路堤填筑及路塹開挖PPT（共103頁）

1、中鐵四局集團有限公司鐵路路基施工技術彭宏偉第三章 路堤填筑及路塹開挖 二 路堤填筑施工 一 填筑施工準備三 特殊路基施工 四 路塹施工 五 相關配套工程施工 六 季節(jié)性施工路基的變形控制（剛度）路基填土壓密下沉 行車引起的基床累計下沉 地基下沉引起的工后沉降 地基類型處理措施填土高度施工周期 處理類型置換率樁強度樁深度 無砟軌道（300Km/h）:一般地段工后沉降15mm，過渡段5mm 有砟軌道（250Km/h）:一般地段工后沉降10cm，過渡段5cm，年沉降3cm填料材質壓實質量有砟改無砟填料材質壓實質量處理措施雙線路基路堤標準橫斷面示意圖 雙線路基路堤和路塹標準橫斷面示意圖 粒徑0.5mm

2、一 填筑施工準備1.土工試驗 路基工程施工前，應對取土場路堤填料進行土工試驗，確定填料名稱、分類、工程性質等，與設計規(guī)定值、規(guī)范允許值加以比較，選定填料最大干密度、最佳含水量等各項指標。顆粒分析試驗壓實試驗篩分析法、密度計法最大干密度、最佳含水量擊實曲線界限含水率試驗液限塑性液限指標塑性指標無側限抗壓強度試驗水泥（石粉）劑量測定粒組粒徑及質量分布改良土土的最優(yōu)含水量和最大干密度不是常量，隨著擊實功增加，土最大干密度增加，最優(yōu)含水量逐漸減少 2.填筑工藝性試驗 填筑工藝性試驗，是將設計標準和室內試驗數(shù)據(jù)轉化為施工控制參數(shù)的必要環(huán)節(jié)，在大規(guī)模施工之前，或材料來源發(fā)生變化后，均應按規(guī)定進行現(xiàn)場工藝性

3、試驗，以確保填筑工藝，保證填筑質量。 代表性施工段100m編制方案對比試驗合理的虛鋪厚度合理的壓實厚度最經(jīng)濟的壓實遍數(shù)最佳含水量最佳的機械組合合理的機械走行速度合理的分段長度合理的施工控制方法六種路堤填筑工藝性試驗：1）.基床以下填料填筑壓實工藝試驗；2）.基床底層填筑壓實工藝試驗；3）.基床表層級配碎石填筑壓實工藝試驗；4）.基床表層瀝青混凝土填筑壓實工藝試驗；5）.過渡段填筑工藝試驗；6）.改良土填筑工藝試驗?；驳讓庸に囋囼?基床表層工藝試驗 基床表層瀝青混凝土工藝試驗 過渡段工藝試驗 改良土工藝試驗 2.填筑工藝性試驗d(mm)巨粒6060粗 中 細粗礫粗粒0.075細粒粉粒粘粒膠粒0

4、.0020.0050.0752 細 中粗0.250.5細礫二 路堤填筑施工 1 路堤填料風化、搬運、沉積地質成巖作用520巖石土碎石200塊石巖石碎石類土砂土粉土粘性土有機土漂石塊石渾圓或圓棱狀為主尖棱角形為主粒徑大于200mm的顆粒超過全質量50%卵石碎石渾圓或圓棱狀為主尖棱角形為主圓形及亞圓形為主棱角形為主圓礫角礫粒徑大于60mm的顆粒超過全質量50%粒徑大于2mm的顆粒超過全質量50%名稱 顆粒形狀 粒組含量碎石類土碎石類土級配好為A組填料級配不好為B類土細粒含量30%為C類土路堤填料分類塊石類碎石類礫石類級配：不均勻系數(shù)和曲率系數(shù)細粒：粘粒直徑不大于0.075mm巖石碎石類土砂類土粉土

5、粘性土有機土粒徑大于0.5mm的顆粒超過全質量50%土的名稱 粒組含量礫砂粗砂中砂細砂粉砂粒徑大于0.075mm的顆粒超過全質量85%粒徑大于0.25mm的顆粒超過全質量50%粒徑大于0.075mm的顆粒超過全質量50%粒徑大于2mm的顆粒占全質量25%50%細粒土不得直接用于路堤填料，C組需改良。砂類土級配好為A組填料級配不好為B組填料細砂中細粒含量5%15%（或級配不良）為C類土；粉砂為C類土。路堤填料分類砂類土基床以下基床底層A、B組填料C組碎石類、礫石類土C組細粒土改良A、B組填料改良土基床表層級配碎石級配砂礫石瀝青混凝土無砟軌道路堤填料規(guī)定硬、軟巖碎石，級配好，粒徑15cm。過渡段級

