时速200km铁路粉黏土及细砂改良工法-1

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1、时速200km铁路粉黏土及细砂填料改良施工工法一、前言我国第一条高速铁路秦沈客运专线东段（凌海---沈阳）A13~A22标取土土源绝大多数为粉黏土和细砂，由于这种粉黏土粘粒较少，细砂又粒径单一、颗粒均匀、级配不良，因而填筑时均达不到《秦沈客运专线铁路路基施工技术细则》中对细粒土（粉黏土）和粗粒土（细砂）的填筑技术指标检测要求，此问题引起了铁道部工管中心，秦沈工程指挥部和铁三院的高度重视，决定由铁一局和铁三院共同成立“秦沈东段填料试验组”会同现场监理对该类粉黏土和细砂进行了长达4个月的室内和现场的模拟填筑试验。经过铁道部有关专家对试验结果多次召开专题会议，认真分析和论证，最

2、后确定该类粉黏土掺中粗砂进行改良（路基本体掺20%，基床底层掺25%），细砂掺卵石进行改良（50%：50%），并在东段付诸实施，解决了秦沈线东部填料填筑的一大难题，得到了铁道部工程管理中心，秦沈总指的高度评价。该成果被中铁一局集团公司评为2001年度科技进步一等奖。并被铁道部写入“秦沈线施工技术总结”和京沪线路基施工有关规则。二、工法特点1、根据填料的性质通过室内外试验，确定改良方案及现场施工压实方案，施工过程要求采用集中大功率重型机械，各工序紧密衔接快速施工，快速成形。2、质量控制严格，要求每层检测，采用较先进的快速检测仪器：核子密度湿度仪，“K30”检测车准确测定改良

3、土填筑时的含水率、压实后的压实密度、K30值并即时计算颗粒间孔隙率n′值，确保填筑时质量。3、比远运山皮石，级配易控制，且易碾压成形，进度快。比其它类化学改良（掺粉煤灰、白灰、水泥、固化剂等）工艺简单，造价低，无污染。4、改良细砂基本不需晾晒，小雨天仍可施工；粉黏土掺中粗砂改良后水分易挥发，雨后稍加晾晒即可施工。135、改良后的粉黏土及细砂填筑施工质量好，不但可满足路基本体，尚可满足基床底层的填筑技术指标要求。三、适用范围该施工工法适用于那种由于颗粒粒径均匀单一，级配不良的细砂或粘性颗粒（<0.005mm）过少，级配单一的粉黏土，二者经物理改良（掺中粗砂或卵石）后的填筑施

4、工。改良后的粉黏土和细砂可用于铁路路基本体和基床底层的填筑。四、工艺原理及关键技术（一）工艺原理1、孔隙率较大的细砂，均匀地掺入适当比例的卵石后，在外力（击实力或碾压力）的作用下，卵石颗粒间的势能不断减小，颗粒不断靠近，直至孔隙最小，而在此过程中，细砂也在力的作用下，同时不断填充卵石颗粒间的不断减小的空间，整体孔隙率大大减小。因而，比细砂颗粒大得多的卵石颗粒形成了骨架网络，原来松散的细砂被不断填充和“分割”在卵石颗粒间的孔隙内，因而增大了摩阻，也增加了稳定。2、填料中的细粒土（粉黏土等）的力学性质主要与粘性颗粒（<0.005mm）的粘结，大小颗粒的嵌锁及颗粒间的摩擦力有关

5、，加入适当比例的中粗砂后虽没有增加粘性颗粒，但改善了颗粒级配，比粉黏土颗粒大的多的中粗砂颗粒同时形成骨架，因而改善了该类粉黏土的力学性质。（二）关键技术及施工原则1、确定需改良的粉黏土、细砂掺入中粗砂及卵石的最合理的比例。2、确定最简便和准确的掺入方法及工艺。3、最适宜的填层厚度，最佳含水率、最适宜的机械组合和最经济合理的压实遍数。4、由于这两种改良土水分易散失，填筑时应略高于最佳含水率（+1%~+2%）。集中采用大型机械，分区段快速施工，分段成形，确保在最佳含水率时碾压完毕。5、每层均需检测合格后方才填筑上一层。五、工艺流程13底层准备区段中粗砂摊铺区段粉黏土摊铺和初压

6、区段混合料拌和区段检测检验签证区段整形碾压区段TF进入下道工序（一）粉黏土物理改良工艺流程如下：（二）细砂改良工艺流程1、同改良粉黏土施工一样对底层进行检查和准备,然后按设计配比（细砂：卵石=50%∶50%）用稳定土拌和机或将卵石与细砂折算成体积比(卵石:细砂=5:6)用挖掘机将其反复拌和均匀，根据天气和运距不同使混合料的含水量控制在比最佳含水率高2%左右。2、根据每层细砂掺卵石混合料（即改良土）虚铺30~40cm厚度的需要量，直接将改良土送到路基上，考虑机械碾压施工，两侧加宽量40~60cm，并按此标准分层填筑。3、上料时应顺前进方向依次卸料，推土机配合，随卸随平。重车

7、不得在前一层已验收的路基上行走，以免破坏下层路面。4、经推土机初平的改良土，表面要平整，并具有规定的路拱。5、用压路机快速碾压1~2遍，暴露潜在的不平整，然后用平地机整平。平地机由两侧向路中心刮平，必要时返回刮一遍。136、对于局部的坑洼处，人工配合用齿耙将表面5cm以上耙松，并用新拌和的改良土找平整形。7、初步整形后，测量检查改良土的松铺厚度，必要时进行补料或减料。8、在用平地机整形过程中随时用核子密度仪检查填料的含水量。根据天气和运距，含水量宜超过最佳含水量2%。如果含水量不够,应用洒水车均匀地喷洒补充水量,如含水量过高应