铁路基床底层A、B组填料路基填筑试验段填筑成果总结

中铁十局集团鱼卡至一里坪铁路工程项目经理部 A、 B组填料路基试验段总结报告

A、B组填料路基试验段填筑总结报告

一、工程概况

新建地方铁路鱼卡（红柳）至一里坪线一工区位于海西州德令哈境内，起点里程为D1K0+000,终点里程为DK24+866.9。本管段路基共计24.87km，路基工作内容主要包括：路堤基床底层以下A、B、C组料填筑；基床底层A、B、C组料填筑；基床表层A、B组料填筑和附属工程。其中A、B组料填方12.2万，土工膜铺设10.9万平米。

二、试验段设置

我工区试验段选在DK7+100～DK7+400段，长300米，属于路基填筑段，路堤填高8～9m，基床表层采用0.5m厚A、B组填料填筑，其下设置0.1m厚中粗砂夹复合土工膜，路基横坡为4%，路堤顶宽8.3m，路堤边坡坡率为1：1.5。

三、路基试验段施工目的和范围

通过现场填筑试验，研究路基填筑施工机具配置、施工工艺流程及过程质量控制方法，研究路基压实质量检测指标地基系数K30、孔隙率n在不同施工工艺情况下的适用性及相关对比关系；A、B组填料的压实质量检测方法。

通过现场填筑试验了解施工程序，熟悉施工工艺，掌握施工方法及施工中的重点、难点。培训和检验挖掘机、推土机、压路机等机具操作人员的施工经验和工作能力。主要表现在以下几个方面：

1、 为了模拟本管段路基施工动态，了解施工程序，熟悉施工工艺，掌握施工方法及施工中的重点、难点。

2、 培训和检验挖掘机、推土机、压路机等机具操作人员的施工经验和工作能力。

3、 检验我工区技术人员、管理人员和机械设备等能否满足施工要求及人员的协调能力。

4、 了解机械的性能，功率及完好情况，检验试验段施工方案的可行性、施工工艺的合理性和施工质量控制方法。

5、通过工艺试验，确定施工工艺参数，主要包括压路机碾压行走速度、碾

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中铁十局集团鱼卡至一里坪铁路工程项目经理部 A、 B组填料路基试验段总结报告 压方式、松铺厚度、碾压遍数；填料的颗粒级配、最优含水率等参数。

6、试验范围

基床表层A、B组填料的施工工艺，当其它段施工填料、施工范围、碾压设备发生变化时应比照本方案程序，重新选择试验段进行试验，以取得相应参数指导施工。

四、A、B组填料参数试验 4.1试验准备

4.1.1填料的选择与试验

本试验段所用的填料为A、B组填料,细角砾土,料源来自DK3+440路基右侧取土场，不均匀系数25.67，曲率系数为0.2；平均颗粒密度为2.50g/cm3；最大干密度1.96 g/cm3，最佳含水量6.0%，颗粒级配符合要求，填料为级配不良的细角砾土，具体数据见下表。

粒 径 （mm） 质量百分比（%） 大于60 0 60 100 40 96.0 20 83.4 10 66.7 5 50.6 2 33.8 1 29.5 0．5 19.7 0．25 8.1 小于0．075 2.0 从表中结果可知，该料场的细角砾类土混合集料级配一般、细粒土含量小于10％，最大粒径小于60mm，符合《铁路工程岩土分类标准》（TB10077－2004局部修订)和《铁路路基设计规范》（TB10001-2005）关于A、B组填料质量标准。

填料室内试验合格后，现场进行A、B组填料的填筑试验。 4.1.2施工机械的选择及人员配备

根据本试验段土质、环境、工艺、工程数量和运距等情况选择施工机械设备，确保土方机械在同一流程上各种机械设备生产率相匹配，统筹安排，互相利用。人员配备，测量、试验仪器及投入的机械设备一览表见表4.1.1、4.1.2、4.1.3和4.1.4。

