付德利

（中铁十八局集团第四工程有限公司 天津 300229）

1 工程概况

在成贵铁路工程项目中，中铁十八局集团有限公司路基施工合计22段，共约4.7 km，全部在云贵高原区黔西县境内，属高原溶蚀、剥蚀丘陵地貌，上面覆盖层厚，局部陡坎处见基岩出露，地表植被不发育，缓坡地带为旱地，谷底平坦开阔。部分路基地段位于岩溶塌陷区，需进行岩溶地基加固处理。

2 路基试验主要内容

填筑工艺试验的主要内容有：确定路基过渡段填筑施工合理的资源配置，机械组合使用配置，通过室内土工试验和现场对每层碾压后的地基系数K30、动态变形模量、压实系数k的测设采集及分析，找到该种填料的最优含水量、最佳碾压组合及遍数、最合理的摊铺厚度。过渡段填筑工艺试验段选在DK443+414.7～DK443+765.6路基DK443+745.5～DK443+765.6段，长20.1 m，为桥头过渡段，填方高度平均2.5 m，路基基床填筑级配碎石掺3%水泥约680 m3；基床表层填筑级配碎石掺5%水泥约110 m3。试验段下伏基岩为断层角砾岩、白云岩、泥质白云岩、泥岩强风化层、弱风化层，基底岩溶中等发育，需进行岩溶地基加固处理。所选该施工地段有路基的代表性，能够代表路基施工段的工程特征。

3 路基过渡段填筑试验流程

3.1 过渡段填料选择及控制

根据前期现场踏勘、监理见证取样及监理见证试验结果，本试验段级配碎石掺水泥填料来源为黔西县何家大坡级配碎石拌合站，通过试验检测分析符合级配碎石填料要求，级配碎石拌合站已通过验收，满足成贵铁路基床表层及过渡段填筑要求。

3.2 基底处理及台背回填

基底按线路中心向两侧设置4%横向人字形排水坡，采用推土机进行整平，路基基底原地面平整后，用小型夯机碾压密实，并进行基底地基检测与相关压实度试验，满足K30≥60 MPa/m。基础表面的坑、洞等采用级配碎石掺3%水泥或砼进行回填并碾压密实。基础软弱区域换填50～80 cm填料，碾压密实以达到填筑区地基处理要求。填筑试验开工前在试验区两侧挖0.5×0.5 m临时排水沟与当地永久排水系统相连以减少雨水对填筑试验影响。台背基坑回填按宋家寨大桥设计图纸要求进行级配碎石掺水泥回填，施工前在台背划线控制分层厚度，松铺厚度按不大于20 cm控制，采用夯机进行压实，夯实遍数5遍，填料含水率为最佳含水率6.6%(±1%)，碎石填筑满足Evd≥30 MPa。

3.3 过渡段填筑试验施工步骤

（1）过渡段虚铺厚度控制。采用方格网法与挂线法相结合的方式。因采用此法所得到的并非是真正的虚铺厚度，而是半压实的摊铺厚度，故采用挂线法设置的“虚铺”厚度比预定的小。因此，这两种方法结合起来使用，以达到最佳效果。

（2）摊铺平整。填筑区段完成一层卸料后，先用推土机将成堆的填料大致摊铺整平，平整时用推土机对路肩进行初步压实，避免压路机碾压压到路肩时发生滑坡现象，不断检查施工高程，且每层填筑时均须形成4%的人字形横坡。推土机初平后，由平地机进一步整平到规定的虚铺层厚，做到摊铺面纵向和横向平顺均匀，以保证压路机压轮表面能基本均匀接触地面进行碾压，达到理想的压实效果。

（3）碾压。碾压时填料的含水率控制在最佳含水率5.6%（±1%以内）范围内。按先两侧后中间，先静压后弱振再强振的操作程序进行碾压。各区段交接处，应互相重叠压实，纵向搭接长度不应小于2 m，沿线路纵向行与行之间压实重叠不应小于40cm，上下两层填筑接头应错开不小于3 m，以保证无死角、无漏压，确保碾压的均匀性。

