高速鐵路路基施工技術(shù)要點課件

路基施工技術(shù)要點滬昆客運專線貴州段滬昆客專貴州段項目部2010年10月前言1、匯報議程一、路基施工技術(shù)要點二、觀看高鐵路基試驗段錄像三、觀看高鐵雙塊式軌枕預(yù)制、鋪設(shè)錄像2、由于本人技術(shù)和經(jīng)驗有限，在匯報過程中有不妥之處，請各位領(lǐng)導(dǎo)和同事批評指正。目錄一、工程概況二、高鐵對路基的要求三、高速鐵路路基的不同之處四、高速鐵路路堤施工要點五、高速鐵路路塹施工要點六、高速鐵路地基處理要點七、路基巖溶注漿施工工藝一、工程概況巖溶路基段（40m）本段路基屬云貴高原剝蝕丘陵槽谷地貌，地勢平緩開闊，多辟為旱地、水田，交通條件較好。地表覆蓋粘性土、軟土、松軟土，厚度8～10m，下伏基巖為灰?guī)r，灰?guī)r溶蝕現(xiàn)象嚴(yán)重，洞徑最大11.4m，充填物主要為流塑～軟塑黏土，部分為空洞。路基以淺路塹通過，挖方高度0～3m。主要施工方案：施工開挖后根據(jù)設(shè)計要求，采用物探與鉆探結(jié)合方法進行地質(zhì)補勘，查明溶洞分布具體位置、充填情況、溶溝、溶槽等巖溶發(fā)育情況。對于位于基床厚度范圍內(nèi)的溶溝、溶槽，應(yīng)將突出的堅硬巖石進行清除，將堆積充填物挖除換填；基床厚度以下，視堆積物的巖性、強度等，采用挖除換填或采取注漿加固。對路塹邊坡的溶洞、溶溝、溶槽和溶蝕凹坑，挖除充填土、采用漿砌片石、混凝土嵌補或支頂?shù)却胧?。巖溶地基處理完成后，采用物探、注水試驗結(jié)合抽芯檢驗加固效果。一、工程概況軟土路基段（139m）本段路基位于侵蝕構(gòu)造低中山區(qū)，地形起伏相對平緩，地面高程1320～1415m，坡麓及緩坡處覆土相對較厚，多辟為旱地、水田。交通條件較好。路基以路堤填方通過，填方高度5～6m。主要施工方案：地基采用鋼筋混凝土預(yù)應(yīng)力管樁加固，管樁打穿軟弱土層至其下基巖表面。管樁樁頂設(shè)置0.6m碎石墊層夾兩層土工格柵。二、高鐵對路基的要求1、保持軌道持續(xù)穩(wěn)定的高平順性，是高速鐵路對基礎(chǔ)設(shè)施提出的最基本的功能性要求。2、鐵路軌道的平順性是路基、橋梁、隧道、軌道變形的最終表現(xiàn)。3、軌道高平順性對路基的要求具體表現(xiàn)是：嚴(yán)格控制路基的工后沉降、不均勻沉降及路基頂面的初始不平順性。三、高速鐵路路基的不同之處3、檢測指標(biāo)、檢測方法及儀器與普通鐵路有很大不同，基床表層采用動態(tài)模量控制；4、使用的配套機械與普通鐵路有很大不同，如路基填筑采用重型壓實設(shè)備，級配碎石及改良土采用廠拌法；三、高速鐵路路基的不同之處5、為減小路基的工后沉降，軟弱地基地段高速鐵路路基一般采用堆載預(yù)壓措施；6、高速鐵路路基填筑需進行沉降觀測，沉降觀測期貫穿于施工及堆載預(yù)壓全過程。四、高速鐵路路堤施工要點1、施工原則1.1、高速鐵路路基土石方全面開展之前，針對填料的種類，應(yīng)進行填料工程特性試驗和填筑工藝試驗，確定相應(yīng)的路基壓實方案；1.2、高速鐵路路基按照“三階段、四區(qū)段、八流程”的施工工藝組織施工，小型壓實機具配合重型壓路機碾壓密實；四、高速鐵路路堤施工要點2、路基填筑試驗路基土石方正式施工以前，根據(jù)現(xiàn)場實際在路基范圍內(nèi)選擇1~2段寬度為路基寬度與超填寬度之和、不小于100m的試驗場地，按不同種類的填料選用不同壓實機械分別進行基床底層以下路堤、基床底層填筑壓實工藝試驗，找出機型、厚度、碾壓遍數(shù)與設(shè)計規(guī)定指標(biāo)間的規(guī)律曲線，確定其工藝參數(shù)和施工方法。