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1、第一章 路基施工第一节 路基施工基本概念 铁路路基是以土、石材料为主而建成的一种条形建筑物。它与桥梁、隧道、轨道等组成铁道线路的整体。路基必须具有足够的稳定性、坚固性与耐久，同时还要经受各种自然因素的破坏。所谓路基施工，就是以设计文件和施工技术规范为依据，以工程质量为中心，有组织、有计划地将设计图纸转化成工程实体的建筑活动。路基施工包括路堑、路堤土石方，防排水设施，挡土墙等防护加固构筑物以及为修建路基而作的改移河道、道路等。其中路基土石方工程是最主要的。防排水是保证路基主体工程得以稳固的根本措施，因此必须妥当安排、保证质量。路基施工时的基本操作是挖、装、运、填、铺、压，虽然工序比较简单，但通常
2、需要使用大量的劳动力及施工机械，并占用大量的土地，尤其是重点的土方工程往往会成为控制工期的关键工程。要得到满意的路基工程施工质量，必须严密组织，精心施工。一、路基施工的特点 1.工程量大 据有关资料表明，每公里新建铁路的路基土石方数量:平原为0.84.5万m3，丘陵、山岳为4.58.5万m3，困难山区为8.513.5万m3。2.地形复杂多变 铁路线路绵延成百上千公里，因此路基工程必然会遇到众多复杂的自然环境。3.施工质量难以控制 路基工程是以土、石这种松散体为建筑材料的，材料特性随时随地而有所不同，较难准确掌握，因此施工质量的控制也更为复杂。4.施工条件差 路基施工是野外操作，路基工地分散，工
3、作面狭窄，使一般的技术问题变得复杂化，难以用一般常规的方法和经验加以解决。此外，在路基施工中还存在场地布置难、临时排水难、用土处置难、土基压实难等不利的因素。二、路基施工的基本方法 路基施工的基本方法，按其技术特点大致可分为:人力施工、简易机械化施工、综合机械化施工和爆破法施工等。人力施工是传统的施工方法，使用手工工具、劳动强度大、工效低、进度慢、工程质量亦难以保证，已不适应现代铁路工程施工的要求。但是，在短期内人力施工还将继续存在，它主要适用于某些辅助性工作，是机械化施工的必要补充。简易机械化施工工效有限，只能用于工程量较小、工期要求不严的路基或构造物施工，特别不适宜高速铁路和一级铁路路基的
4、大规模施工。机械化施工和综合机械化施工是路基施工的发展方向，对于路基土石方工程来说，更具有适用性。实践证明，如果给主机配以辅机相互协调，共同形成主要工序的综合机械化作业，则工效能够大大提高。爆破法是利用炸药爆炸的巨大能量炸松土石或将其移到预定位置，它是石质路基开挖的基本方法。另外，采用钻岩机钻孔，亦是岩石路基机械化施工的必备条件。除石质路堑开挖而外，爆破法还可用于冻土、泥沼等特殊路基施工，以及清除地面、开岩取料与石料加工等。上述施工方法的选择，应根据工程性质、工期、现有条件等因素而定，而且应因地制宜和各种方法综合使用。三、路基施工的组织原则 1.集中力量保证重点工程分期分段施土。对于重点工程还
5、应编制个别的实施性施工组织计划，按铁道部规定的建设程序批准后据以施工。对于路基工程来说，这些重点工程包括:技术复杂和特殊土地区、特殊条件下的路基工程。一次用药量在5t以上的路基爆破工程。区段站路基工程;既有线站场改建、扩建工程和改线、改坡线路的路基工程。控制工期的数量大于3105m3的站场土石方工程。2.实现机械化施工，推广应用新技术、新材料、新工艺、新机具、新测试方法。在施工中应认真作好原始记录、积累资料，不断总结经验，提高路基施工技术水平。3.实现工厂化施工。4.全体不间断施工。5.流水作业施工。6.积极推广经济数学方法的运用。7.若在路基上埋设电缆、电杆，应保证路基的完整和稳定。因为在路
6、基上挖槽、埋设电缆、电杆，不论是与基床、路基面同时施工或在其后施工，均可能对路基的外形、排水乃至稳定性产生不良影响。在土质基床上不应有沟槽、坑，以防渗水或其他因素危害路基。第二节 路基施工准备工作 要保证工程项目能够如期高质量地完成，都必须做好必要的施工准备工作。路基施工前，必须根据工程的实际情况做好组织准备、物资准备和技术准备工作，使各项施工活动能正常进行。在施工过程中，所有的施工活动都必须严格按照有关施工规范进行，以确保工程质量，最后得到质量优良的路基实体。开工前的组织准备工作主要是建立健全工程管理机构和施工队伍，明确各自的施工任务，制定施工过程中必要的规章制度，确定工程应达到的目标等。组
