软岩改良土填料填筑现场施工技术《建设者》-中铁十六局胡晓军胡晓军

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1、软岩改良填料现场填筑施工技术中铁十六局集团第五工程有限公司胡晓军摘要：结合工程实例介绍软岩采取改良措施后，用于客运专线基床以下路堤本体填筑的施工技术，本文主要介绍泥质粉砂岩强～弱风化混合物物理改良土的现场填筑施工。关键词：软岩改良土施工工艺填筑质量控制检测沉降1工程概况：DK1623+405～+510段路基为铁道部科研项目“武广客运专线软岩填料的现场填筑成套技术的试验研究”的现场试验工点。主要研究内容：泥质粉砂岩强～弱风化混合物物理改良土的现场填筑施工工艺及质量检测控制试验研究；该段路基填高大多在5m以上，最大填高8.4m。地基采用C

2、FG桩加固，基床表层采用级配碎石+5%水泥填筑，基床底层采用A、B组填料填筑,路基本体采用泥质粉砂岩全～强风化混合物物理改良土填筑，护坡形式为现浇C20砼拱形骨架护坡。该段路基附近路堑挖方主要以泥质粉砂岩强～弱风化物为主，局部夹薄层含砾砂岩强～弱风化物，为该段路基填筑所需填料提供料源保障。2施工工艺2.1施工工艺流程泥质粉砂岩强～弱风化物物理改良土填筑施工工艺可以划分为准备阶段、施工阶段和检测验收阶段等三个阶段。2.2填料破碎、改良及施工泥质粉砂岩强～弱风化料物理改良土填筑路基本体，需要破碎、拌和、填筑三道施工工序密切配合，相互协调，

3、科学施工，才能取得经济、合理、快速的施工效果。2.2.1压实机具的选择软岩强～弱风化料的碾压机械必须采用较大吨位的振动压路机。因为软岩强～弱风化料颗粒之间存在很不均匀的孔隙，特别是较大颗粒之间夹有很大的孔隙，如果用静压式压路机压实，由于粗颗粒之间有不同程度的接触，并能承受一定程度的外力，因而静压效果不显著。当外力为振动荷载时，振动力使颗粒之间摩擦力大大减小。与此同时，较小颗粒填充大颗粒之间的空隙，结果混合土被振动压实。现场选择采用20T振动压路机。2.2.2填料的选择、破碎及改良泥质粉砂岩强～弱风化物取自该试验段路基附近路堑挖方弃碴，

4、根据现场填料室内补充试验成果，经破碎、筛选后，掺20％粗砂改良。(1)泥质粉砂岩强～弱风化物的选择(a)泥质粉砂岩强～弱风化物料源(b)泥质粉砂岩全风化物料源(c)暴露于大气中风化的弃碴岩块(d)风化后自然崩解的弃碴岩块(2)泥质粉砂岩强～弱风化物的破碎泥质粉砂岩强～弱风化物经分选后，运到破碎场。大块风化物岩块用挖掘机进行敲击破碎，方可以进入破碎机进行破碎。破碎工艺流程如下图所示：泥质粉砂岩强～弱风化物破碎流程图（a）破碎厂破碎设备全景（b）泥质粉砂岩风化物破碎物由于泥质粉砂岩含泥量较高，当泥质粉砂岩强～弱风化物含水量较高时，特别是雨

5、后，破碎效率很低甚至无法进行破碎，需要进行晾晒。经比较，泥质粉砂岩强～弱风化物的含水量在10～15％时，破碎工效较高，可以接近其额定生产能力。(3)泥质粉砂岩强～弱风化物的拌和改良由室内筛分试验可知，泥质粉砂岩强～弱风化物破碎料级配不良，掺20％粗砂后，其级配及力学性质得到明显改善。2.2.3场地集中拌法施工场地集中拌和法是直接将破碎好的泥质粉砂岩强～弱风化物填料运至该段路基上，将其均匀堆放并用装载机修成较平整的堆积体。根据破碎料方量，按比例要求运粗砂到路基上，用挖掘机将粗砂均匀地撒布在破碎料堆积体上，然后用挖掘机和装载机拌和3～4遍

6、，辅以人工配合进行拌和的方法。根据现场拌和经验看，针对泥质粉砂岩强～弱风化物物理改良土，此法工艺流程相对简洁，工效相对较高，1台挖掘机和1台装载机的拌和能力可达250t/h。但此法可控性相对较低，拌和均匀性相对较差，但辅以人工配合后，其混合料拌和质量亦能满足要求。此法适用于物理改良土用量不是太大的路基填筑试验段，经济、快捷。从满足路堤填筑施工要求出发，考虑到改良填料在摊铺、整平过程中含水量的损失，拌和时填料含水量宜控制在比最优含水量高1～2%左右比较合适。现场拌和后，在不同部位取改良混合料进行级配试验，四组试验结果分别为：Cu＝127

7、.64，Cc＝0.7；Cu＝75.16，Cc＝1.17；Cu＝123.88，Cc＝1.94；Cu＝158.85，Cc＝1.73；级配基本良好，说明泥质粉砂岩物理改良土采用场地集中拌和法可以满足填料的拌和要求。主要机械配备为：1台挖掘机，1台装载机，1台推土机，1台平地机，1台压路机。场地集中拌和法及拌和后的改良土2.3施工工艺参数确定2.3.1含水量(1)碾压含水量控制含水量是影响物理改良土填筑路基生产效率、压实质量的主要因素之一，且不同的施工工艺和同一施工工艺在不同的流程中对含水量的要求有所不同。通过室内击实试验可知，泥质粉砂岩强～

8、弱风化物物理改良土掺20%的粗砂改良作为填料，其最佳含水量是6.3%。而在施工生产中发现，泥质粉砂岩强～弱风化物破碎料在摊铺填筑的过程中，受气温、拌和、摊铺等因素的影响，含水量会降低。特别是夏天，气温高于30℃时，失水非