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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流谈铁路路基水泥改良土施工技术.精品文档. 谈铁路路基水泥改良土施工技术【摘要】：针对黄韩侯铁路基床以下路堤换填水泥改良土垫层施工作业，所采用的施工工艺，详细归纳铁路路基水泥改良土施工工艺流程及操作要求，从而为铁路路基水泥改良土施工积累了经验。【关键词】：铁路路基水泥改良土施工技术1概述黄陵至韩城至侯马铁路（西安局管内）HHZQ-1标段为国铁级双线铁路，北塬至澄城（DK0+481.54DK44+500）及新黄河特大桥(DK78+482），线路全长44.66km，包括迁改、路基、桥涵、隧道、轨道、房屋、其他运营生产设施、大临设施和过渡工程等。本标
2、段路基处于黄土高原梁峁沟壑区，地形起伏，冲沟发育。施工范围内地层主要为第四系砂质黄土（Q3eol3），分布于地表，厚度大于20m，浅黄色褐黄色，土质不均，局部夹有钙质结核，结构疏松，具针状孔隙及虫孔，中密，潮湿，级普通土，0=150kpa。工点处场地具有自重湿陷性，湿陷等级为级，湿陷土层厚度为1030m。路基填筑前采用重型碾压、强夯或灰土挤密桩等地基处理形式进行处理后，再换填50cm厚的5%水泥改良土，5%水泥改良土共30万m3，压实标准：路基基床以下水泥改良土地基系数K30100MPa/m,压实系数K0.95。2改良土试验段设计2.1试验段概况黄韩侯铁路HHZQ-1标二工区基床以下路堤换填水
3、泥改良土试验段位于DK17+400DK17+600段，试验段长200m，地形平坦，地势开阔，线路以低填浅挖形式通过，路堤中心最大填高4.1m，该段路基基床以下换填0.5m厚的5%水泥改良土垫层，基床以下路堤为C组填料，基床表层为5%水泥改良土，厚0.6m，基床底层为C组填料填筑，厚1.9m。该段路基基床以下换填0.5m厚的5%水泥改良土垫层即为此次填筑工艺试验研究对象。2.2室内试验改良土施工前，首先对素土的物理力学性质指标、素土和水泥改良土的击实性质进行室内试验研究。2.2.1细粒土的物理指标试验土源取自于DK16+405DK17+170路堑挖方的粉质粘土，填料性质为C组填土，见表1。表1素
4、土的各项物理力学指标项目液限WL（%）塑限Wp（%）塑性指数（Ip）无侧限抗压强度（Kpa）指标26178.2140该段试验改良研究对象的是C组的粉质粘土，而粉质粘土分布范围很广，塑性指数相差很大。根据以往对粉质粘土化学改良的试验研究结果表明，对Ip10的粉质粘土更适用于掺加水泥进行改良。为更好的研究水泥改良土的施工工艺，该试验段选用土源均为一致路堑挖方取土地点，以限定所用素土塑性指数Ip小于10。2.2.2水泥改良土的时效性试验填料最大干密度及最优含水率是影响压实效果的重要因素之一。为了更好的控制改良黄土填料的压实质量，缩小现场施工和室内试验的差异，在路基填料填筑压实前，进行5%水泥改良土不
5、同击实延迟时间的重型击实试验，即水泥与土均匀拌合后分别延迟1,2,3,4,5h再进行重型击实试验。不同击实延迟时间改良黄土最大干密度和最优含水率的试验结果见表2，相应击实曲线如图1所示。表2不同时间间隔最大干密度及最优含水率击实延迟时间/h最大干密度/（gcm-3）最优含水率/%123451.931.891.861.851.85115.015.215.215.415.6图1由表2可知，随着延迟时间的增加，水泥改良黄土最大干密度先快速减小后并趋于稳定，最优含水率呈上升趋势。可见水泥改良黄土的最大干密度指标是个具有一定时效性的动态指标。由于铁路工程土工试验规程规定的击实时间（小于1h）与铁路路基施
6、工指南规定的现场施工到碾压完成所用的时间（小于5h）相差较大，因此用即时试验得到的较高最大干密度衡量延时压实后检测得到的干密度，会存在很大的误差，有可能出现质量较好路基达不到规范及图纸设计要求的压实标准的情况（此类情况在本标段白水车站路堤填筑施工现场中已出现）。因此，考虑现场施工从拌合到压实完成的时间约为3h，改良土用水泥的初凝时间约3h45min，采用改良黄土拌合后3h击实得到的最大干密度（1.86gcm-3）作为现场压实度检测控制标准比较合理，相应的最优含水率为15.2%左右。3施工过程3.1.1工艺流程基底平整碾压测量放样布格填土摊铺整平检测天然土含水量布格、摊铺水泥旋拌检测含水量、深度
7、碾压检测压实度洒水养护。3.1.2布格上土与摊铺整平根据松铺厚度计算每车料所摊铺的面积，然后用石灰在填筑底层画格子，格子的宽度依据每车卸料的摊开宽度和推土机的宽度确定一个合适的尺寸，布料时注意每车料都能卸在格子的固定位置，一般保持在格子上方居中处，所推开的长度基本一致，这样有利于保证填筑厚度统一，压实系数一致和平整度良好。在两侧设置的指标桩上用红布条等标示推土机平整后的标高，推土机按标示出的高度进行填料初平，最后平地机进行精平。依据试验配合比得出每格改良土水泥含量，水泥开始采用人工平铺，每格水泥平铺均匀后再用路拌机拌和均匀。上料长约50m后，推土机摊铺整平，要求摊铺后的平均厚度均匀，摊铺后的土