7、织准备是其他准备工作的开始。劳动力、机械设备和材料的准备工作是路基施工组织计划的重要组成部分。路基施工前的技术准备工作包括施工调查、核对设计文件、线路复测、清理施工场地以及试验段施工等工作，同时应作好施工防排水工作。此外，路基土石方调配方案，也须在开工前做好。一、进行施工调查 路基工程的施工调查除了调查全线或全段共同需要的项目外，还应根据工程特点着重调查收集下列内容的资料，并写出调查报告。1.特殊土地区和特殊条件下路基的地质情况、河道情况、地下水位、冻结深度、风沙或泥石流季节等。2.核对土石的类别及其分布，进行填料初步复查和试验。3.大量石方爆破地段的地形、地貌、地质和附近居民、建筑物、交通与
8、通信设施情况。4.大型土石方施工机械的运输及组装场地。5.农作物收割、播种季节及平均产量和为办理用地、补偿工作所需的资料。6.为办理房屋、道路、管线、线路等拆迁补偿工作和清理施工场地所需的资料。7.修建各项临时工程和施工防排水的措施。8.新技术、新材料等特别需要的资料。二、接受施工图表 施工图表是铁路施工单位进行铁路施工的重要依据，只有在接到施工设计文件和图表后才能照图开始施工。路基工程必须按照批准的设计文件施工；如需变更，应按铁道部现行的变更设计处理办法执行。需要特别指出的是，施工单位接到设计文件后，应组织有关技术人员进行审核，及时到施工现场核对。如发现误差，应与设计人员联系，更正设计错误。
9、必要时，会同设计单位、建设单位(监理单位)进行图纸会审，共同解决设计文件中的差、错、漏等问题。会审会议必须做好相应的会议记要，并尽快发放到参加会议的各方代表手中。会议记要是竣工资料的重要组成部分，具有与施工图表一样的法律效力。三、测量放线 线路中线是线路施工的平面控制系统，也是铁路路基的主轴线，在施工时必须保持定测时的位置。在线路施工开始之前，必须进行一次中线复测，把定测时的中线恢复起来;同时还应检查定测资料的可靠性，这项工作称为线路复测。线路复测包括钉好百米标桩、边桩和加桩，钉好圆曲线和缓和曲线，核对地面标高和原有水准基点，并增设施工时需要的临时水准基点等等。设置加桩的目的是由于在施工阶段对
10、土石方的计算要求比设计阶段准确，横断面要求测得密些，所以需要设置加桩。修筑路基以前，需要在地面上把标志路基的施工界线桩钉出来，作为线路施工的依据，这些标桩称为边桩。测设边桩的工作，称为路基边坡的放样。具体来说就是要沿线路中线桩两侧用桩标志出路堤边坡坡脚和路堑边坡坡顶的位置，作为填土或挖土的边界。路基工程的填挖方都是根据边桩起坡的，因此，正确确定边桩的位置对整个施工都十分重要。边坡放样的方法很多，常用的有图解法和逐步接近法。(一)图解法 图解法(图1.2.1)就是在路基横断面上，按图的比例尺量出路基坡脚或坡顶至中线桩的距离，并把它填在边桩位置表中(表1.2.2)。到现场即可根据此表，用方向架、皮
11、尺直接量出边桩的位置，钉上木桩，并在各桩间标出界线(撒石灰或犁出沟槽)作为填挖方起坡的依据。为避免施工中毁坏、丢失，应在边桩外数米处(横断面方向线上)加钉断面控制桩，并注明距边桩的距离。用图解法放边桩时，要核对表上的数字有无错误，以及横断面与实际地形是否符合。此法优点是手续简单，速度快，适用于地形变化不大的地段，但当地形变化很大，横断面测量误差较大。(二)逐步接近法 1.平地上放边桩。当地面无横向坡度时，可根据路基面的宽度、边坡坡度、填挖高度，计算边桩距离，如图1.2.2。其计算公式如下:(1.2.1)式中 D1、D2线路中心至边桩的距离(m);b路基顶面宽度(m);m边坡坡率(%);H路堤高
12、度或路堑深度(m)。计算出D值后，用皮尺从线路中心桩，向垂直线路方向量出距离D1、D2，即为边桩位置。2.坡地上放边桩。在有横向坡度的地面上放边桩，其D1、D2不等，因而只能采用试算的方法，如图1.2.3。其计算公式如下：(1.2.2)(1.2.3)式中 h路堑中桩与上坡侧边桩试算点的高差(m);h1路堑中桩与下坡侧边桩试算点的高差(m)，其他符号同前。此式用于路堤放边桩，则上坡侧用D1式，下坡侧用D2式。具体做法是:先在断面图上量取边桩距离，或大致估计边桩位置，如图1.2.3中A点，测得中桩至A点的高差为 h1，水平距离为D1，用公式1.2.2计算D1。若D1不等于D1时，则需要重新移动边桩
