路基填筑连续压实控制技术工艺性试验方案

京沈客运专线TJ-9标段路基填筑连续压实控制技术试验段施工方案1DK566+580.00～DK566+730.00路基填筑连续压实控制技术试验段施工方案1.工程概况1.1概述本标段全长36.54km，路基长11.967km,路基占线路总长的32.75%。主要工点类型有黄膨胀岩路堑、地下水路堑、深路堑，主要采用CFG桩、重力式挡土墙、锚固桩等措施。堆载预压土高度3.0m，预压期不少于6个月。TJ-9标三工区路基起讫里程DK565+660.775~DK574+414.21，路基被桥梁、隧道分隔为5段，路基总长度3.89kmDK566+300~DK567+177.41段位于大巴大桥与大巴特大桥之间，地形较平坦，剥蚀平原地貌，本段路基中心最大填方高度9.27m，最小填方高度6.00m，路基顶宽13.6m。试验段定在DK566+580~DK566+730全长150m，该段地形较平坦，剥蚀平原地貌。路基设计基本情况为：本段路基为填方地段，先进行原地面处理，清除基底范围表层植被、腐蚀土及耕植土。然后进行路基填筑，路基顶宽13.6m，最大填高7.42m，横坡坡度为5%，线路纵坡为-1.05%。主要工程数量：基床以下ABC组填料21730m3，基床底层AB组填料1515m3，两侧AB组填料2925m³，级配碎石掺5%水泥1635m3，C20混凝土填筑1200m3，C35混凝土填筑735m3，土工格珊10800m2。1.2试验段水文地质本段地势平坦，该段路基地下水为第四系孔隙潜水及基岩裂隙水，主要由大气降水和地下水径流所补给，勘测期间地下水埋深3.2～9.5m（高程99.33～109.58），水位季节性变化幅度为1.0～6.0m。地震峰值加速度为0.05g（地震基本烈度Ⅵ度），土壤冻结深度1.40m。1.3试验段试验的目的进行相关性试验的目的是建立连续压实振动响应测试结果与常规检测结果（K30，Evd等）之间的对应关系，确定连续压实控制指标，为后续路基段压实检测提供对照标准。1.4试验范围⑴相关性试验。⑵确定连续压实控制指标。京沈客运专线TJ-9标段路基填筑连续压实控制技术试验段施工方案21.5编制依据⑴铁道部第三勘察设计院《DK566+300.00～DK567+177.41施工图》（京沈客专施路-412）。⑵《高速铁路路基工程施工质量验收标准》TB10751-2010。⑶《高速铁路路基工程施工技术指南》铁建设【2010】241号。⑷铁道部第三勘察设计院对路基施工的技术交底。⑸新建铁路北京至沈阳铁路客运专线辽宁段《路基个别工点设计通用图》。⑹《京沈客专辽宁段指导性施工组织设计》。⑺《铁路给水排水工程质量验收标准》。⑻《铁路估计填筑工程连续压实控制技术规程》TB10108-2011。2.施工计划本段路基填筑连续压实试验段计划于2015年3月21日完成试验段施工准备工作，2015年3月26日开始填筑，总结采用连续压实技术获取相关检测数据，出具试验报告，经监理单位审批后，按照批准后的连续压实填筑施工参数进行施工。3.主要施工方法本次试验段选择里程DK566+580.00～DK566+730.00共150m，试验段采用五家子取土场的A组土进行填筑，填筑过程按照《路基填筑工艺性试验总结报告》中的数据进行施工，压实厚度30cm，松铺系数1.34，碾压时控制好含水率，含水率控制最佳含水率±1。试验场地采用平地机整平后，用白灰在试验段起止里程设置起始和终止标志线，为保证压路机在进入试验区域时达到正常振动状态，在起始和终止线各退后10m再设一道线作为压路机工作的起止线。在压路机行驶线路上按10m间距画上横道线，方便取点定位。根据相连续压实控制技术规程要求，按照压实程度分轻度、中度、重度三个等级分别进行相关试验。对检测数据进行筛选，剔除掉异常数据后，将每个检测点的VCV与K30、Evd、K检测数据采用最小二乘法进行相关性分析，如相关系数大于0.7，则相关性成立。