表4.1.1 主要人员配备表

序号 1 3 4 5 6

姓 名 曹学科 黎奎 白春雷 韩文斌 马彪 性别 男 男 男 男 男 职务 项目经理 副总工程师 质量负责人 安全负责人 试验室主任 2

分工 施工现场负责 技术指导 质量控制与检查 安全控制 现场试验检测 备注 高级工程师 高级工程师 工程师 工程师 工程师 中铁十局集团鱼卡至一里坪铁路工程项目经理部 A、 B组填料路基试验段总结报告 7 8 9 李文科 张磊强 常兴宇 男 男 男 测量主管 材料员 技术员 测量负责 物资供应 现场施工、布料 工程师 工程师 工程师 表4.1.2 试验、测量仪器设备一览表 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 名 称 土壤分析筛 液塑限联合测定仪 K30载荷试验仪 电子天平 含水量测定仪 动力触探仪 容量筒 灌水筒 全站仪 水准仪 规格型号 0.074～60mm FG-Ⅲ 浙江上虞 TD51001 / 2FB / Φ150、Φ200 拓普康 索佳 单 位 套 台 套 台 台 套 套 套 台 台 数 量 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 表4.1.3 机械设备一览表

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 设备名称 20T振动压路机 挖掘机 装载机 推土机 平地机 洒水车 自卸车 轻型压路机 小型夯机 型 号 YZ20C PC200 ZL50 山推-220 PY190 东风 20T XD41 / 单 位 台 台 台 台 台 辆 辆 台 台 数 量 1 1 1 2 1 1 6 1 2 机械运转情况 正常 正常 正常 正常 正常 正常 正常 正常 正常 表4.1.4 压实设备主要技术参数 振 振 动 轮 机 械 型 号 工 作 重 量 直 径 （mm） 振 动 参 数 振 理 论 振 幅 （mm） 速 度 发 工 作 速 度 （km/h） 动 轮 静 线 压 力 （N/cm） 动 行 驶 速 度 0～10 136 宽 度 （mm） 动 频 率 （Hz） 激 振 力 （T） 机 功 率（kW） YZ20C 20t 1523 2178 28 30/25 2.1/1.1 2～4 435 摊铺碾压机械配套组合方案为：1台YZ20C型振动压路机＋1台推土机＋1台平地机。

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中铁十局集团鱼卡至一里坪铁路工程项目经理部 A、 B组填料路基试验段总结报告 4.1.3试验检测方法与压实质量控制标准 ⑴ 试验检测方法

按照《铁路土工试验规程》（TB10102-2004）和《铁路路基工程施工质量验收标准》(TB10414-2003)检测路基的孔隙率n和地基系数K30。

⑵ 压实质量控制标准

试验段路堤压实质量控制标准见表4.1.5。

表4.1.5 路堤压实质量控制标准

路基部位 土类 细角砾土 基床表层 碎石土 ＜29 ≥140 孔隙率n（%） ＜29 地基系数K30(MPa/m) ≥140 4.2 填筑参数试验

用自卸汽车将A、B组填料运至试验现场，在摊铺整平过程中，根据混合料含水情况，配备洒水车随时补充洒水，将施工含水率调整至试验配比范围时，再进行碾压。填筑试验前，由现场技术员及施工负责人对推土机、平地机和压路机司机及调度进行技术交底，以确保各工作程序严格按照试验方案执行。

4.2.1碾压工艺试验

在DK7+100～DK7+400区段基床表层进行YZ20C型振动压路机碾压工艺试验；每层的松铺厚度按35cm，压实厚度约30cm控制。

⑴场地布置 全宽布置。 ⑵碾压方式

压实顺序按先两侧后中间的顺序进行，压实程序按先静压后弱振再强振后静压的方式进行。确保纵向和横向排水坡面的平整，使平整度严格控制在验标允许范围内。通过现场检测孔隙率n和K30，以确定在一定含水率和松铺厚度为30、35、40cm的相同条件下，最佳碾压工艺及碾压遍数。

①YZ20E型压路机碾压方式如下：

静压1遍→弱振2遍→强振1遍→静压1遍，共5遍。

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中铁十局集团鱼卡至一里坪铁路工程项目经理部 A、 B组填料路基试验段总结报告 静压1遍→弱振1遍→强振2遍→弱振1遍→静压1遍，共6遍。 静压1遍→弱振2遍→强振2遍→弱振3遍→静压1遍，共7遍。 ②对按上述方式碾压后还达不到压实质量控制标准的区段再进行补压（每次增加强振或弱振各1遍），直至各项检测指标均达到基床底层标准或不再增长为止。