13、位置，每移动一次A点，就有一个新的D1、h1，同时算出一个D1，直至D1=D1。一般试算一、两次即可定出边桩位置。路基工程一旦开工，路基填挖断面以内的桩点将遭到损坏，因此，在复测后，应将中线主要桩移到取土或弃土地点或者施工机械走行的范围以外，设置护桩，桩上应写明桩号及填挖高度，并在桩侧插立标杆。总之，标志线路中心位置的中线桩和标志路基施工界线的边桩是铁路施工的重要依据，必须加以妥善保护，以确保工程的顺利完成。四、清理施工现场(一)改移线路 对于施工用地范围内的各种管线，如水渠、通讯电缆、电网等，必须在工程开工前与相关部门取得联系，尽快进行线路的改移。临时运输道路、施工管道等均应满足开工需要。当
14、利用原有公路运输大型机械时，应先实地检查;当其路基、桥梁宽度和载重等级以及最小曲线半径不适应时，应采取临时加宽或加固措施。(二)拆迁建筑物 新建铁路经过的地区，常常需要对建筑物进行拆迁，如房屋、水井、坟墓等。必须事先明确搬迁、拆除或防护方案的完成期限，以保证在工程开工之前，拆迁工作已全部办妥。同时，对拆迁户应按照国家有关规定给予补偿。修筑路基可能对当地环境产生不良影响，如取土、弃土、爆破、尘埃、噪声以及开挖填筑涉及原有的灌溉、蓄水系统时，如果不妥善处理，均可能造成不良后果。因此，在修建路基时，应重视农田水利、节约用地，并注意环境保护。(三)征租土地 铁路用地及界内设施的拆迁、补偿必须遵守现行的
15、国家建设征用土地条例有关规定。通常的办法是依据设计规定的路基用地范围与取、弃土用地范围划定用地界限，计算征地数量;同时依施工设备、料场、生产和生活房屋等计算租地数量。向政府土地管理机关报送征、租地计划，经批准后按政府统一定价补偿。(四)砍伐树木 路堤基底及路堑顶面范围内的树木以及有可能影响行车安全的树木，应在施工前予以砍伐或移植。若路基内留有树木，会因腐朽或发育降低土体密度和强度，对基床的影响尤其大;在填方地段，树墩还有碍于土的压实作业。在挖方地段砍伐，应拔出树墩和主根。在填方地段砍伐:主根以上填筑高度大于基床厚度时(现行规范规定的一级线路基床厚度是2.5 m)，可留置露出地面不大于0.2 m
16、且不侵入路基基床部分的树墩;主根以上填筑高度等于小于基床厚度时，应拔除树墩主根。在森林地带或有风沙、雪害及洪水冲刷的线路上砍伐和移植树木，应根据当地条件进行特殊处理。(五)干燥场地 与湿润土壤相比，干燥土壤更容易挖掘和运送，用它作材料所建造的路基工程其质量也更加稳定。因此，在工程开工之前，应当对施工场地作必要的处理，使之先行干燥。干燥场地最主要是修建良好的排水设备，做到地面排水和地下排水两不误。通常可以采用如下方法:在路堑地段应开挖天沟。路堤地段，应在取土坑地点挖排水沟。场地内土壤含水过多时，可挖纵横沟网。当路基基底有地下水时:若地下水埋藏浅，可采用明沟、排水槽;若地下水埋藏较深，可采用渗井、
17、渗水隧道等。五、试验段施工 高速铁路、一级铁路、特殊地区铁路以及采用新技术、新工艺、新材料的路基，在正式施工前，应采用不同的施工方案和施工方法，铺筑试验段并进行相关的试验分析，从中选出最佳施工方案和施工方法以指导大面积路基施工。所铺筑的试验段应具有代表性，施工机械和工艺过程要与以后全面施工时相同。通过试验段施工可确定不同压实机械压实各种填料的最佳含水量、适宜的分层厚度、相应的碾压遍数、最佳机械配置和施工组织方法等。第三节 土石方调配 为了有成效地组织路基施工，首先要解决的是土石方的调配问题。所谓土石方调配就是要解决从路堑里挖出来的土应该运到哪里去，路堤上需要的土应该从哪里运来的问题。一、路基横
18、断面面积的计算 计算路基土石方数量必须先求出路基横断面的面积。对于地面比较平坦规则的断面，可将其分成矩形、梯形、三角形分别计算。对于不规则地面的断面，通常采用两脚规量算法，可以较快地求出面积。图1.3.1为按一定比例尺(1:200)绘制的路基横断面。从横断面的中心向两侧每隔1m画一竖线，如图中a,b,c、.al等(如用方格纸绘制横断面图，则可利用印好的格线)，用两脚规逐次量其纵距并累计起来即得横断面图的面积。由图1.3.1可知纵距a及a1为左右两侧小三角形的边，同时a、b、c、.、al等为中间各梯形的底边，由于这些纵距的间隔为1m，即中间各梯形的高均为l m。如两端小三角形的高均认为它是1 m
19、，则路基横断面的面积为 (1.3.1)可见，路基横断面的面积等于相隔1 m的纵距之和。利用两脚规量算路基横断面面积时，一般每个断面应量两次，取其平均值，并且两次数值的差不得超过断面面积的2%，否则应重新量算。二、土右方工程量计算 计算线路土石方工程量的方法通常有两种，即平均断面法和平均距离法。1.平均断面法 按照线路测量桩号分段计算。每段土石方的体积等于该段前后两个断面面积的平均数乘上该段的长度。如图1.3.2的土石方体积为 （1.3.2）2.平均距离法 如图1.3.3，该段土石方的体积为 (1.3.3)由于施工现场的地形千变万化，路基横断面积的数值也随之不断变化，因此在实际工作中常常采用平均
