一種利用粉細砂作為填料填筑路基的施工方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種利用粉細砂作為填料填筑路基的施工方法，其步驟如下：（1）鐵路路基基床以下采用A、B組填料包邊，具體為基床以下路基本體兩側(cè)采用水平寬2.0m的A、B組填料填筑，中間采用粉細砂填筑，采用履帶式推土機進行壓實；（2）路基基床，采用改良土或合格的A、B組填料進行填筑。本方法合理利用粉細砂，降低工程造價，克服粉細砂填筑路基的缺陷，施工可操作性強，便于大面積施工、保證施工進度要求。
【專利說明】一種利用粉細砂作為填料填筑路基的施工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種土建工程施工方法。特別是一種粉細砂路基填筑施工技術(shù)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在鐵路工程、公路工程、市政工程中，都要進行大量的土料(或)石料填筑。土石料的填筑施工在這些行業(yè)的工程中所占比重非常大，而且土石填筑工程的施工方法和質(zhì)量，直接影響相應(yīng)工程的質(zhì)量和成本，因此掌握土石方填筑工程的施工技術(shù)理論和方法非常重要。
[0003]路基填筑施工通常采用合格的一般填料(A、B組填料中塊石、碎石、礫石類填料)，采用分層、攤鋪平整、灑水或晾曬、機械碾壓(壓路機)、檢驗簽證、路面及邊坡整形等施工工藝流程進行施工。
[0004]沈西工業(yè)走廊火石崗至渤海鐵路工程，因投資受限，必須采用就近取土 (就近大部分為粉細砂)。粉細砂為C組填料，其細粒含量很少，級配不良。采用常規(guī)路基填筑施工，滿足不了壓實標(biāo)準(zhǔn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種利用粉細砂作為填料填筑路基施工方法，該方法操作性強、便于大面積施工。
[0006]本發(fā)明的目的是通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)的:一種利用粉細砂作為填料填筑路基的施工方法，其特征是:施工步驟如下:
(I)鐵路路基基床以下采用A、B組填料包邊，具體為基床以下路基本體兩側(cè)采用水平寬2.0m的A、B組填料填筑，中間采用粉細砂填筑，采用履帶式推土機進行壓實；
具體步驟如下:
(a)填料性質(zhì)分析:
在施工土場中樣土進行室內(nèi)顆粒分析，確定樣土類別屬于A組填料、B組填料或粉細砂，測定天然含水率、顆粒密度、最大最小干密度；
(b)工藝試驗:在施工線路上取一標(biāo)段(距離)作為工藝試驗段，工藝試驗具體流程為:施工準(zhǔn)備一基底處理一分層填筑一攤鋪整平一翻拌晾曬一碾壓密實一檢驗簽證一路基整修；
(bl)施工準(zhǔn)備:
粉細砂就近取土，在土場砂土采用挖掘機挖出后，堆放至取土場進行控水，待粉細砂控水至無明水流出后，用挖掘機裝載，自卸車運輸至試驗段施工地點；同時將A、B組填料至施工地點；
(b2)基底處理:
試驗段施工前，清理原地面雜物，檢測原地面天然承載力，承載力要滿足施工要求的參數(shù):靜力觸探比貫入阻力匕值:I級鐵路小于1.2MPa，II級鐵路小于1.0MPa ;或天然地基基本承載力σ。: I級鐵路小于0.15MPa，II級鐵路小于0.12MPa ；
如果承載力不滿足上述施工要求的參數(shù)，則在原地面填筑一層A、B組填料后對原地面承載力進行加強，并對加強后的基底進行檢測，直至滿足承載力要求；
(b3)分層填筑:
包邊與填筑同時進行:包邊時，為保證邊坡寬度及壓實質(zhì)量，按照橫斷面放出包邊內(nèi)、外邊線并每側(cè)加寬50cm填筑；填粉細砂時為控制松鋪厚度的準(zhǔn)確性，填砂前在路基上用石灰繪制網(wǎng)格，控制松鋪厚度；
(b4)攤鋪整平:
使用推土機配合人工對填土進行攤鋪，攤鋪過程中根據(jù)事先確定松鋪厚度時所插標(biāo)桿高度掌握實際松鋪厚度，攤鋪完成后，采用水準(zhǔn)儀測出攤鋪后的填料高程，與攤鋪前與地面標(biāo)高進行比較，計算精確的松鋪厚度；
(b5)翻拌晾曬:
根據(jù)試驗，初步確定粉細砂含水率在8?12%之間時，檢測地基系數(shù)K30達標(biāo)，故攤鋪前及攤鋪過程中及時檢測粉細砂填料的含水率，當(dāng)含水率大于12%時，采用旋犁耕或推土機自帶的彎鉤進行翻拌晾曬，以控制填料含水率在8?12% ；
(b6)碾壓:
粉細砂填料采用SD22型推土機進行碾壓，碾壓時，采取縱、橫向交替結(jié)合的方式進行碾壓，第一遍縱向碾壓后，下一遍采用橫向碾壓，如此交替進行；壓實順序按照先兩側(cè)，后中間進行碾壓；推土機行駛速度不超過4km/h ;在施工段落交接處，須重疊碾壓，縱向搭接長度不小于2m，行與行之間壓實推土機輪跡重疊不小于IOcm ;A、B組填料采用壓路機壓實；(b7)壓實質(zhì)量檢測:
粉細砂填料采用SD22推土機縱、橫向結(jié)合進行碾壓，碾壓第6遍開始，每碾壓一遍檢測一次相對密度、地基系數(shù)、孔隙率及含水率，并記錄，作為全標(biāo)段施工時工藝參數(shù)參照標(biāo)準(zhǔn)；當(dāng)相對密度、地基系數(shù)、孔隙率及含水率達到施工標(biāo)準(zhǔn)，檢測合格后，完成該層碾壓，每層檢測合格后再重復(fù)上述操作，進行下一層施工；
(c)全線填筑施工
按前述(b)工藝試驗步驟，獲取填筑設(shè)備組合方式、碾壓遍數(shù)及碾壓工序，A、B組填料填料的鋪設(shè)厚度、含水量和粉細砂填料的參數(shù)，在全線施工中進行填筑施工:施工時采用分層填筑、分層碾壓的施工方法，水平分層填筑是按照路基橫斷面全寬縱向分層填土，每層兩側(cè)采取A、B組填料進行包邊，采用推土機縱向推鋪填筑土料，每層松鋪厚度不超過40cm，采用推土機及壓路機進行碾壓；
(d)驗收
在每層填筑碾壓達到方案確定的碾壓遍數(shù)后，對于基床以下路基本體粉細砂填料，采用相對密度和地基系數(shù)K30作為壓實質(zhì)量評判標(biāo)準(zhǔn)；對于包邊A、B組填料，采用孔隙率和地基系數(shù)K30作為壓實質(zhì)量評判標(biāo)準(zhǔn)；
(2)路基基床底層，采用改良土或合格的A、B組填料進行填筑；
(3)路基基床表層，采用改良土或合格的A、B組填料進行填筑。
[0007]其中(b)工藝試驗步驟中采用SD22推土機縱橫交錯碾壓通常為7、遍即可，松鋪厚度40cm以下。
[0008]采用此種壓實方法，對于粉細砂填料路基可滿足設(shè)計及相關(guān)驗收標(biāo)準(zhǔn)要求。
[0009]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明采用上述方案，與以往施工方法相比，具有如下優(yōu)點:
1)、克服了粉細砂直填，壓實質(zhì)量難于保證的缺陷；
2)、施工可操作性強，便于大面積施工，能夠保證施工進度要求；
3)、工程施工質(zhì)量得到保證，能夠滿足設(shè)計及技術(shù)規(guī)范的要求；
4)、合理利用粉細砂，降低工程造價。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是采用本發(fā)明施工方法的路基斷面圖。
【具體實施方式】
[0011]注:本申請中涉及到的技術(shù)術(shù)語，如:A組、B組填料、改良土、地基系數(shù)K30等均出自于中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《鐵路路基設(shè)計規(guī)范》(TB 10001—2005/J 447— 2005)，且整個施工及驗收標(biāo)準(zhǔn)也參照該標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)實施。
