2陽山碎石土路基填築作業指導書

2022-09-13 18:27:04 字數 4218 閱讀 2209

1 編制依據

1.1 《高速鐵路路基工程施工及驗收暫行規定》

1.2 《軟土地基路橋設計引數試驗專案試驗研究實施細則》(送審稿)

1.3 《軟試施(路)修-01~02》

1.4 《軟土地基路橋設計引數試驗專案第2試驗段實施性施工組織設計》

2 試驗概況

2.1 地層及路堤填料

地基上部屬第四系全新統衝湖積層,表層為黏土,灰黃色,軟~硬塑,層厚0.76~3.60m;其下為淤泥質粉質黏土,深灰色,流塑,含少量腐植物,區域性夾有薄層粉砂,具高壓縮性、低強度、高觸變性的特點,厚3.

2~16.5m;下臥層為黏土、粉土及粉質黏土,軟~硬塑。

試驗段填料採用蘇州市以南陽山西側取土場開採的碎石土,運距約80km,以水陸結合的運輸方式運至工地。陽山碎石土中岩石碎塊主要為石英砂巖,其間混雜有不等量的粘性土。經現場對不同位置取樣分析屬a級填料,最大幹密度2.

17~2.34g/cm3,最佳含水量6.5~8.

5%之間,基床以下路堤最大粒徑為200mm, 基床底層最大粒徑為150mm,其中粒徑小於20mm的佔47.7%。

2.2 主要工程數量(見表1)

表1 碎石土填築主要工程數量表

2.3 地基處理及路堤結構型式

2.3.1 地基處理

段採用塑料排水板聯合真空預壓加固處理,加固深度14.5~18.5m,塑料排水板頂面鋪設0.

8m厚砂墊層(膜下0.5m,膜上0.3m),其中k0+276.

51~+350、k0+480~+515段砂墊層中鋪一層土工格柵。

段採用塑料排水板聯合超載預壓加固處理,加固深度7.0~15.0m,砂墊層厚0.

6m,內鋪一層土工格柵,其中k0+515~+587.755段排水板間距1.8m,超載土柱高1.

8m;k0+589.245~+708.255段排水板間距1.

2m,超載土柱高1.2m。

段採用砂樁聯合等載預壓加固處理,加固深度15.0m,砂樁頂面鋪0.6m厚砂墊層,內鋪一層土工格柵,等載土柱高1.0m。

2.3.2 路堤結構型式

路堤由基床及基床以下路堤組成。基床由基床表層及基床底層組成,基床表層級配碎石厚度為0.7m,基床底層陽山碎石土厚度為2.

3m,總厚度3.0m。基床以下路堤厚度為1.

2~2.5m的陽山碎石土。整個路堤位於直線段,碎石土直接在砂墊層上填築施工,底面填築寬度26.

7~30.6m,頂面寬度16.3m。

路堤邊坡坡率1:1.5,邊坡坡面採用土工網墊固土後噴播植草防護,沿邊坡外側2.

5m寬度範圍內每填築0.3m加鋪一層土工格柵。

3 試驗準備

為保證路基填築試驗工作的順利進行,施工前應作好以下的準備工作。

3.1 物資材料

主要是填料(碎石土)、備料場和其他耗材的準備和儲備。填料的自然級配應無明顯差異,其粒徑和形狀應符合規定要求,並由試驗、物資及質檢人員現場共同驗收,不合格的填料不得進場。

3.2 機械裝置

對試驗所需工程機械(見表2)的種類、數量、型號規格、工況等進行驗查和除錯,確保狀態完好。

表2 機械配置計畫表

3.3試驗人員及分工

試驗技術人員必須了解試驗目的,熟悉和掌握試驗及檢測工作的內容、方法及工序,分工明確。對司駕人員及全體職工應進行操作要領、安全防護(人員及測試裝置)等方面的指導和培訓。填築試驗研究工作由專案部工程技術部及試驗室下設的路基課題組完成, 路基課題組共四人,負責制定填築試驗研究方案,編制填築試驗作業指導書,研究陽山碎石土的工程性質、填築工藝及質量檢驗方法,提出合理的工藝引數、有效便捷的檢測方法,指導下步京滬高速鐵路的施工。

現場工藝試驗研究由課題負責人張瑞揚負責,宋上明、萬為勝、盧良明配合。試驗檢測資料及分析結果由試驗室向課題組提供,填築試驗每完成一項工作及時分析整理資料。主要試驗人員見表3。

表3 主要試驗人員安排計畫表

3.4 試驗檢測儀器裝置

主要是壓實效果檢驗裝置(核子密度儀、k30、evd及其他土工裝置)的準備和狀態除錯。

3.5 前期試驗段填築試驗

3.5.1填料室內試驗專案及完成情況

(1)試驗專案

最大幹密度、最優含水量、平均顆粒密度、破碎率、有機質、擊實前後篩分試驗、cbr試驗,其中cbr試驗依據gb50123,其它試驗依據鐵路標準。

(2)目前完成情況

現已完成4組試驗。

礦物分析:委外試驗,評價填料顆粒的穩定性能和抗風化能力。

3.5.2 試驗段的布設

為了給正線路堤填築積累經驗並提供質量保證,根據現場的實際情況,在k0+770~+840左側100m的備料場內預先安排進行路堤下部碎石土的填築試驗。備料場試驗區內的場地須經平整和充分碾壓,碾壓後壓實係數(kh)要求不小於0.9,且無明顯的「彈簧」現象。

試驗段的大小擬定為40m×13.6m,總面積約544m2,路堤頂面寬10m,填築高度0.9~1.