四、高速鐵路路堤施工要點3、路基施工3.1、根據(jù)路基填筑試驗結(jié)果，分別進行路基基床以下路堤施工、基床底層施工、基床表層施工。四、高速鐵路路堤施工要點序號路基部位填料最大壓實厚度（cm）控制指標(biāo)備注1基床以下路堤碎石類土≤40K30≥130，n2基床以下路堤砂礫和改良土≤30K30≥110，n3基床以下路堤改良細顆粒土K30，K≥0.92備注K壓實系數(shù)K30地基系數(shù)n空隙率高速鐵路路基施工參數(shù)（一）四、高速鐵路路堤施工要點序號路基部位填料最大壓實厚度（cm）控制指標(biāo)備注1基床表層級配碎石或級配砂礫石≤30K30≥190，Evd

≥55，n備注K壓實系數(shù)K30地基系數(shù)n孔隙率Evd動態(tài)變形模量高速鐵路路基施工參數(shù)（三）四、高速鐵路路堤施工要點3.2、基床表層級配碎石填筑到標(biāo)高后，進行沉降觀測；沉降觀測宜在線路兩側(cè)地基、路肩和線路中心位置設(shè)置觀測樁，在地基和基床底層頂面設(shè)置剖面沉降管，或在線路中心設(shè)置沉降板。3.3、路基填筑完成或施加預(yù)壓荷載后應(yīng)有不少于6個月的觀測和調(diào)整期。四、高速鐵路路堤施工要點4、堆載預(yù)壓部分土方施工4.1、堆載預(yù)壓是為了加速路基在施工期的沉降，進而減少工后沉降，分為等載預(yù)壓和超載預(yù)壓。4.2、堆載預(yù)壓土方填筑要按照設(shè)計要求控制填土速率，不能一次連續(xù)填完，要分層分期填筑，并根據(jù)沉降速率對填土速率進行調(diào)整。四、高速鐵路路堤施工要點5、過渡段施工5.1、路堤與橋臺、路堤與涵洞過渡段過渡段與相鄰路堤作為相同施工區(qū)段同步填筑，橫向結(jié)構(gòu)物兩側(cè)過渡段對稱均勻分層同步填筑施工。橋臺后和橫向結(jié)構(gòu)物后2米范圍內(nèi)不能用大型壓路機施工的部位及橫向結(jié)構(gòu)物的頂部填土厚度小于1米時，采用小型壓路機配合沖擊夯進行壓實。四、高速鐵路路堤施工要點5.2、路堤與路塹過渡段路塹為軟巖或土質(zhì)時，過渡段與路堤同步采用與路基本體相同的填料分層填筑，并沿線路方向鋪設(shè)雙向土工格柵，間隔厚度嚴(yán)格按設(shè)計要求。路塹為硬巖時，過渡段與路堤同步分層填筑，過渡段按1:2的坡率填筑級配碎石。路塹超挖，換填路基基床表層，材料與路堤材料相同均采用級配碎石，填筑時路堤路塹基床表層同步分層填筑。四、高速鐵路路堤施工要點6、路基評估6.1、箱梁運架高鐵箱梁一般采用梁場預(yù)制、運梁車運輸、架橋機架設(shè)的方法施工，運架梁過程中對路基施加的荷載較大。為保證箱梁運架通過高填方、橋頭、軟基處理地段時的安全穩(wěn)定，需進行箱梁運架路基評估。箱梁運架路基評估步驟及方法如下:四、高速鐵路路堤施工要點（2）、路基動態(tài)觀測運梁車一般嚴(yán)格按路基面幾何中心往返運行，在路基面上以灰線標(biāo)出輪轍線，并按“驗標(biāo)”要求設(shè)置測點分別進行地基系數(shù)K30、變形模量Ev2、動態(tài)變形模量Evd及孔隙率n值檢測，分析運梁車對基床表層的擾動程度，并據(jù)此制定運架作業(yè)完成后基床表層整修方案。