[0012]I)、路基基床部分，采用改良土按常規(guī)填筑方法進行填筑。
[0013]2)、基床以下采用A、B組填料包邊，具體為路基本體兩側(cè)采用水平寬2.0m的A、B組填料填筑，中間采用粉細砂填筑，重點是粉細砂路基采用履帶式推土機進行壓實。
[0014]本發(fā)明中重點是基床以下粉細砂填筑施工，下面介紹粉細砂直接填筑施工方法，按以下步驟進行:
a)、填料性質(zhì)分析
在施工土場中樣土進行室內(nèi)顆粒分析，確定樣土類別屬于A組填料、B組填料或粉細砂，測定天然含水率、顆粒密度、最大最小干密度，當(dāng)A組填料、B組填料或粉細砂各項指標(biāo)滿足施工要求，方可進行下步工序。 [0015]b)工藝試驗:在施工線路上取一標(biāo)段(距離)作為工藝試驗段，施工工藝流程為:施工準(zhǔn)備一基底處理一分層填筑一攤鋪整平一翻拌晾曬一碾壓密實一檢驗簽證一路基整修。
[0016]b I)、施工準(zhǔn)備
粉細砂就近取土，考慮土場地下水位高，剛?cè)〕龅纳巴梁蚀?，在土場砂土采用挖掘機挖出后，堆放至取土場進行控水，待粉細砂控水至無明水流出后，用挖掘機裝載，自卸車運輸至試驗段施工地點；A、B組填料來源較遠，同時運至施工地點。
[0017]b2)、基底處理
試驗段施工前，清理原地面莊稼根系雜草等，檢測原地面天然承載力，承載力要滿足施工要求的參數(shù):靜力觸探比貫入阻力匕值:I級鐵路小于1.2MPa，II級鐵路小于1.0MPa ;或天然地基基本承載力σ ^:1級鐵路小于0.15MPa，II級鐵路小于0.12MPa ；
如果承載力不滿足上述施工要求的參數(shù)，則在原地面填筑一層A、B組填料后對原地面承載力進行加強，并對加強后的基底進行檢測，直至滿足承載力要求。
[0018]b3)、分層填筑
包邊與填筑同時進行。包邊時，為保證邊坡寬度及壓實質(zhì)量，按照橫斷面放出包邊內(nèi)、外邊線并每側(cè)加寬50cm填筑；填粉細砂時為控制松鋪厚度的準(zhǔn)確性，填砂前在路基上用石灰繪制網(wǎng)格，控制松鋪厚度。
[0019]b4)、攤鋪整平
使用推土機配合人工對填土進行攤鋪，攤鋪過程中根據(jù)事先確定松鋪厚度時所插標(biāo)桿高度掌握實際松鋪厚度，攤鋪完成后，采用水準(zhǔn)儀測出攤鋪后的填料高程，與攤鋪前與地面高程進行比較，以計算精確的松鋪厚度。
[0020]b5)、翻拌晾曬
根據(jù)試驗，初步確定粉細砂含水率在8?12%之間時，檢測地基系數(shù)K30較高，符合施工標(biāo)準(zhǔn)，故攤鋪前及攤鋪過程中及時檢測粉細砂填料的含水率，當(dāng)含水率大于12%時，采用旋犁耕或推土機自帶的彎鉤進行翻拌晾曬，以控制填料含水率在8?12%。
[0021]b6)、碾壓
由于細砂粘聚力小，壓路機在砂土中行走困難，且碾壓過程中容易將砂土大面積掀翻，使砂土水分流失，起不到壓實作用?？紤]以上因素，粉細砂路基采用SD22型推土機進行碾壓，該設(shè)備碾壓時履帶齒痕較深，適合砂土碾壓。包邊土采用壓路機按常規(guī)方法進行碾壓。
[0022]采用SD22型推土機碾壓時，采取縱、橫向結(jié)合的方式進行碾壓，第一遍縱向碾壓后，下一遍采用橫向碾壓，如此交替進行。壓實順序按照先兩側(cè)，后中間進行碾壓。推土機行駛速度不超過4km/h。各施工段落交接處，須重疊碾壓，縱向搭接長度不小于2m，行與行之間壓實推土機輪跡重疊不小于10cm。
[0023]b7)、壓實質(zhì)量檢測