2m(分三層填築,第一層虛鋪0.3 m、第二層虛鋪0.4 m、第三層虛鋪0.

5 m),邊坡坡率1∶1.5。

試驗段路堤填築土方總量約為566.4m3。

3.5.3 試驗步驟與內容

(1)對試驗區段的具體位置進行準確放樣。

(2)利用推土機輔以平地機將備料場試驗區段整平,頂面設4%橫坡。

(3)壓路機按照先輕後重、先外側後內側的原則壓實基底表層,核子密度儀在現場對試驗段基表進行檢測,檢測kh、k30、evd ,若壓實係數kh≥0.9,則進入上覆第一層碎石土的填築,否則,應判查原因,採取對應的措施(如翻挖壓實處理等),直至碾壓密實度達標。

(4)通過試驗測定路堤碎石土填築松鋪係數,每層松鋪厚度暫按0.3~0.5m控制。松鋪係數觀測點布置見圖1。

(5)基底處理並驗收合格後及時恢復中線,在兩側放出路基邊緣線,按松鋪厚度設定填層高度控制標記。路基按斷面全寬水平分層填築,根據車容量計算好每車填料的卸料間距,攤鋪後驗核平均松鋪厚度,並據以調整卸料間距。

(6)碎石土填料採用推土機進行初平,裝載機倒運多餘填料或補填欠缺,控制層內表面無明顯區域性凸凹,平面用平地機做成4%的橫向排水坡。在填築前抄平各觀測點,此讀數作為該層填土的初始標高讀數。

(7)壓實順序按先兩側後中間,壓實程式按「先靜壓,後弱振,再強振」進行。碾壓壓實擬採用拖式羊足碾初壓二遍,然後用重型壓路機bw219(自重20t)靜壓一遍,振動碾壓4~6遍,最後靜壓收光1遍。在羊足碾初壓後採用平地機精平,確保縱向的平整又要保證橫向排水坡面的平整,使其平整度嚴格控制在允許範圍內。

碎石土填築試驗的主要工序見圖2。

圖1 松鋪係數觀測點布置圖(單位:m)

圖2 碎石土填築試驗主要工序流程圖

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(8)壓路機的走行速度分別控制在2.5 km/h 、4km/h,壓實質量檢驗隨填築壓實遍數分層每遍進行,並記錄於試驗**(表4)中。採用核子密度儀檢測孔隙率或壓實係數(同時配備灌沙法或灌水法器具和材料,以便對比分析),k30承載板試驗檢測地基係數(同步檢測evd,輔助驗證對比),檢測滿足設計要求後,測各觀測點標高,計算松鋪係數。

(9)主要試驗組合

a. 碾壓裝置組合試驗:主要研究bw219壓路機、拖式凸塊振動壓路機yzt-18a進行聯合碾壓的效果;

b. 填層組合試驗:主要研究不同填層厚度的碾壓效果;

c. 碾壓速度組合試驗:主要研究裝置以不同速度進行碾壓的效果。

3.5.4 壓實控制標準及試驗記錄

基床以下部分碎石土的壓實標準為雙控,其中:

(1) k30>130mpa/m

(2) n≤31%

現場試驗時每碾壓1遍即進行檢測記錄。記錄表的形式和內容見表4。

表4 碎石土填築壓實試驗記錄表

記錄複核課題負責人日期:

3.5.5 時間計畫安排

蘇州陽山碎石土路堤的前期填築試驗,計畫於2023年5月30日開始實施,6月5日結束。

3.5.6 試驗段的成果資料

通過現場的前期填築試驗,完成初步的工藝試驗研究報告,其主要技術成果內容包括:

(1)陽山碎石土松鋪係數的確定。

(2)孔隙率n或壓實係數kh、地基係數k30、evd與壓實遍數、壓實方式、壓實機具配備、填層厚度之間的關係曲線圖。

(3)基底壓實係數大小對上部碎石土填築壓實效果的影響。

(4)碎石土的自然級配與壓實引數和壓實效果之間的關係,同時通過本試驗過程中的級配試驗來評價羊足碾的破碎、拌和作用。

(5)通過對陽山碎石土的填築引數研究,探索動態變形模量evd與地基係數k30及孔隙率n之間的相關關係。

通過對試驗結果的分析和實際工程的實施,驗證所採用的機具組合、壓實工藝引數及相應的質量控制標準是否滿足設計要求且經濟合理,同時,對試驗中可能存在的問題進行分析並提出建議,為指導下一步正線路堤碎石土填築奠定基礎。

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