8、料高度以指标桩为准。3.1.3混合料含水量控制由于在水泥掺入后、拌和、摊铺、碾压等过程含水量均存在损失，经现场实测，综合含水量损失约在2%3%，为了保证改良土在最优含水量的情况下碾压，素土含水量按较最佳含水量大3%控制。当含水量偏高时，提前进行晾晒。3.1.4碾压过程为确定水泥改良土的压实质量与碾压机械、松铺厚度及碾压方式的关系，试验采用不同碾压方式对不同松铺厚度的改良土填料逐层压实，松铺厚度分别选取25、30cm，压实机械主要为龙工-20t压路机，碾压方式遵循先两侧后中间、先慢后快、先静压后振压最后静压的原则进行。碾压完成后测定每个断面不同检测点路基填土含水率及干密度，取其平均值作为检测结果
9、，并确定其最佳碾压方式。具体碾压方案及检测结果见表3、表4。表3试验段第一层含水量检测(虚铺30cm)中午：25里程桩号点位拌前含水量（%）拌后含水量（%）压实后含水量（%）备注DK17+400左16.913.412.9中19.316.115.0右17.214.913.1DK17+450左15.614.712.9中18.413.511.7右16.714.812.1DK17+500左16.913.611.7中15.712.511.9右17.915.113.4试验段第二层含水量检测(虚铺30cm)早上：12里程桩号点位拌前含水量（%）拌后含水量（%）压实后含水量（%）备注DK17+400左16.1
10、13.111.9中15.713.512.1右15.413.912.6DK17+450左16.113.112.4中16.313.712.6右16.915.112.4DK17+500左16.113.611.9中15.715.112.1右16.114.311.7表4试验段方案一(虚铺30cm)压沉量及压实度里程桩号点位压实度碾压遍数压实度压实后厚度（cm）备注DK17+450左距中1m0.863静压+弱振+强振三遍+静压0.96124.0静压+弱振+强振四遍+静压中0.8720.95325.0右距中1m0.8610.96424.7DK17+500左距中1m0.8630.96424.0中0.8690.
11、95524.1右距中1m0.8710.96124.5试验段方案二(虚铺25cm)压沉量及压实度里程桩号点位压实度碾压遍数压实度压实后厚度（cm）备注DK17+500左距中1m0.885静压+弱振一遍+强振一遍+弱振两遍+静压0.95719.8静压+弱振一遍+强振一遍+弱振两遍+静压中0.8870.96420.1右距中1m0.8820.96120.2DK17+550左距中1m0.8790.96720.1中0.8880.96619.9右距中1m0.8840.95720.0试验结果表明：强振碾压将导致改良土填料表面1020cm范围内的土体发生剪切破坏及起皮、横向裂纹等现象，因此，水泥改良土填料不适合
12、采用强振碾压。松铺厚度接近25cm时，采用静压与弱振相结合，强振至多一遍的碾压方式能取得较好的压实效果；当松铺厚度增大到30cm时，可适当增加碾压遍数以及强振遍数，以满足底层的压实。水泥改良土填料松铺厚度较薄或较厚时均不能取得良好的压实效果，在保证压实质量及适当的填筑效率前提下，一般控制在松铺30cm可取得良好的压实效果。最佳的碾压方式为静压1遍（基本稳定土体和压实表层），弱振12遍，强振2遍（保证深层土体压实），继续静压12遍（压实强振时被破坏的表层，并使之平整、光洁）。3.1.5养生当一层水泥改良土填筑合格后，若不能立即填筑上层的或暴露与表层的改良土必须保湿养护。如果随即在其上面进行下一层
13、的施工，可以不进行特别的养护。养护采用土工布覆盖洒水的方式进行，养护龄期一般不小于7d。养护期间要保持表层面湿润，并严格禁止除洒水车外的任何车辆机械通行。当改良土分层施工时，下层检验如压实度、平整度等指标合格后，上层填土能连续施工时，可留置专门的凝结期。4结论（1）水泥改良土随着击实时间的延迟，最大干密度逐渐减小，然后趋于稳定，即具有一定的时效性。（2）水泥改良土路基填料松铺厚度较薄或过厚均不能取得良好的压实效果，一般以30cm为宜；碾压45遍时压实效果最好；最佳的碾压方式为：静压1遍，弱振12遍，强振2遍，继续静压12遍；含水率过多或过少均不能达到较好的压实效果，含水率控制在15%的最优含水率附近的压实效果最好。（3）在气温较高的时段施工时素土的含水量控制要比最佳含水量大3%，而在阳光不是很强或早晚时段，素土的含水量控制要比最佳含水量大2%。根据现场实践得出，夜晚室外湿度相对较大，更适宜进行改良土施工。5结束语经过对路基基床以下换填5%水泥改良土的施工实践，能结合实际切实的总结分析出一套水泥改良土施工工艺方法，从而为今后黄韩侯铁路HHZQ-1标二工区所属路基工程即将开始的路基基床表层改良土的施工积累了经验。参考文献：1TB10102-2004，铁路工程土工试验规程2TZ212-2005,客运专线铁路路基工程施工技术指南2TB10414-2003,铁路路基工程施工质量验收标准