四、高速鐵路路堤施工要點在運梁車通過的最不利位置設(shè)動態(tài)觀測斷面，每個動態(tài)觀測斷面設(shè)3～5個沉降標(biāo)，利用水準(zhǔn)儀觀測運梁車通過次數(shù)與路基表層沉降值的關(guān)系，并提交軟弱地基段的沉降板的觀測資料。四、高速鐵路路堤施工要點（1）、審查路基填筑調(diào)查表對項目部提交的路基填筑調(diào)查表重點審查路基填料種類、路基本體和基床底層的檢測控制指標(biāo)、級配碎石表層的檢測控制指標(biāo)。四、高速鐵路路堤施工要點（2）、路基沉降觀測資料分析在高填方、橋頭、軟基處理地段的路肩設(shè)置沉降觀測標(biāo)，通過對時間-沉降觀測曲線的分析，推斷路基工后沉降是否滿足鋪軌要求。對軟基處理地段，首先對路基沉降觀測資料進行分析，應(yīng)滿足工后沉降要求；然后再對路肩沉降觀測標(biāo)的時間-沉降觀測結(jié)果進行分析，推斷年沉降量是否滿足鋪軌要求。四、高速鐵路路堤施工要點（3）、地質(zhì)雷達檢測為了解路基填筑的整體質(zhì)量，對全線采用地質(zhì)雷達檢測。主要針對路基填筑是否均勻、過渡段范圍分界是否明顯、級配碎石厚度是否滿足設(shè)計要求、路塹開挖是否符合設(shè)計要求等進行檢測。四、高速鐵路路堤施工要點（4）、級配碎石表層抽檢級配碎石表層完成后，由于下道工序?qū)壟渌槭韺佑幸欢ǖ挠绊?，在鋪無砟軌枕前需要對其進行恢復(fù)整理。路基評估時對級配碎石表層進行檢查，主要抽查地基系數(shù)K30和孔隙率n指標(biāo)。五、高速鐵路路塹施工要點1、路塹開挖1.1、土質(zhì)路塹開挖（1）、土質(zhì)路塹開挖以機械施工為主，運土距離較近時采用推土機作業(yè)，運距較遠時，采用推土機配合挖掘機、裝載機挖土裝車，自卸汽車運至路基填方路段或棄土點。五、高速鐵路路塹施工要點（2）、當(dāng)機械開挖至靠近邊坡0.2-0.3米時，改為人工修坡。當(dāng)開挖接近路基施工標(biāo)高時，采用人工配合推土機施工。到達設(shè)計標(biāo)高后及時對基底土質(zhì)情況進行檢測，不合規(guī)范要求的進行換填。五、高速鐵路路塹施工要點（3）、當(dāng)開挖接近路塹換填底面設(shè)計標(biāo)高時，及時測量開挖面標(biāo)高，預(yù)留30cm，選用N10輕型動力觸探，N63.5重型動力觸探、標(biāo)準(zhǔn)貫入、靜力觸探四種原位測試方法的一種結(jié)合室內(nèi)土工試驗進行基床范圍內(nèi)地基條件的檢驗，驗證設(shè)計采用的地質(zhì)資料。五、高速鐵路路塹施工要點1.2、石質(zhì)路塹的開挖（1）、石質(zhì)路塹開挖按以下三種方式開挖：對于面層風(fēng)化巖、軟石用裂土機開挖；小方量石方段采用機械打眼小炮開挖；大方量石方段采用光面爆破和深孔松動控制爆破技術(shù)分層開挖。（2）對于一般石質(zhì)路塹或石質(zhì)路塹挖深在5m以上且集中的，采用潛孔鉆機深孔松動爆破；石質(zhì)路塹挖深在5m以內(nèi)時，采用光面爆破。五、高速鐵路路塹施工要點（3）、石方爆破以小型及松動爆破為主，開挖后的石方滿足路基填料要求的用于路基填筑，大塊石料較多時，集中在挖方區(qū)進行二次爆破，直至石料滿足路基填筑要求。六、高速鐵路地基處理要點1、塑料排水板施工塑料排水板地基處理措施常用于軟土較厚，路堤較高地段。