粉細砂填料采用SD22推土機縱、橫向結(jié)合進行碾壓，碾壓第6遍開始，每碾壓一遍檢測一次相對密度、地基系數(shù)、孔隙率及含水率，并記錄，作為全標(biāo)段施工時工藝參數(shù)參照標(biāo)準(zhǔn)；當(dāng)相對密度、地基系數(shù)、孔隙率及含水率達到施工標(biāo)準(zhǔn)，實際操作中通常采用SD22推土機縱橫交錯碾壓通常為7、遍，檢測各參數(shù)即可達到標(biāo)準(zhǔn)，松鋪厚度40cm以下。檢測合格后，完成該層碾壓，每層檢測合格后再重復(fù)上述操作，進行下一層施工。
[0024]C)、全線填筑施工
按前述b)工藝試驗步驟，獲取填筑設(shè)備組合方式、碾壓遍數(shù)及碾壓工序，A、B組填料填料的鋪設(shè)厚度、含水量和粉細砂填料的參數(shù)，在全線施工中進行填筑施工:施工時采用分層填筑、分層碾壓的施工方法，水平分層填筑是按照路基橫斷面全寬縱向分層填土，每層兩側(cè)采取A、B組填料進行包邊，采用推土機縱向推鋪填筑土料，每層松鋪厚度不超過40cm，采用推土機及壓路機按照工藝試驗確定的施工參數(shù)進行碾壓。
[0025]d)、驗收
在每層填筑碾壓達到方案確定的碾壓遍數(shù)后，對于基床以下路基本體粉細砂填料，采用相對密度和地基系數(shù)K30作為壓實質(zhì)量評判標(biāo)準(zhǔn)；對于包邊A、B組填料，采用孔隙率和地基系數(shù)K30作為壓實質(zhì)量評判標(biāo)準(zhǔn)。
[0026]本施工方法的工藝原理:
由于粉細砂土壤中砂粒含量大，粘粒含量極小，85%的顆粒主要集中在粒徑0.25mm?
0.075mm間，粘結(jié)性和塑形很小，采用傳統(tǒng)的壓路機壓實，其接觸面較小，壓路機在砂土中行走困難，且碾壓過程中容易將砂土大面積掀翻，使砂土水分流失，起不到壓實作用。采用SD22型推土機進行碾壓，該設(shè)備自重較大且接觸面積較大，可輕松在砂土上行走，碾壓時履帶齒痕較深，適合砂土碾壓。另一重點是控制粉細砂含水率，控制合理(8~12%之間)是能達到設(shè)計要求的。
[0027]具體應(yīng)用實例:沈西工業(yè)走廊火石崗至渤海鐵路施工后，為保證路基施工質(zhì)量，解決路基填料取土料源遠、成本高，粉細砂施工困難、難于壓實、質(zhì)量難于保證等諸多不利施工問題，結(jié)合工程實際，對粉細砂填筑路基采取包邊防沖刷、采用推土機碾壓的施工方法，并已初步通過該鐵路建設(shè)指揮部的審核、鑒定。經(jīng)自檢和監(jiān)理單位的平行檢驗結(jié)果來看，填筑質(zhì)量能達到設(shè)計和技術(shù)規(guī)范要求。此施工方案減少遠運外借料710萬方，節(jié)約工程投資31950萬元。實踐證明，采用A、B組填料包粉細砂、采用推土機壓實的施工方法是可行的。
[0028]本施工方案中的主要施工機械設(shè)備表如下:
【權(quán)利要求】
1.一種利用粉細砂作為填料填筑路基的施工方法，其特征是:施工步驟如下: (1)鐵路路基基床以下采用A、B組填料包邊，具體為基床以下路基本體兩側(cè)采用水平寬2.0m的A、B組填料填筑，中間采用粉細砂填筑，采用履帶式推土機進行壓實； 具體步驟如下: (a)填料性質(zhì)分析: 在施工土場中樣土進行室內(nèi)顆粒分析，確定樣土類別屬于A組填料、B組填料或粉細砂，測定天然含水率、顆粒密度、最大最小干密度； (b)工藝試驗:在施工線路上取一標(biāo)段(距離)作為工藝試驗段，工藝試驗具體流程為:施工準(zhǔn)備一基底處理一分層填筑一攤鋪整平一翻拌晾曬一碾壓密實一檢驗簽證一路基整修； (bl)施工準(zhǔn)備: 粉細砂就近取土，在土場砂土采用挖掘機挖出后，堆放至取土場進行控水，待粉細砂控水至無明水流出后，用挖掘機裝載，自卸車運輸至試驗段施工地點；同時將A、B組填料至施工地點； (b2)基底處理: 試驗段施工前，清理原地面雜物，檢測原地面天然承載力，承載力要滿足施工要求的參數(shù):靜力觸探比貫入阻力匕值:I級鐵路小于1.2MPa，II級鐵路小于1.0MPa ;或天然地基基本承載力σ。