

U213.1

A