6、配砂礫石級配碎石瀝青混凝土塊石級配好，粒徑10cm。過渡段內與級配碎石連接段采用A、B組填料。粒徑10cm。路堤填料抽樣檢驗粗粒土改良土級配碎石瀝青混凝土10000m3顆粒級配、顆粒密度2000m3顆粒級配、顆粒密度針狀、片狀顆粒含量黏土團及有機物含量砂3000m3含泥量及篩分砂類土5000m3碎石類土10000m3顆粒級配、顆粒密度液塑限、擊實試驗外摻料200t配合比5000m3篩分試驗相關試驗礦料200m3瀝青100t客專瀝青混凝土技術條件（產(chǎn)品檢驗 進場檢驗 使用前檢驗）2.基床以下路堤填筑 填筑施工工藝流程圖 施工順序縱向施工順序示意圖 下層面處理 卸料攤鋪靜壓 振壓 終壓 精平 基底

7、處理 施工準備：1.測量放線2.組織準備3.技術準備4.物資準備5.土木試驗 6.技術交底人、機、料、法、環(huán)技術交底壓路機司機 碾壓里程范圍 壓實遍數(shù) 機械走行速度 壓實順序 縱橫向重疊長度 安全注意事項 技術員 直線地段碾壓順序 先兩側后中間，先慢后快，先靜壓后振動。 曲線地段曲線內側向外側 先慢后快，先靜壓后振動。 曲線內側曲線外側碾壓要求 縱斷面 平面 速度4Km/h 每層填筑時，應向路基兩側做4%的人字橫向排水坡。 平地機整平修正時易將粗集料刮到表面，造成離析和粗細集料成“窩”或“帶”，平地機來回刮平的次數(shù)越多，離析現(xiàn)象愈嚴重，平整時應設23人小組負責消除平地機整形后的“窩”或“帶”。

8、 當路堤高度小于基床厚度（3.0m）時，應按設計進行整平碾壓、夯實、翻挖回填、換填或其他加固措施。 其他要求 控制填土速率，路堤中心地面沉降速率不大于10mm/每晝夜，坡腳水平位移速率不大于5mm/每晝夜。 公路軟土地基路堤設計及施工規(guī)范（GTJ017），實踐證明：對于沉降量比較大的軟土地基，應采用這個標準。 檢驗簽證 有砟軌道采用K30和K(或n)作為控制指標；無砟軌道采用K30、K(或n)和Ev2作為控制指標。 路基壓實質量控制的目的是對路基的承載能力和沉降變形進行控制，保持線路穩(wěn)定與平順，保證列車能安全、舒適、高速運行，而控制和檢測壓實質量的標準、方法和設備，則是保證壓實質量的途徑和措施

9、。 物理指標有壓實系數(shù)K、孔隙率n二種，力學指標有地基系數(shù)K30、動態(tài)變形模量 Evd、二次變形模量Ev2三種。 日本檢測手段：K30和壓實度K；德國及法國檢測手段：Ev2、Evd。 地基系數(shù)K30：土體表面在平面壓力作用下產(chǎn)生的可壓縮性的大小。它是用直徑為300mm的剛性承載板進行靜壓平板載荷試驗，取第一次加載測得的應力位移(q-s)曲線上s為125mm時所對應的荷載Qs，按K30Qs125計算得出，單位是MPam。 直觀表征路基剛度和承載力。 K30平板載荷試驗適用于粒徑不大于載荷板直徑14(7.5cm)的各類土和土石混合填料。（與驗標關系） 地基系數(shù)K30 K30平板載荷試驗的測試有效深

10、度范圍為4050cm。（與驗標關系） 顆粒不均勻的碎石土，難以得出準確可靠的K30檢測測試結果。 碾壓完畢后，路基含水量高，K30測試結果小；含水量低，K30測試結果大。離散性大、重復性差。壓后24小時后檢測。 二次變形模量Ev2:通過圓形承載板和加載裝置對土路基進行靜態(tài)平板載荷試驗，一次加載和卸載后，再進行二次加載，用測得的二次加載應力一位移(a-s)曲線來計算Ev2值的試驗方法。一次加載消除土體部分塑性變形，得到的二次加載曲線更能反映土體彈性變形能力。單位是MPa。二次變形模量Ev2 適用于粒徑不大于載荷板直徑14(7.5cm)的各類土和土石混合填料。 K30第一次加載曲線包含塑性變形Ev