然后根据施工质量验收标准中规定的压实指标最小值计算所对应的振动压实值，即得到在这一填料类型和施工条件下，连续压实检测的控制指标。4.施工方法及措施4.1路基试验段的施工准备4.1.1测量工作由测量班进行施工复测，放出线路中间桩位，加密水准点，测量路基横断面，根据已京沈客运专线TJ-9标段路基填筑连续压实控制技术试验段施工方案3完成填筑高程放样路基边桩，划出回填坡脚边线撒白灰线（边线加宽50cm），钉好桩位，在回填范围外2m范围内布置控制桩。4.1.2连续压实检测设备安装压路机选择28t徐工振动压路机，安装CCC-800连续压实检测设备，4.2填料选择试验段料源由局指试验室选择五家子取土场。根据设计图纸要求，路基基床底层填料粒径应小于60mm，基床以下填料粒径应小于75mm。所采用的填料均为天然的混合岩经破碎机加工而成，经筛孔直径为60mm的筛筛分后，形成填料；(1)将料源块径大于60mm的进行二次解小，用皮带输送机将混合料输入破碎机破碎，再经孔径为60mm的振动筛筛分，使其生产填料的粒径全部小于60mm，振动筛下填料分别隔离堆放。(2)堆放料时用装载机在振动筛出料口处及时转运，分层堆放，防止形成自然坡角的料堆，避免颗粒发生离析，以保证成品填料颗粒级配的均匀性。(3)对破碎筛分出的集料的颗粒级配、颗粒密度等项目分批进行试验检测。具体填筑料试验报告见后附件：《土工试验报告》基床以下路堤填料及压实标准填料压实标准改良土A、B组土砂类土及细砾土碎石土及粗砾土A、B、C组（不含细粒土、粉砂及易风化软质岩块石土）填料压实系数K≥0.92≥0.92≥0.92地基系数K30（MPa/m）-≥110≥1307d饱和无侧线抗压强度（MPa/m）≥250--路堤基床底层填料及压实标准填料压实标准改良土A、B组土砂类土及细砾土碎石土及粗砾土A、B组填料及改良土压实系数K≥0.95≥0.95≥0.95地基系数K30（MPa/m）-≥130≥150动态变形模量-≥40≥407d饱和无侧线抗压强度（MPa/m）≥250--京沈客运专线TJ-9标段路基填筑连续压实控制技术试验段施工方案44.3连续压实施工工艺本次试验段施工内容包括相关性试验和连续压实检测两个部分，总结试验检测数据确定连续压实最佳施工参数。连续压实施工工艺详见下图连续压实施工工艺流程图4.4相关性试验施工准备相关性试验，按照《路基填筑工艺性试验总结报告》中的数据进行施工，压实厚度30cm，松铺系数1.34，碾压时控制好含水率，含水率控制最佳含水率±1。待平地机摊平后，用白灰在试验段起止里程设置起始和终止标志线，为保证压路机在进入试验区域时达到正常振动状态，在起始和终止线各退后10m再设一道线作为压路机工作的起止线。在压路机行驶线路上按10m间距画上横道线，方便取点定位。京沈客运专线TJ-9标段路基填筑连续压实控制技术试验段施工方案5行车轨迹划线画好轨迹线、横格线、各道编号试验段场地准备4.5设备安装将加速度传感器安装在压路机振动轮轮轴上，加速度传感器检测方向应与压路机动轮轮轴方向垂直，并垂直于路面。为了安装牢固，在振动碾压时不致松动，将传感器用螺丝固定到铁板上后，再焊接到机架上。按照同样的方法安装行车定位系统在车轮上。通过数据传输线将传感器与处理器连接，数据线用绑扎带固定到压路机机身管道上，再沿管道孔引入到驾驶舱内。处理器固定于压路机操作室内，连接显示终端使压路机操作人员可以直接读取检测信息，实时观察到压实情况。每次施工前，将施工检测里程、时间、压路机型号参数、压路机行驶速度、振动频率、填料参数等数据输入系统。连续压实设备安装如所示。处理器振动轮上传感器安装京沈客运专线TJ-9标段路基填筑连续压实控制技术试验段施工方案6定位传感器安装显示终端连续压实设备安装4.6确定碾压遍数根据相关性试验方案的要求，按照压实程度分轻度、中度、重度三个等级分别进行相关试验。