3.4 过渡段摊铺、碾压工艺试验

本试验过渡段填料虚铺厚度采用17～36 cm进行工艺试验，台背压路机碾压部位无法采用气夯机夯实，其它部位采用压路机碾压。夯机夯实时，虚铺厚度按不大于20 cm进行，先夯实4遍，进行压实试验，以后按+1遍进行夯实；压路机行进速度初始2遍为1.5～1.7 km/h，以后采用2～2.5 km/h。碾压时，采用先静压、再弱振、后强振的方式。拟先静压1遍，弱振2遍，强振3遍再静压1遍，作为一次组合碾压，以后按+强振1遍作为一次组合碾压。每一次组合碾压后按规范要求进行取样测试。根据试验结果，确定合理的松铺厚度和碾压遍数。①松铺17～36 cm，采用碾压流程：静压1遍→弱振2遍→强振3遍→静压1遍，共7遍。②在7遍碾压结束后，检测地基系数K30、压实系数K、动态变形模量Evd，详细记录各种检测数据。③在7遍碾压基础上，再强振1遍，达到8遍要求，并检测地基系数K30、压实系数K、动态变形模量Evd，做好记录。④采用灌砂法挖坑和高程测量的方法测量各区段平均压实厚度。按8遍进行试验，从级配碎石搅拌完成至碾压检测合格，总时间为3～3.5 h，其中运输时间约0.5 h，摊铺、碾压试验时间2～3 h。

4 试验段成果总结分析

4.1 摊铺厚度、最佳含水率及碾压遍数的确定

第一层填筑试验摊铺厚度为19 cm，初始确定夯实遍数为：4遍，填料平均含水率6.8%，通过试验检测发现地基系数K30、压实系数K、动态变形模量Evd全部达标，增加1遍共计夯实5遍，后检测地基系数K30、压实系数K、动态变形模量Evd均满足设计要求。第五层填筑试验摊铺厚度为18 cm，初始确定夯实遍数为：4遍，填料平均含水率7.1%，通过试验检测发现地基系数K30、压实系数K、动态变形模量Evd不能全部达标，增加1遍共计夯实5遍，后检测地基系数K30、压实系数K、动态变形模量Evd均满足设计要求。第十层填筑试验摊铺厚度为34 cm，初始确定碾压遍数组合为：静1+弱2+强3+静1 共7遍，压路机初始2遍碾压速度1.5～1.7 km/h，以后采用2～2.5 km/h，含水率填料平均含水率6.3%，通过试验检测发现地基系数K30、压实系数K、动态变形模量Evd全部达标，增加1次强振“静1+弱2+强4+静1 共8遍”，后检测地基系数K30、压实系数K、动态变形模量Evd均满足设计要求。第十二层填筑试验摊铺厚度为33 cm，初始确定碾压遍数组合为：静1+弱2+强3+静1 共7遍，压路机初始2遍碾压速度1.5～1.7 km/h，以后采用2～2.5 km/h，含水率填料平均含水率6.1%，通过试验检测发现地基系数K30、压实系数K、动态变形模量Evd不能全部达标，增加1次强振“静1+弱2+强4+静1 共8遍”，后检测地基系数K30、压实系数K、动态变形模量Evd均满足设计要求。

掺水泥的级配碎石工艺性试验过程中发现，掺3%水泥的级配碎石无论做Evd、或是K30，如碾压结束后超过4 h再做试验其指标均远远超过验标及设计标准值，特别是K30，由于沉降量不足1mm，无法读出数据。采用每半小时对碾压后的级配碎石进行Evd试验检测，经多次试验证明，碾压结束0.5～1.5 h所做出的Evd值即可满足验标及设计标准值，并根据经验，其它指标也能满足验标及设计要求。碾压过后1.5～4 h为水泥强度上升期，在此期间级配碎石强度迅速上升；超过4 h，掺水泥的级配碎石会因为水泥凝结，强度很高，失去了试验意义。从级配碎石搅拌完成至碾压检测合格，总时间为3～3.5 h，其中运输时间约0.5 h，摊铺、碾压时间2～2.5 h，试验检测0.5 h，即碾压完成后0.5 h进行检测。

4.2 综合四次试验数据分析

（1）台背采用气夯机时。摊铺厚度为17～19 cm，松铺系数1.17～1.42，平均松铺系数1.35，夯实5遍，填料最佳含水率6.6%（±1%）的施工参数最为理想，压实效果最好。

（2）采用压路机时。摊铺厚度为32～36 cm，松铺系数1.13～1.26，平均摊铺系数1.15，压路机行进速度初始2遍碾压速度1.5～1.7 km/h，以后采用2～2.3 km/h，碾压遍数组合为：静1+弱2+强4+静1共8遍，填料最佳含水率6.6%（±1%）的施工参数最为理想，压实效果最好，施工最为经济，可做为路基填筑的指导参数。级配碎石掺水泥从搅拌至碾压试验完成时间按不大于4 h控制，试验检测时间为级配碎石碾压完成后0.5～1 h内完成最佳。