20、距离法。三、土石方调配原则 从路堑挖出的土壤，一般应尽量利用来填筑路堤，这叫移挖作填。这是路基工程一个重要特点，在经济比较的前提下，争取最大限度的移挖作填，就能最大限度地降低施工工程量。土石方调配就是解决这一问题的工作。设计单位根据测量结果算出来的填挖方数量叫做断面方。例如，某段线路的路堑挖方是56 000m3，路堤填方是30 000 m3，那么工程量是86 000 m3断面方。施工时所做的挖运方数叫做施工方。这段线路如果采用横向运土，有86 000 m3断面方就得做86 000 m3施工方，即路堑里的56 000 m3是挖出来弃掉的，而路堤上需要的30 000m3则另外从取土坑运来;如果移挖
21、作填，作一方施工方就可以完成两方断面方，所以，如果采用纵向运土移挖作填可以利用27 000 m3,其余3 000 m3填方取土填筑，那么施工方就只有29 000(弃土)+27 000(利用)+3 000(取土)=59 000 m3 了。应该特别引起注意的是，路基土石方工程的施工工程数量并不决定于路基建筑几何体积的计算，而是决定于路基土石方调配方案。因此在正式开工前做好最优的土石方调配工作，可以大大减少工程造价。在进行土石方调配的规划时，以下原则是应该加以考虑的:1.节约用地，尽量利用荒地、劣地、空地作为取土、弃土的场地，少占耕地，并结合施工改地造田。取土坑的深度与弃土的堆置地点，要考虑排水系统
22、的全面规划，禁止弃土堵塞渠道。取土坑的深度应使坑底标高与桥涵沟底标高相适应，以利排水。2.好土应尽量用在回填质量要求较高的地段。3.挖方量与运距之和尽可能为最小，即总土方运输量或运输费用为最小。4.充分利用移挖作填，减少废方和借方，使挖方和填方基本达到平衡;同时选择恰当的调配方向、运输路线，使土方运输无对流现象。如果挖方少于填方数量时，可以先横向取土填筑路堤底部，再纵向利用路堑的挖土填筑路堤的上部。如果路堤两侧取土有困难时，可采用放缓路堑边坡或扩大断面的方法取土。当挖方数量大于填方数量时，可先横向将多余土方丢弃，再纵向运输到路堤处填筑。如图1.3.4。5.在规划土源时也应考虑附近其他余土的利用
23、问题。可充分利用改河、改沟、改移公路等附属工程的土方。隧道开挖出来的坚石、次坚石可充分利用来修建桥涵、挡土墙等建筑物，还可用作线路道碴。预留的复线位置或拟扩建站场的范围，都不应在其挖方上弃土，亦不应在预留填方处取土，最好将挖方上的弃土弃于预留填方处。6.在调配土方平衡土源时，还应考虑以下因素:(1)土、石方经过挖掘、运输、填筑及压实后，其体积较原来有所变化。有的体积增加，有的却减少，可以用松散率或压缩率表示，其数值的大小与土石成分、性质、夯实密度、含水量和施工方法等有关。在调配时对土石方的数量，应根据其压缩率或松散率的经验数值进行调整。(2)路堤基底的沉陷量(约为路堤填土高度的1%4%)(3)
24、土石的挖、装、运、卸过程中的损耗。(4)用机械填筑路堤时，为了保证路基边沿部分的填土压实，施工时须将路堤每侧填宽约0.2 m。一般来说，可按填土的断面方数增加15%来规划取土土源，但计算所完成的工程量时，只能按设计的断面方数计算。7.土石方调配与施工方法密切相关。施工方法不同，土石方调配的方数和经济运距也不同。要做好土石方调配工作，不能单靠设计文件和图纸，必须进行现场调查。只有结合现场的实际情况进行调配，才能使调配的方案具有实际的意义。四、土石方调配方法 区间的路基是线形土石方建筑物，大型站场的路基是广场型土石方建筑物，在对两者进行土石方调配时，所采用的调配方法是不同的。通常对区间的路基土石方
25、调配采用线法调配，而对大型站场的路基土石方调配采用面法调配。1.线法调配 线法调配主要是借助于线路纵断面图和土积图来实现。所谓土积图是指在线路纵断面图下方，按照各桩号处的累计土石方数量(挖方为正、填方为负)所绘制的该段线路的土石方量累计曲线。通过线路纵断面图和土积图，可以确定区间路基土石方调配的最大经济运距，从而得出最合理的移挖作填方案。采用线法调配通常有两个运土方向:纵向运土和横向运土。纵向运土是指从路堑运土到两端的路堤。横向运土是指从路堑运土到弃土堆或从取土坑运土到路堤。当从路堑挖一方土纵向运到路堤的费用，比起将路堑挖一方土横向运到弃土堆，再从取土坑挖一方土横向运土到路堤的总费用更低时，纵