相关性试验段压实区分布4.7建立相关性4.7.1在选定的150m路基范围内，松铺、试验段划线等准备工作完成后对整个路基面开始碾压，碾压遍数现场进行常规性试验确定，压路机应按照划定的轨迹运行，相邻压实轨迹之间重叠不超过10cm；4.7.2达到轻度密实状态后，根据振动压实曲线，在曲线变化平缓的位置选1个区段（原则上是3～5m范围），每个压实区选6段，选取该区段的中间位置，进行K30、Evd测试；每个点Evd选取不同位置测试3次取平均值，K30做1次；试验严格按相关规程操作，尤其是K30，应等待每一级加载稳定后方可进行下一级加载；同时，随机选取2个点进行京沈客运专线TJ-9标段路基填筑连续压实控制技术试验段施工方案7压实系数测试；压路机进行分道碾压4.7.3达到中度密实、重度密实状态后，在同样的6个点进行K30和Evd测试，选取2个点进行压实系数测试，并做好试验记录；相关性试验4.7.4为了比较路基在不同碾压遍数下的振动压实曲线变化，除了在轻度、中度、重连续压实测试压实系数试验Evd试验K30试验京沈客运专线TJ-9标段路基填筑连续压实控制技术试验段施工方案8度3个压实程度的最后一遍进行连续压实测试外，在中间的过程中再多次进行连续压实测试，注意进行连续压实测试时压路机必须正向行驶，不得倒行；压路机应按划定的行车路线对整个路基面进行检测，并记录行车轨迹；4.7.5整理数据，判断相关性是否成立。4.8数据分析与处理根据《铁路路基填筑工程连续压实控制技术规程》和《高速铁路路基工程施工质量验收标准》(TB10751-2010)的要求，普通填料与地基系数K30、化学改良土与压实系数K建立相关关系。本次试验填料为普通填料，为了比较振动压实值与不同压实指标之间的关系，本节除了K30，也对振动压实值与Evd、K的相关关系进行了分析。根据《铁路路基填筑工程连续压实控制技术规程》的要求，当相关系数大于0.7时，相关性成立。数据分析处理的步骤的要求如下：对检测数据进行筛选，剔除掉异常数据后，将每个检测点的VCV与K30、Evd、K检测数据采用最小二乘法进行相关性分析，如相关系数大于0.7，则相关性成立。然后根据施工质量验收标准中规定的压实指标最小值计算所对应的振动压实值，即得到在这一填料类型和施工条件下，连续压实检测的控制指标。4.9连续压实质量检测连续压实检测与常规压实质量检测结果相关系数达到0.7以上，则相关性成立，在此基础上可以进行后续路基段的连续压实质量检测。4.9.1将待检路基段按100m的长度划分，每次检测100m长度，不足100m的可单独取作一段；4.9.2使用安装了连续压实检测装置的压路机进行全断面检测，要求该压路机与相关性试验段使用的压路机为同一台，测试过程中使用弱振，正向匀速行驶，行驶速度3km/h,行车轨迹应覆盖整个路基面，每一个行车轨迹至少测试两遍；4.9.3连续压实分析结果以每1㎡为一检测单元，检测结果应同时满足以下3个条件：（1）压实程度通过率：满足VCV＞[VCV]的单元超过95%，且每个不达标的局部区域面积小于5㎡；（2）压实均匀性：每个单元VCV≥0.8错误!未找到引用源。，其中错误!未找到引用源。为该100m范围内所有检测单元的振动压实平均值；（3）压实稳定性：当同一碾压轨迹上前后两遍振动压实值变化率小于2%时，可以认为在该碾压工艺下已经稳定；4.9.4根据检测结果，有针对性的对该段路基或局部区域进行处理，处理完毕后重复京沈客运专线TJ-9标段路基填筑连续压实控制技术试验段施工方案9（2）～（3）步骤，直至该段路基压实质量满足连续压实检测要求；4.9.5不合格区处理方法如下：（1）压实程度通过率小于95%时，在不通过的区域范围内应改进压实工艺或更换压实机械进行补压，补压效果不明显时，可采取局部改善填料性质、调整含水量等措施进行处理；（2）前后两遍VCV值相差较大时，应在该行车轨迹上继续碾压至稳定性符合要求，同时应进行压实程度判定；（3）在VCV低于0.8错误!未找到引用源。的局部区域应采取上述多种措施，直至该处区域VCV提升至0.8错误!未找到引用源。以上。4.9.6在连续压实检测通过后，立即进行常