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

2、议，认真分析和论证，最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：

3、核子密度湿度仪，“K30”检测车准确测定改良土填筑时的含水率、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）

4、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

5、）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，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

6、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

7、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

8、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