26、向运土是较为经济的。但随着纵向运土的距离增大，利用方的单价也随之增大。当纵向运土增加到一定的距离，使得从路堑挖运一方土到路堤的费用，比将土运到弃土堆，再从取土坑挖一方土运到路堤的总费用大时，则纵向运土应改为横向运土。这一运距叫做最大经济运距，它可以由下式算出:(1.3.4)式中a 挖装1m3土石方的费用;b 1m3土石方运送1m距离的费用;d 1m3弃土和1 m3取土所占用土地的地亩费用;Lc 1m3土石方从路堑运送到弃土地点的运送距离;Lf 1m3土石方从取土坑运送到路堤的运送距离。应当指出，移挖作填的合理运距不能单纯从经济上考虑。在线路穿经城镇、工矿、森林、农田、果园等地区时，必须尽可能压
27、缩取、弃土用地宽度，适当加大移挖作填距离，这不仅在宏观上是合理的，而且随着运土机械的发展，也是可能的。而对于不可避免地必须占地的场合，则需要尽可能地不占好地，或通过施工改地造田，造地还田。2.面法调配 面法调配主要用于大型站场和重点高填深挖的大面积土石方调配。其运土方向无一定的规律性，只要能做到在站场范围内将土石方合理分配即可。采用面法调配时必须同时考虑站场附近其他设施的施工对土石方调配的影响。如果对这些情况不了解，或者对其给土石方调配带来的影响程度估计不足，将使得调配工作复杂化，造成不必要的浪费，增大了工程成本。在考虑填挖方数时，要把同一站场内施工的建筑物基坑、地道及其它可以利用作填方的挖土
28、数量计算进去;在大量修建作为疏干场地用的排水沟及渗沟时，须计算其土方数量，因为这些土方有时数量很大，能影响土方调配;大型编组站施工进度计划中所规定的线群铺设及开通次序对土方工程施工方法的选择及土方调配具有决定性影响;对于附近是否有可以利用的设备、利用的程度等均要全盘考虑。站场土石方调配应在施工组织设计说明书内说明选定调配方案的主要理由以及所采取的有关施工方法和重要措施的基本内容。第四节 土质路堤施工 为保证路堤具有足够的强度、良好的稳定性及耐久性，应选用符合要求的填料，采用合理的方法来填筑路堤。在土质路堤的施工过程中，尤其要重视对填土的压实。一、路堤基底的处理 路堤填筑前，应先按基底的土壤性质
29、、基底地面所处的自然环境状态，同时结合设计对基底的稳定性要求等，采取相应的方法和措施对基底予以处理，其作用是为了保证路堤的稳定，使之不致产生滑移和过度沉陷等现象。基底处理所涉及到的因素很多，影响最大的是下面4个因素:基底土的土质、路堤高度、地下水、坡度。二、路堤填料的选择及鉴别(一)土的可松性 天然土体或岩石在施工过程中的变化，一般可以概括为三种状态。即:开挖前的自然状态，挖掘、装运后的松散状态，压实后的密实状态。自然状态下的土，经过开挖以后，其体积因松散而增大，以后虽经回填压实，仍不能恢复成原来的体积，这种性质称为土的可松性。由于土方工程量是以自然状态下土的体积计算的，所以在计算土方调配、土
30、方施工机械及土方运输工具数量时，应考虑土的可松性。土的可松性程度可用松方系数、压缩系数和沉陷系数来表示，即:松方系数:(1.4.1)压缩系数:(1.4.2)沉陷系数:(1.4.3)土的可松性与土质有关。而由式(1.4.1)式(1.4.3)，可知 。(二)填料的选择 填料选择的好坏是决定路堤能否形成坚固和稳定的重要因素。根据填料的颗粒组成、颗粒形状及塑性指标进行分类，可将填料分为岩块、粗粒土以及细粒土三大类。岩块类是指粒径大于20mm的颗粒含量大于全重50%的填料，包括块石和碎石。粗粒土是指粒径大于0.1mm的颗粒含量大于全重的50%的土，包括砾石和砂类土。细粒土是指粒径小于0.1 mm的颗粒含
31、量大于全重50%的土，包括粉土和黏性土。为便于工程施工时的选择应用与管理，增强填料适用性，根据填料本身的风化程度及级配的优劣，将其归纳为5个组，具体如下:A组为优质填料，包括硬块石、碎石土、粗砂、中砂、级配良好的漂石土等;B组为良好填料，包括软块石、碎石土、粗砂、中砂、级配不好的漂石土等。这两组填料在填筑路堤时可以任意使用。C组为可使用的填料，包括粉砂、粉土、滑石类土等。该组填料在使用时应限制其使用范围或对其作特殊处理。例如，白垩土及滑石类土，仅允许用于基底干燥且不受水浸的较低路堤，并在使用时进行个别设计，采取措施保持路基本体不致受水影响。又如，带有草皮的表层土，不得填于高度在1.2 m以内的