11、2第二次加載曲線彈性變形測試有效深度范圍為4050cm。 路基在運營條件下承受反復循環(huán)荷載動載作用，Ev2更接近實際荷載形式，理論上Ev2比K30更適合做為路基剛度檢測指標。 K30實踐經(jīng)驗豐富，現(xiàn)階段仍以K30試驗為主。動態(tài)變形模量Evd 高速鐵路，動荷載產(chǎn)生的沖擊力對路基的影響明顯，路基的穩(wěn)定性和變形問題主要是由動荷載引起的，采用模擬列車運行時產(chǎn)生的動應力及動應變形指標作為路基的填筑質量檢測標準將更科學合理、更符合實際情況。 采用一定質量的落錘，從一定高度自由落下，通過阻尼裝置、承載板對路基產(chǎn)生瞬間的沖擊，使路基產(chǎn)生沉陷。模擬高速列車對路基產(chǎn)生的瞬時動應力進行動載測試，能夠反映土體的實際受

12、力情況。其荷載板下的最大動應力0.1Mpa，與高速鐵路設計的土的動應力相符。以此計算路基的動態(tài)變形模量Evd指標。 適用于粒徑不大于載荷板直徑14(7.5cm)的各類土和土石混合填料。 測試有效深度范圍為4050cm。 填料軌道類型粗粒土碎石類A、B組填料及細粒改良土有砟軌道90110130K0.9孔隙率n（%）3131無砟軌道90110130Ev2( MPa)454545K孔隙率n（%）3131基床以下路堤填筑壓實標準壓實指標壓實指標填料K30（MPa/m）K30（MPa/m） 改良細粒土0.923.基床底層路堤填筑 當采用碎石類和礫石類填筑時，分層的最大壓實厚度不應大于35cm，當采用砂類

13、土和改良細粒土填筑時，分層的最大壓實厚度不應大于30cm，分層填筑的最小壓實厚度不宜小于10cm。填筑壓實工藝流程按照基床以下路堤壓實要求組織進行。 3.基床底層路堤填筑 基床底層路堤填筑壓實標準軌道類型改良 細粒土碎石類A、B組填料及細粒改良土有砟軌道110130150K孔隙率n（%）2828Evd( MPa)404040無砟軌道110130150Ev2( MPa)606060Evd( MPa)353535K孔隙率n（%）282m無咋軌道路涵過渡段圖（有砟h1.5m） h2m無咋軌道路涵過渡段圖（有砟h1.5m） （倒梯形） （正梯形） 與路基同步攤鋪后背墻繪填筑線檢測壓實質量基坑回填基底處

14、理碾壓或夯實合格不合格與路基同步攤鋪碾壓或夯實填筑至涵洞頂面不合格合格涵頂距路基面高度h2m涵頂距路基面高度0.4mh2m下道工序檢測壓實質量涵頂以上填料同路堤和路堤同步填筑到基床表層涵頂以上填料同過渡段同填料填筑到基床表層填筑至涵洞頂面路涵過渡段工藝流程圖工藝流程技術要求 涵頂兩側大型壓路機能碾壓到的部位，其填筑施工與基床表層填筑要求相同，填土厚度大于1m后，才可采用大型振動壓路機碾壓，方可通行大型施工機械。 大型機械碾壓不到位的部位，用小型振動壓實設備分層進行碾壓，填料的虛鋪厚度不大于20cm，碾壓遍數(shù)由試驗參數(shù)確定。 大型壓路機靠近結構物的部位，應平行于結構物進行橫向碾壓。 過渡段路堤基

15、床表層壓實質量與路堤基床表層的要求相同，基床表層以下級配碎石壓實質量與路橋過渡段基床以下級配碎石壓實標準相同。 橫向結構物頂至軌底高度小于1.5m（無咋軌道為2.0m）時，橫向結構物頂面以上路堤以及兩側20m范圍內基床表層填筑摻入5%水泥的級配碎石。結構物強度必須達到設計強度的100%后方可過渡段填筑施工。 涵洞基坑采用混凝土分層回填至原地面，涵兩側過渡段填筑必須分層對稱進行，并應與相鄰路堤同步施工。 技術要求 加入水泥的級配碎石混合料應在2h小時內使用完。 2.3路基與路塹過渡段路堤與路塹連接處為堅硬巖石時，在路塹一側順原地面縱向開挖臺階，臺階高度一般為0.6m左右，并在路堤一側設計級配碎石