主要工作內(nèi)容：鋪設(shè)下層砂墊層、測量放樣、機具就位、插設(shè)排水板、拔出導(dǎo)管、截斷排水板、埋設(shè)板頭、鋪設(shè)上層砂墊層等。主要施工機械是履帶式插板機。六、高速鐵路地基處理要點2、CFG樁復(fù)合地基CFG樁施工根據(jù)設(shè)計要求和現(xiàn)場地基土的性質(zhì)、埋深、場地周邊是否有居民、有無對振動反應(yīng)敏感的設(shè)備等多種因素選擇長螺旋鉆孔法或振動沉管法。CFG樁施工的主要內(nèi)容有：試樁、放樣、樁基就位、鉆進、灌注、提鉆、樁機移位等。六、高速鐵路地基處理要點3、攪拌樁攪拌樁分為漿體噴射攪拌樁和粉體噴射攪拌樁兩種。漿體噴射攪拌樁采用攪拌樁機施工，攪拌機械設(shè)備采用中心輸漿的雙軸攪拌機，配備起吊設(shè)備、制漿設(shè)備、泵送漿液設(shè)備等。六、高速鐵路地基處理要點粉體噴射攪拌樁采用粉噴樁機，將水泥加入灰罐內(nèi)，通過空壓機用一定的壓力壓入送灰管，通過攪拌頭的噴嘴噴入土層，在土中形成一個加固料和土體的混合體。水泥攪拌樁施工主要內(nèi)容：放樣、鉆機就位、檢查鉆桿垂直度及對位偏差、噴漿下鉆、鉆至設(shè)計深度、第一次提升攪拌至?；颐?、復(fù)攪下鉆至樁尖、第二次提升攪拌至?；颐妗额^復(fù)攪提出鉆頭停機、鉆機移位等。六、高速鐵路地基處理要點4、旋噴樁復(fù)合地基高壓旋噴樁采用鉆機、高壓泵、漿液攪拌器和操縱控制系統(tǒng)、高壓管路系統(tǒng)、材料儲存系統(tǒng)、各種管材、閥門、接頭等輔助設(shè)備。旋噴樁主要工作內(nèi)容：測量放樣、鉆機就位、地面試噴、鉆孔、旋噴、沖洗鉆機、鉆機移位等。六、高速鐵路地基處理要點5、PHC管樁、預(yù)制方樁沉樁前通過地質(zhì)資料和現(xiàn)場調(diào)查詳細了解地形地貌建（構(gòu)）筑物、基礎(chǔ)、地下管線位置及分布情況，并且摸清地下障礙物。如障礙物尺寸超過0.5m時，用挖掘機清除干凈，填土平整后方可施工。主要工作內(nèi)容：測量放樣、樁基就位、吊樁、沉樁、接樁及冷卻、繼續(xù)沉樁、拔出送樁器、填埋樁孔等。6、袋裝砂井通過在軟土中埋入沙袋、改善地基的排水條件，通過預(yù)壓荷載的作用使地基內(nèi)的水分快速排出，加速地基固結(jié)，提高地基的承載力。主要工作內(nèi)容：裝砂袋、定位、打鋼管、下砂袋、拔鋼管、樁機移位、補灌砂袋等。主要設(shè)備：履帶式袋裝砂井機。六、高速鐵路地基處理要點六、高速鐵路地基處理要點7、換填土換填法一般用于處理局部范圍的淺層軟土、填土或不均勻地基。根據(jù)換填深度選擇機械或人工施工。主要工作內(nèi)容：測量放樣、挖除換填部位土樣、檢驗、分層碾壓、檢驗簽證等。六、高速鐵路地基處理要點8、強夯強夯處理地基時，采用帶有自動脫鉤裝置的履帶式起重機，配備設(shè)計要求重量、直徑的夯錘進行強夯施工。強夯施工前，根據(jù)設(shè)計提出的強夯參數(shù)進行試夯，確定各項強夯參數(shù)。主要內(nèi)容：測量放樣、墊層鋪設(shè)、夯點布設(shè)、強夯施工。主要機械設(shè)備為吊車和夯錘。七、地基巖溶注漿施工工藝1、溶洞處理措施通過先導(dǎo)孔探明溶洞發(fā)育情況，根據(jù)溶洞發(fā)育特點，可將其分為三類：輕微溶蝕、一般溶洞、復(fù)雜溶洞。