32、路堤。当路堤高于1.2 m时，且地面横向坡度小于1:5时，可将其打碎用于路堤下层。D组为不应使用的填料，包括黏粉土、风化严重的软块石等。原则上一般在路基工程中不采用这一组别的填料，在不得不使用D组填料时，应按设计要求采取改良土质、加强压实以及做好防排水工程、加固坡面护坡等措施。E组为严禁使用的填料，主要是指有机土，例如淤泥及淤泥质土、含石膏及其他易溶盐类含量超过容许限度的土。该组填料绝对不得用于路堤填筑。(三)填料的鉴别 填料的鉴别主要有两种方式:一种是野外鉴别，另一种是试验室分类。野外鉴别主要适用于工地的现场作业。对于岩块和粗粒土，一般用手触感觉(手感)、目视观察(目测)等简易方法鉴别。对于
33、细粒土的鉴别就要相对复杂得多，它分为四个步骤:即摇震反应、韧性试验、干强度试验和光泽反应，通过以上简易试验，可以对细粒土的野外鉴别定名。建筑材料在使用以前必须经过严格的试验，得到符合规范要求的指标以后方可使用，填料也不例外。填料的试验室分类是按照下列各项试验进行的:筛分法、液限及塑限试验、对特殊土辅以专门的鉴别试验、计算Cu(不均匀系数)和CC(曲率系数)值，据此判别填料级别的好坏。三、土质路堤填筑 路堤本体各部分以及填筑的护道均应分层填筑并压实到规定的密度。“分层填筑”和“压实达到标准”是对路堤填筑的基本要求，至于在不同条件下保证其实现的作法要求，则应根据不同的情况分别考虑。同时，压实层的铺
34、填厚度和压实的遍数应通过试验合理确定。（一）填筑方法 铁路列车运行对线路平顺性的要求很高，路堤填筑质量的好坏直接关系到列车运行的舒适度和安全度。要保障路堤的填筑质量，应严格按照横断面、全宽度、逐层、水平铺填并夯实路基。分层填筑时，原则上最好采用同一种类的填料，从下而上逐层填筑、碾压密实，如原地面不平，则由最低处分层填起，如图1.4.1。如果必须使用不同类土填筑路堤，不得将两种及两种以上填料混杂混填，因为采用混杂填筑不能保证填料种类的特征以及压实的均匀性，且易于在路堤内形成水囊，降低路基施工质量。故一般采用下列填筑方式：1.将渗水性较大的土，填于渗水性较小的土层上时，则在渗水性小的土层面，应做成
35、向两侧1%4%的横坡以利排水，如图1.4.2。2.将渗水性较小的土，填于渗水性较大的土层上时，则在渗水性大的土层面，应保持水平坡面，或者做成凸形，如图1.4.3。如果两类填料的颗粒大小相差悬殊，则应在层间设置相应的垫层，以防止上层细粒土落人下层内，如图1.4.4。3.当分层填筑不适宜时，一般将渗水性较小的土层填在堤心部分，顶部及两侧填筑渗水性较大的土，通常称这种路堤为“包心路堤”。当下层堤心部分为含水量较大的土，而以渗水性较弱的一般黏性土包在外层时，应在坡脚设置滤水趾，以促进堤心土体的固结。4.填筑涵管两侧路堤缺口，因从涵管的两侧不少于涵管孔径两倍的宽度内，对称水平分层填筑，如图1.4.7所示
36、，以免涵管两侧因受力不均而产生位移、开裂等现象。5.为了避免桥台背后的填土因水浸或受冻对桥台产生附加推力，在台后下方不小于2.0m、上方不小于2.0 m加桥台高的范围内，应以渗水土填筑;确有困难时，除严寒地区外，亦可来用一般黏性土填筑。对于各类土的填筑，均应严格夯实。采用一般黏性土作填料时，其密度要求达最佳密度的90%。(二)施工注意事项 在填筑路堤时，应注意以下几点:1.施工前，必须对地基进行复查核对及处理，并随即填筑。发现地基范围内有泉眼、坑穴或局部松软等，应慎重处理，不得随意填塞。2.路堤填料的选择应满足“路堤填料选择”的要求。填料的挖、装、运、铺及压卖应连续进行，以防止填料的物理化学特
37、征(如级配、塑性、液限、风化程度、含盐量等)随时间或在作业过程中丧失或转变，使得路堤上的实际填料尽可能与选定的相符。在作业过程中：对细粒土和粉砂、黏砂填料，应避免其含水量的不利变化;对粗粒土和软块石，应防止产生颗粒的分解、沉积和离析。3.对分层填土的厚度和要求夯压的次数应严格控制。填土厚度应均匀，以保证每一填层各深度的压实密度均匀一致。压实层面应碾压或夯压大致平整，以保持上一层填土厚度均匀，局部凸凹差不大于30 mm。压实密度及其均匀性应经检验符合要求后方可在其上继续填筑。逐层检验控制填筑是为了确保整个路堤的密实度符合要求。为适应机械化施工的发展，须采用并不断研究快速检测技术。一般层厚以30