16、過渡段。路堤與路塹連接處為軟質路塹時，順原地面縱向挖成1：2的坡面，坡面上開挖臺階，臺階高度一般為0.6m左右，其開挖部分應與相鄰路堤同樣填料填筑。填筑前，應平整地基表面，碾壓密實；并應挖除堤塹交界坡面的表層松土，按設計要求做成臺階狀。 過渡段路堤基床表層壓實質量與路堤基床表層的要求相同，基床表層以下級配碎石壓實質量與路橋過渡段基床以下級配碎石壓實標準相同。2.4隧路（橋）連接處過渡段 連接處為軟質巖、強風化硬質巖或土質路塹時，底部換填C20混凝土，基床表層采用填筑級配碎石并加5%的水泥過渡，填筑標準應滿足基床表層標準。隧道與路塹連接處為硬巖石路塹時，在路塹側不設過渡段。過渡段與其相鄰路堤按一

17、體同時施工。 3.既有線路基幫寬 既有線路基幫寬施工前，必須按設計的施工防護方案嚴格設置防護。 鄰近既有線路堤段填筑時，必須先按試驗確定的填筑層厚，采用人工分層開挖臺階，臺階寬度應不小于2m，應邊挖邊填，確保既有路基與幫填路基結合牢固，保證既有路基穩(wěn)定。 并行地段路堤施工斷面圖 既有線有擋護工程段施工時，可拆、填交替同時進行，邊拆除既有擋護邊填筑，必要時采取扣軌慢行或封鎖線路施工的方法，確保既有線路基穩(wěn)定和行車安全。 幫填施工時，每一壓實層均應作成4%向外的橫向排水坡，防止雨水侵蝕既有路基，確保既有線行車安全。 控制好九道工序的施工、操作質量：測量放樣、基底處理、選料取土、鋪設土工織物、填土、

18、整平、壓實、檢驗、路基整修；嚴把“五關” ：施工防護、填料復查、含水量控制、壓實質量、檢驗簽證。 填料按每層虛鋪不超過30cm標準施工，盡可能減少暴露時間，加強施工前后的排水，避免形成蓄水坑，確?；追€(wěn)定。 3.既有線路基幫寬四 路塹施工技術1.土質路塹開挖 路塹開挖不論開挖工程量和深度大小，均應自上而下分層開挖，不得亂挖超挖，嚴禁掏洞取土。 表層土可利用推土機配合挖掘機預先給予清除，并用汽車運輸?shù)街付壨翀觥?路塹開挖應做好截排水工作，開挖過程中應確保排水系統(tǒng)通暢。 路塹開挖應做好地質核對工作，開挖后如發(fā)現(xiàn)與地質資料不符時，不得擅自施工，應及時反饋監(jiān)理、設計單位。 施工至路床頂面，考慮其壓實

19、下沉量，挖方路基施工標高比設計標高可抬高25cm 。 對于邊坡較高的軟弱、松散路塹，應采取分級開挖，分級支護、分級防護的坡腳預加固措施 。 路塹開挖方法 1.短而深的路塹開挖采用橫挖法。即以路塹整個橫斷面的寬度和深度，從一端或兩端逐漸向前開挖的方式，每層臺階高度為35m，邊坡采用人工分層修刮平整。 2.長而深且兩端地面縱坡較緩的路塹采用通道縱向開挖法。先沿路塹縱向挖掘一通道，然后將通道向兩側拓寬，上層通道拓寬至路塹邊坡后，再開挖下層通道。 路塹開挖方法 3.當路塹較深時，采用分層縱挖法。 路塹開挖方法 4.當路塹的一側塹壁較?。ò铰穳q），路塹過長，棄土運程過遠，沿路塹縱向選擇一個或幾個適宜處

20、將塹壁較薄處橫向挖穿，使路塹分成兩段或數(shù)段，各段再縱向開挖。 路塹開挖方法 5.當路線縱向長度和挖深均很大時采用混合式開挖，即將橫挖法和通道縱挖法混合使用。先沿線路路塹縱向開挖通道，然后沿橫向坡面開挖。每個坡面應設置一個施工小組或一臺機械作業(yè)。 路塹開挖方法 2.石質路塹開挖 石質路塹開挖根據(jù)路塹巖石開挖深度、地形情況及巖體的巖性采用一次全斷面開挖或分層臺階開挖，并視分層臺階高度分別采用淺孔爆破和深孔爆破，兩側邊坡采用光面、預裂爆破。路塹深度8m，一次開挖成形；路塹深度8m，分兩次或三次開挖成形，臺階高度一般以4m為宜。當開挖深度4m時采用淺孔爆破；當開挖深度4m時采用深孔爆破。 遠離民房的路