由于巖溶發(fā)育復(fù)雜，對于溶洞注漿處理，應(yīng)遵循先宜后難的施工原則，既先處理輕微溶蝕或一般溶洞，基本摸清溶洞發(fā)育情況后，再處理復(fù)雜溶洞。據(jù)其特點采用相應(yīng)的施工方案。七、地基巖溶注漿施工工藝（1）、輕微溶蝕輕微溶蝕是指節(jié)理巖體、節(jié)理化巖體、巖溶發(fā)育輕微及封閉的比較小的溶洞。該類輕微溶蝕吸漿量一般較小，適合于單液注漿工法。若洞內(nèi)無填充物或填充物不滿時，注漿開始及前期注漿量較大，可適當(dāng)增加中粗砂擠密填筑溶洞，直至停止漏漿；若充填物呈松散或軟塑，或已固結(jié)呈硬塑狀態(tài)時，直接注漿固結(jié)即可。七、地基巖溶注漿施工工藝（2）、一般溶洞一般溶洞指溶洞發(fā)育明顯，無大裂隙通過，鉆機注漿孔鉆進成孔施工時，鉆進冷卻水和泥漿會明顯泄漏，需及時補充。處理方法是，施工時鉆機鉆孔穿過溶洞至溶洞底部后，再鉆進1.0米。首先選用單液注漿，并且添加中粗砂擠密填筑溶洞。如果注漿流量較大或注漿量超過設(shè)計量的1.5倍，改用雙液注漿工法。七、地基巖溶注漿施工工藝（3）復(fù)雜溶洞復(fù)雜溶洞是指溶洞發(fā)育明顯或斷裂帶高度發(fā)育地區(qū)，并有明顯裂隙，空隙相當(dāng)發(fā)育、分布廣泛、孔徑大、連通性好，鉆機注漿孔鉆進成孔施工時，鉆進冷卻水和泥漿泄露嚴(yán)重。處理方法是施工時鉆機鉆孔穿過溶洞直至溶洞底部后，再鉆進1.0m；先進行溶洞內(nèi)的充填加固，把溶洞用水泥、中粗砂灰漿填滿。該地區(qū)吸漿量一般均比較大，注漿采用雙液注漿法。七、地基巖溶注漿施工工藝對于較大溶洞、大裂隙，漿液遇水易稀釋而不易固結(jié)，在動水或大溶洞、裂隙中，甚至多年不固結(jié)，很難形成整體的堵水帷幕，因而會導(dǎo)致注漿帷幕的堵水效率低。通過注漿孔觀察發(fā)現(xiàn)，地下水位較高時，可先稀后稠，適當(dāng)降低水灰比，提高漿液濃度；對于較大溶洞，水泥或雙液漿液以膠結(jié)方式充填于地下裂隙中并將其膠結(jié)起來，對裂隙起封閉作用，因固化后所形成結(jié)石體積較大，因而注漿應(yīng)在預(yù)應(yīng)力管樁后續(xù)施工，以避免管樁施工的震動。七、地基巖溶注漿施工工藝2、注漿施工設(shè)備的選定鉆機設(shè)備需滿足注漿孔的大小、深度及地質(zhì)情況要求。如以下設(shè)備：鉆機型號XY-1，鉆進深度100m，油壓給進，開孔直徑110mm,終孔直徑91mm,鉆桿直徑42mm,柴油機功率10KW。鉆機型號XY-1A，鉆進深度150m，柴油機功率13KW。注漿機械需滿足泵體為抗腐蝕材料、壓力大、流量大、體積小、重量輕、搬運方便的特點。如以下設(shè)備：型號JH-5，單缸作用往復(fù)活塞泵，排出壓力0～1.5MPa，排漿量100L/min，電機功率5.5KW。七、地基巖溶注漿施工工藝3、注漿施工工藝流程配合比確定拌制漿液過濾流入灰漿筒填寫施工記錄注漿前試驗平整場地測量放線鉆機對位監(jiān)理檢測鉆孔、檢測注漿注漿效果檢查轉(zhuǎn)移鉆機注漿后試驗檢測原材料試驗YN七、地基巖溶注漿施工工藝4、注漿材料的選定正確選用注漿材料是確保注入效果的關(guān)鍵。根據(jù)地質(zhì)鉆探情況和設(shè)計參數(shù)選擇合適的注漿材料。水泥基漿液分為三類：純水泥漿液、純水泥漿液+水玻璃漿液、中粗砂+水泥漿液和水泥+水玻璃漿液。施工表明，純水泥漿液為懸濁液，適用于巖石裂縫的填充補強，也適合填充空洞。若遇