38、cm为宜。4.在完工的路堤结构顶面上，除压实、平整和运铺底碴的机械外，不应行驶其他大型机械和车辆，以防止路拱外形受损及路基面上产生坑槽积水。5.当土质不良时，可以采取向土中加入掺合料的办法，以改善和提高填料的稳定性、防水或排水性、压实性和强度。当采用掺料土改良土质时，应先摊平土料，再散布掺合料，用犁、耙或其他方法充分拌合，经检查无明显的不均匀现象方可使用。应特别注意的是，掺料土所含成分的均匀性是改良土质能否达到预期效果的关键。检查均匀性一般以观察其色泽为主，或采取其他野外鉴别方法;当设计对掺料土均匀性有指标要求时，还须按其指定的试验方法检测控制。（三）填土压实 天然结构的土，经过挖、运、填等工
39、序后变为松散状态，必须将路基填土碾压密实，保证路堤获得必须的强度和稳定性。如果路基压实不好，基础不稳，就会影响轨道的平顺性。因此，压实工作对路基施工是至关重要的。1.压实方法 填土的压实方法有:碾压、夯实和振动。平整场地等大面积填土工程多采用碾压法，对较小面积的填土工程则宜采用夯实法和振动压实法。相应的压实机械也可以分为碾压式、夯击式和振动式三大类型。此外，运土工具中的推土机、铲运机以及汽车也可用于路基压实。碾压法是利用机械滚轮的压力压实土壤，使之达到所需的密实度。碾压机械有平碾、羊足碾和气胎碾等几种。羊足碾虽然与土接触面积小，但对单位面积的压力比较大，土壤压实的效果好。羊足碾适于对黏性土的压
40、实。夯实法是利用夯锤自由下落的冲击力来夯实土壤。夯实法分人工夯实和机械夯实两种。夯实机械具有体积小、重量轻、对土质适应性强等特点，在工程量小或作业面受限制的条件下尤为适用。振动压实法是将振动压实机放在土层表面，借助振动机构使压实机振动，土的颗粒发生相对位移而达到紧密状态。用这种方法振实非黏性土效果较好。振动碾是一种振动和碾压同时作用的高效能压实机械，适用于对爆破石渣、碎石类土、杂填土或轻亚黏土的压实。2.压实作业原则 路基的压实作业，在操作时应遵循“先轻后重、先慢后快、先边后中”的原则。所谓先轻后重，是指开始时先使用轻型压路机进行初压，随着被压实层密度的增加，逐渐改用中型或重型压路机复压。所谓
41、先慢后快，是指压路机碾压速度随着碾压遍数的增加可以逐渐加快。这是因为初压作业时，土壤较松散，以较低的速度进行碾压，可以使碾压的作业时间长一些，作用深度大一些，土壤的变形也就充分一些，以利于发挥压路机的压实功能，避免因碾压过快造成推拥土壤或陷车。随着碾压遍数的增加而加快碾压速度，有利于提高压路机的作业效率和表层的平整度。所谓先边后中，是指碾压作业始终坚持从路基两侧开始，逐次向线路中心碾压，以保证路基的设计拱形和防止路基两侧的坍塌。另外，在碾压过程中，应始终保持压路机行驶方向的直线性。到达一碾压地段的尽头时应迅速而平稳地换向，并使左右相邻两压实带有1/3的重叠量，以保证碾压质量。对于压不到的边角，
42、应辅以人力或小型机具夯实。3.影响填土压实质量的因素 影响填土压实质量的因素有很多，其中最主要的有:土的含水量、分层厚度、压实机械以及压实遍数。(1)土的含水量。路堤施工前，对筑路用的土应由试验人员进行试验和测定，以决定最佳含水量和密度。在施工中还必须经常量测实际填土密实度，以便及时发现问题进行纠正。填筑路堤用土的含水量须严格控制，应等于或接近最佳含水量。当填料含水量大于限值时，应采取排水疏干、松土晾干等措施;当含水量过低时，应洒水湿润，也可先挖弃表层土，取用含水量适当的底层土。人工润湿的加水量mw可按下式估算:（1.4.4）式中 ms 所取填料的湿重(t)n，opt 填料的原有含水量、最佳含
43、水量。(2)分层厚度。压实机械的压实作用，随土层的深度增加而逐渐减小。在压实过程中，土的密实度也是表层大，而随深度加深逐渐减小，超过一定深度后，虽经反复碾压，土的密实度仍与未压实前一样。各种压实机械的压实影响深度与土的性质、含水量有关。所以，每层铺土厚度应根据土质、压实的密度要求和压实机械性能确定。(3)压实机械。不同压实机械，适用于不同土质、土质厚度等条件，这是选择压实机械的主要依据。正常条件下，对于砂性土的压实效果，振动式较好，夯击式次之，碾压式较差;对于黏性土，则宜远用碾压式或夯击式，振动式较差甚至无效。不同压实机械，在最佳含水量条件下，适应于一定的最佳压实厚度以及通常的压实遍数。(4)
44、压实遍数。填土压实后的密实度与压实遍数有关。土在一定的含水量条件下，开始压实时土的密实度急剧增加，经过一定的压实遍数后，接近土的最大干密度。在此之后虽经反复压实，其密度再无变化。所以，对不同的土，以及压实后的密实度要求不同，各类压实机械的压实遍数也不同。（四）预留沉降量 预留沉降量也称为沉落量，是在填筑路堤时，考虑到施工时和竣工后路堤本体的压缩与固结，根据堤高、填料种类及压实条件，并结合地基情况、施工季节及延续时间，以及施工观测等具体情况而采取的适当抬高路堤的措施。由于影响预留沉降量的因素很复杂，不宜机械地规定。因此，必须在施工过程中从维修和使用的角度出发，按照工程实际需要与可能适当取值。土质