⑶检测方法

① 各分区按上述⑵的碾压方式碾压完后，开始进行检测孔隙率n和K30。检验数量为：检测两个断面孔隙率6点，其中：左、右距路肩边线1m处各2点，路基中部2点；检测K30两个断面地基系数 4 点，其中：距路基边线2m处左、右各2点，路基中部2点。

② 采用灌砂法挖坑和高程测量的方法测量各区段平均压实厚度。 ⑷检测数据统计

表4.2.1 碾压试验检测数据统计表

项目 测区 碾压 方式 松铺/压实 (cm) 测 点 含水率 孔隙率 n(%) 30 28 31 28 25 30 28 30 29 29 31 30 27 26 28 DK7+100左 DK7+100中 DK7+100右 6.3 6.5 6.3 6.7 6.8 6.8 6.7 6.8 6.9 6.7 6.3 6.5 6.3 6.8 6.9 DK7+200左 DK7+200中 35 /32 （1.09） 20t 压 实 试 验 （DK7+100~DK7+400） （DK7+100~DK7+400） 静1 弱2 强1 静1 (5遍) DK7+200右 DK7+300左 DK7+300中 DK7+300右 DK7+400左 DK7+400中 DK7+400右 静1 弱1 强2 35 /29 （1.206） DK7+150左 DK7+150中 DK7+150右 5

中铁十局集团鱼卡至一里坪铁路工程项目经理部 A、 B组填料路基试验段总结报告 弱1 静1 (6遍) DK7+250左 DK7+250中 DK7+250右 DK7+230左 DK7+330中 DK7+330右 DK7+390左 DK7+390中 DK7+390右 DK7+100左 DK7+100中 DK7+100右 DK7+200左 35/28 （1.250） 6.5 6.7 6.4 6.8 6.9 6.4 6.5 6.7 6.5 6.4 6.3 6.8 6.4 6.4 6.5 6.5 6.5 6.5 6.8 6.8 6.4 27 27 25 28 25 26 27 26 25 24 23 25 24 25 21 静1 （DK7+100~DK7+400） 弱1 强3 弱1 静1 (7遍) DK7+200中 DK7+200右 DK7+300左 DK7+300中 DK7+300右 DK7+400左 DK7+400中 DK7+400右 22 24 21 23 23 22

孔隙率n（%）

3633302724211815

1245678松铺35cm20t压路机碾压遍数与孔隙率n的关系压实遍数图 4.2.1 20t压路机碾压遍数与孔隙率n的关系

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中铁十局集团鱼卡至一里坪铁路工程项目经理部 A、 B组填料路基试验段总结报告 ⑸试验分析：

①由表4.2.1、图4.2.1的检测统计数据分析可知：当振压5遍时，孔隙率n基本能够达到验收要求，其中有3个数据刚好为31%；当振压遍数达到6遍时，孔隙率n指标值呈增大趋势，均能满足验标要求，且均大于28%，平均为26.5%，说明振压6遍时的压实质量较好。当振压遍数达到7遍时，孔隙率n指标仍承增长趋势，压实质量进一步提高，从确保路基填筑质量和经济方面考虑，确定机械的压实遍数选为6遍最佳。

4.2.2 不同摊铺厚度工艺试验

在DK7+100～DK7+400区段的第二层，采用YZ20C重型振动压路机进行不同摊铺厚度工艺试验,以解决路基施工中为调整线路纵坡、横坡，使用不同填筑厚度时所需工艺参数。 （1）摊铺厚度与碾压方式

松铺30cm，压实厚度约25cm，采用碾压方式：静压1遍→弱振1遍→强振2遍→弱振1遍→静压1遍，共6遍。

松铺35cm，压实厚度约30cm，采用碾压方式：静压1遍→弱振1遍→强振2遍→弱振1遍→静压1遍，共6遍。

松铺40cm，压实厚度约34cm，采用碾压方式：静压1遍→弱振1遍→强振2遍→

弱振1遍→静压1遍，共6遍。

（2）检测方法

① 各分区均按上述（1）统一的碾压方式碾压完后，开始进行检测孔隙率n和K30。检验数量为：检测两个断面孔隙率6点，其中：左、右距路肩边线1m处各2点，路基中部2点；检测K30共4 点，其中：距路基边线2m处左、右各2点，路基中部2点。