21、塹，采用大區(qū)多排微差深孔松動控制爆破；近鄰民房地段，由安全允許振動計算最大一段用藥量所確定的爆破規(guī)模，可采用淺眼臺階爆破或小規(guī)模深孔松動爆破。 石質挖方邊坡，每下挖23米需對新開挖的邊坡從上而下清刷邊坡。清刷后的路塹邊坡不陡于設計要求。軟質巖石用人工或機械清刷，對次堅石、堅石用炮眼法，裸露藥包法爆破清刷邊坡，清刷后的路塹邊坡不陡于設計要求。 針對巖層、石質情況應先進行試爆，選用合理的孔網(wǎng)參數(shù)和裝藥結構，以使巖石既充分破碎又盡量減少飛石，并使破碎后的巖塊能直接適合機械裝運和路基填筑。 爆破網(wǎng)路的選擇 實施縱向松動爆破，最小抵抗線方向與線路平行；通過起爆網(wǎng)路改變臨空面方向，達到控制飛石方向的目的；

22、爆破作用以“松”、“裂”為爆破破碎標準，即控制爆破巖石不產(chǎn)生位移或產(chǎn)生少量位移，做到“寧松勿散”、“寧散勿飛”。松動爆破現(xiàn)場 孔內延期，排間微差。適用于遠離民房、規(guī)模不大的深孔松動爆破。爆破網(wǎng)路的選擇 各排孔內自臺階面依次裝3、5、7、9段別的毫秒雷管作起爆雷管,孔外用即發(fā)雷管接力，導火索點火。 孔外延期、排間微差。適用遠離民房，規(guī)模很大的大區(qū)多排微差深孔爆破。 孔內裝7段或7段以上的統(tǒng)一段別的毫秒雷管，孔外用5段毫秒雷管逐排串聯(lián)。 爆破網(wǎng)路的選擇 孔外微差、V字型起爆。適用于村莊附近，對爆破地震要求較嚴的地段。 孔內用8段毫秒雷管起爆，同排孔間用3段毫秒雷管接力，排間用5段傳爆。 爆破網(wǎng)路的

23、選擇 空間微差、對角起爆。適用于穿過村莊，對爆破地震要求及嚴的地段。 爆破網(wǎng)路的選擇 開挖工藝流程現(xiàn)場勘查爆破設計公安部門審批監(jiān)理理師審查施工準備機具、人員配備爆破器材準備鉆 孔裝 藥封鎖現(xiàn)場起 爆測定爆破效果清 碴聯(lián)接起爆網(wǎng)路排架防護、覆蓋警戒防護解除警戒檢查處理瞎炮、危石試 爆爆破計劃報批石質路塹開挖工藝流程圖爆破安全采用編織袋上鋪加筋橡膠條編制的炮被進行防護。 大霧天、黃昏和夜間禁止進行爆破。確需在夜間爆破時，必須采取有效的安全措施。遇雷雨時應停止爆破作業(yè)并迅速撤離危險區(qū)。 警戒區(qū)周圍必須設警戒人員；警戒范圍：小藥量爆破應距離放炮地點200m以外，用藥量較多的爆破的警界距離應經(jīng)過計算確定

24、（最小安全距離不得小于300m）。 臨近鐵路既有線爆破安全，提前報運輸部門審批，納入施工計劃后方可施工。派駐駐站聯(lián)絡員，提報“申請施工爆破表”。嚴格按申請時間施爆，嚴禁不請點施爆、追尾施爆。迅速對既有線進行檢查。爆破地段靠近民居時，爆破前對民房原有狀況調查（拍照存檔），并加以標記，以便應對地方老百姓的索賠，最大限度地降低損失。 既有線防護示意圖 3.路塹基床 對于開挖出來的路塹，如基床范圍內有Ps1.5MPa或o0.18MPa的土層時（采用無砟軌道時，基床范圍內的地基應無Ps1.8MPa或00.2MPa的土層），應及時與監(jiān)理、設計溝通，進行土質改良或加固處理，不得私自處理。 不易風化硬質巖石基床，應將表面做成向兩側的4%排水坡，做到表面平順，路肩整齊，對凹凸不平處應采用不小于C25混凝土補齊。 基床底層表面宜保留10cm20cm厚土層帶基床表層施工前開挖，以防擾動。 強風化硬質巖石、軟質巖石及土質路塹基床表層應按設計換填級配碎石，施工工藝應與路堤基床表層的要求一致。 基床表層級配碎石填筑壓實標準填料軌道類型壓實度標準地基系數(shù)K30（MPa/m）孔隙率（）動態(tài)變形模量Evd（MPa）變形模量Ev2（MPa）級配碎石有砟軌道1901855無砟軌道19018501203.路塹基床5.相關配套工