45、路堤的预留沉降量，就当前沿用的常规施工的技术条件下，仍然必须保证。铁路路基施工规范(TB 10202-2002)中对路堤预留沉降量的取值为:当路堤高度小于20 m时，可按平均堤高的02.5%预留沉降加高量;当路堤高度大于20 m时，除按设计加宽外，可按平均堤高的01.5%预留沉降加高量;对于很低的或加强压实的以及观测表明已沉降稳定的路堤，均可不加或少加(小于堤高的0.5%)沉降量。在地基较坚硬地段，填筑级配良好不易风化的块石且用重型机械碾压的路堤，预留沉降量可控制在00.5%。填石路堤的沉降量，只要在施工中保持了分层填筑、填塞空隙，数值是较小的。预留沉降量的路堤，仍保持设计坡脚不变，而将施工边
46、坡略陡于设计边坡，路基面不小于设计宽度，即路堤施工坡度应按加沉落土后的路基面宽度仍符合设计宽度的原则进行检算。对中心高度大于12 m的路堤，应在施工期间选定代表性断面进行沉降观测，以便能够根据观测结果合理、准确、有效地确定或调整预留沉降量。观测点宜分别埋设在路堤基床以下部分堤高的1/3处、2/3处和基床底面。根据观测结果，可适当调整预留沉降量。如果填筑至基床底面时，观测点的时间填高沉降曲线表明沉降已趋稳定，预留沉降加高量可减少或只按基床高度加高。路堤交付铺轨时，预留沉降加高的路基面应保持平顺。在不适宜预留沉降高度的地段，如站场，应考虑加强压实以提高填层密度，或采取预压加速沉降等措施。交付铺轨时
47、，预留沉降加高的路基面应保持平顺，必要时，预留沉降高度应作适当调整。路基面的抬高，应向邻接的填挖交界或桥台以及预留沉降量较小的地段顺坡递减，递减的纵坡不宜大于线路的最大限制坡度，困难条件下不得超过最大限制坡度加2。第五节 土质路堑施工 一、路堑开挖方法 路堑开挖是将路基范围内设计标高之上的天然土体挖除并运到填方地段或其他指定地点的施工活动。深长路堑往往工程量巨大，开挖作业面狭窄，常常是一段路基施工进度的控制性工程，因此应因地制宜，以加快施工进度、保证工程质量和施工安全为原则，综合考虑工程量大小、路堑深度和长度、开挖作业面大小、地形与地质情况、土石方调配方案、机械设备等因素，制定切实可行的开挖方
48、式。根据路堑深度和纵向长度，开挖时可按下列几种方法进行。(一)单层横挖法 单层横挖法是从路堑的一端或两端按路堑横断面全高和全宽，逐渐地向前开挖，挖出的土石，一般是向两头运送。这种开挖方法，因工作面小，仅适用于短而浅的路堑，可一次性挖到设计标高。(二)多层横挖法 如果路堑较深，可以在不同高度上分成几个台阶同时开挖，每一开挖层都有单独的运土出路和临时排水措施，做到纵向拉开，多层、多线、多头出土。这种开挖方法称为多层横挖法。这样能够增加作业面，容纳更多的施工机械，形成多向出土以加快工程进度。(三)分层纵向开挖法 分层纵向开挖法是开挖时沿路堑纵向将开挖深度内的土体分成厚度不大的土层，在路堑纵断面全宽范
49、围内纵向分层挖掘，如图1.5.2所示。这种施工方法适宜于宽度和深度均不大的长路堑。(四)通道式纵挖法 通道式纵挖法是开挖时先沿线路纵向分层，每层先挖出一条通道作为机械运行和出土的线路，然后逐步向两侧扩大开挖，直到设计边坡为止，如图1.5.3所示。这种施工方法为纵向运土创造了有利条件，适宜于路堑较长、较宽、较深而两端地面坡度较小的情况。(五)纵向分段开挖法 如果所开挖的路堑很长，可在一侧适当位置将路堑横向挖穿，把路堑分为几段，各段再采用纵向分层或纵向拉槽开挖的方式作业，这种开挖路堑的方法称为纵向分段开挖法，如图1.5.4所示。这种方式可增加施工作业面，减少作业面之间的干扰并增加出料口，从而大大提
50、高工效，适用于傍山的深长路堑的开挖。二、路堑开挖注意事项 1.根据以往经验，路堑中发生的问题，多数是水造成的，因此，在开挖路堑的施工过程中，无论采用哪种开挖方法，均应保证在开挖过程中及竣工后的顺利排水。为了及时将水排除，开挖底面要经常保持一定的纵向排水坡度，这样做不但对排水有利，而且对运输也有利。保证纵向坡度的办法有:(1)路堑设计有纵向坡度时，下坡端直接挖到底，使其纵向坡度与设计坡度一致；上坡端挖至能保持从线路纵向坡度反方向排水为限；剩余部分，再从下坡端开挖，如图1.5.5(a)所示。(2)路堑设计为平坡时，两端都挖成向外的下坡，最后挖除剩余部分成平坡，如图1.5.5(b)所示。2.路堑开挖