: I級鐵路小于0.15MPa，II級鐵路小于0.12MPa ； 如果承載力不滿足上述施工要求的參數(shù)，則在原地面填筑一層A、B組填料后對原地面承載力進行加強，并對加強后的基底進行檢測，直至滿足承載力要求； (b3)分層填筑: 包邊與填筑同時進行:包邊時，為保證邊坡寬度及壓實質(zhì)量，按照橫斷面放出包邊內(nèi)、外邊線并每側(cè)加寬50cm填筑；填粉細砂時為控制松鋪厚度的準(zhǔn)確性，填砂前在路基上用石灰繪制網(wǎng)格，控制松鋪厚度； (b4)攤鋪整平: 使用推土機配合人工對填土進行攤鋪，攤鋪過程中根據(jù)事先確定松鋪厚度時所插標(biāo)桿高度掌握實際松鋪厚度，攤鋪完成后，采用水準(zhǔn)儀測出攤鋪后的填料高程，與攤鋪前與地面標(biāo)高進行比較，計算精確的松鋪厚度； (b5)翻拌晾曬: 根據(jù)試驗，初步確定粉細砂含水率在8~12%之間時，檢測地基系數(shù)K30達標(biāo)，故攤鋪前及攤鋪過程中及時檢測粉細砂填料的含水率，當(dāng)含水率大于12%時，采用旋犁耕或推土機自帶的彎鉤進行翻拌晾曬，以控制填料含水率在8~12% ； (b6)碾壓:粉細砂填料采用SD22型推土機進行碾壓，碾壓時，采取縱、橫向交替結(jié)合的方式進行碾壓，第一遍縱向碾壓后，下一遍采用橫向碾壓，如此交替進行；壓實順序按照先兩側(cè)，后中間進行碾壓；推土機行駛速度不超過4km/h ;在施工段落交接處，須重疊碾壓，縱向搭接長度不小于2m，行與行之間壓實推土機輪跡重疊不小于IOcm ;A、B組填料采用壓路機壓實；(b7)壓實質(zhì)量檢測: 粉細砂填料采用SD22推土機縱、橫向結(jié)合進行碾壓，碾壓第6遍開始，每碾壓一遍檢測一次相對密度、地基系數(shù)、孔隙率及含水率，并記錄，作為全標(biāo)段施工時工藝參數(shù)參照標(biāo)準(zhǔn)；當(dāng)相對密度、地基系數(shù)、孔隙率及含水率達到施工標(biāo)準(zhǔn)，檢測合格后，完成該層碾壓，每層檢測合格后再重復(fù)上述操作，進行下一層施工； (C)全線填筑施工 按前述(b)工藝試驗步驟，獲取填筑設(shè)備組合方式、碾壓遍數(shù)及碾壓工序，A、B組填料填料的鋪設(shè)厚度、含水量和粉細砂填料的參數(shù)，在全線施工中進行填筑施工:施工時采用分層填筑、分層碾壓的施工方法，水平分層填筑是按照路基橫斷面全寬縱向分層填土，每層兩側(cè)采取A、B組填料進行包邊，采用推土機縱向推鋪填筑土料，每層松鋪厚度不超過40cm，采用推土機及壓路機進行碾壓； (d)驗收 在每層填筑碾壓達到方案確定的碾壓遍數(shù)后，對于基床以下路基本體粉細砂填料，采用相對密度和地基系數(shù)K30作為壓實質(zhì)量評判標(biāo)準(zhǔn)；對于包邊A、B組填料，采用孔隙率和地基系數(shù)K30作為壓實質(zhì)量評判標(biāo)準(zhǔn)； (2)路基基床底層，采用改良土或合格的A、B組填料進行填筑； (3)路基基床表層，采用改良土或合格的A、B組填料進行填筑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用粉細砂作為填料填筑路基的施工方法，其特征是:所述(b)工藝試驗步驟中采 用SD22推土機縱橫交錯碾壓7、遍，松鋪40cm以下。
【文檔編號】E01B2/00GK103628363SQ201310649563
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年12月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月6日
【發(fā)明者】金發(fā)良, 劉鐵豐, 郭俊清, 王忠文, 楊慶云, 劉運澤, 陳效星, 陳必強, 李偉, 鮑雪銀, 譚軍, 周磊, 孫闖 申請人:沈陽鐵道勘察設(shè)計院有限公司