②采用灌砂法挖坑和高程测量的方法测量各区段平均压实厚度。 （3）检测数据统计

碾压后试验检测结果统计见表4.2.2。

表4.2.2 摊铺试验数据统计表

项 目 碾压 方式 松铺/压实(cm) 测 点 孔隙率 n(%)) 测 点 K30 (MPa) 7

中铁十局集团鱼卡至一里坪铁路工程项目经理部 A、 B组填料路基试验段总结报告 DK7+140左 静1 弱1 强2 弱1 静1 (6遍) 30 /24.5 （1.225） 27 26 25 23 24 23 25 28 26 26 26 28 24 26 27 25 24 25 DK7+180左 DK7+180中 DK7+180右 DK7+220左 / / DK7+270左 DK7+270左 DK7+290左 DK7+290左 / / DK7+320左 DK7+320左 DK7+320左 DK7+320左 / / 144 142 145 143 / / 142 143 142 146 / / 141 142 144 142 / / DK7+140中 DK7+140右 DK7+220左 DK7+220中 DK7+220右 20t 压 实 工 艺 试 验 静1 弱1 强2 弱1 静1 (6遍) 35 /29.5 （1.186） DK7+260左 DK7+260中 DK7+260右 DK7+290左 DK7+290中 DK7+290右 DK7+310左 静1 弱1 强2 弱1 静1 (6遍) 40 /36 （1.111） DK7+310中 DK7+310右 DK7+350左 DK7+350中 DK7+350右

压实指标（MPa/m） 230

2001701401108050

303540 20t压路机碾压遍数与K30平均数的关系摊铺厚度（cm）

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中铁十局集团鱼卡至一里坪铁路工程项目经理部 A、 B组填料路基试验段总结报告 图4.2.3 摊铺厚度与K30关系

272421孔隙率n（%）30

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3035摊铺厚度与孔隙率的关系

1540摊铺厚度（cm）图4.2.4摊铺厚度与孔隙率的关系

（4）试验分析：

由表4.2.2、图4.2.3和图4.2.4的检测统计分析可知：

①随着摊铺厚度的增加，各项指标呈下降的趋势，但碾压6遍后，松铺40cm、35cm和30cm摊铺厚度的各项指标均满足基床底层路堤的要求；松铺40cm基床底层K30满足验收要求，但数据较低。

②由实测的压实厚度可以计算出，松铺厚度为30cm时，压路机的松铺系数为1.225；松铺厚度为35cm时，压路机的松铺系数为1.186。

③ 施工采用35cm的松铺厚度，40cm和30cm松铺厚度均可作为路基施工中调整线路纵坡、横坡使用，且符合“验标”对砾石类土压实厚度不大于35cm的要求。

五、A、B组填料填筑施工和质量控制 5.1工艺流程

路基填筑按照“三阶段、四区段、八流程”的工艺流程，全断面纵向水平分层填筑、分区施工的方法进行组织。施工工艺流程见图5.1.1。

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中铁十局集团鱼卡至一里坪铁路工程项目经理部 A、 B组填料路基试验段总结报告 准备阶段施工阶段整修验收阶段 填土区段 网格分层填筑 平整区段 压实区段 检测区段 施工准备 基底处理 摊铺平整 洒水晾晒 碾压夯实 检验签证 路基整修 5.2施工方法 1）质量控制措施

图5.1.1 路基填筑施工工

艺流程

A、施工允许偏差、检验数量及检验方法

序号 检测项目 1 2 3 4 铺设范围 厚度 顶面高程 横坡 允许偏差 ±50mm 不小于设计值 +50mm -20mm ±0.5% 检验数量 5处 5处 5处 5个断面 检验方法 尺 量 尺 量 全站仪测量 坡度尺量 B、压实质量控制

现场采用灌水法检测填料的干密度和相对密度。抽样检验2个断面处6个点，每个端面中点1点，两侧距路基边缘2m处各一点。

压实质量检查：现场灌水法试验检验孔隙率n，n＜32%，抽样检验2个断面6个点，每个断面中点1点，两侧距路基边缘2m处各一点。

2）网格法上料

由项目部测量人员负责测量工作，采用在两端立杆引桩保护的措施，随时控制并恢复试验段中线，确保中线准确,边线比设计线宽出50cm。预计松铺厚度35cm左右，自卸车装运料8.5 m3, 为便于控制松铺厚度，经过计算每格方格网面积为25 m2，设置每方5m×5m,每个方格填料1车（由卸时装载机控制）。同时

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