黄河入海口冲积平原地区粉砂土铁路路基施工技术

     铁路路基施工一般是很平常、简单的,但在黄河入海口的冲积平原,基底承载力小、土源十分匮乏、土质很差的情况下,施工大方量高,填方路基就不再是一件简单的工程。目前,无论是教科书还是科学读物,在这方面都涉及甚少。因此,需要我们不断摸索、试验、总结,以期进一步完善特殊地理环境下铁路路基的施工技术。

  摘 要:通过德大铁路冲积平原路基实际施工,对土源匮乏、土质差、方量大的粉砂土路基的设备配置、施工要点、检测方法进行总结,确保粉砂土路基的安全、优质、高效完成,以便更好地推动铁路工程的顺利实现。

  关键词:路基,粉砂土,施工技术

  以往的铁路路基施工中,主要难点的是特殊地段或特殊的点,而处于黄河入海口的德大铁路路基难点是全线均是特殊地段,地理环境、地基、土质几乎相同。因此,探索一套适合这种特殊情况下的施工工艺、检测方法显得尤为重要。

  一、工程简介

  德龙烟铁路德大段综合Ⅲ标段在潍坊市寿光境内近海岸通过,本段5/6设计为路基,需要土方约200万方。当地地势平坦,海拔低,地下水位高,土质较好的地块已被改造为基本农田,无法更改用途,所以路基填筑只能选择距离远、土质差的非基本农田作为取土场。

  二、施工方法选择

  1.选用土质较好的地块作为取土场,基本农田不得更改用途是红线,所以根本行不通。

  2.无土可用,只能将路基变更为桥梁,原设计只有1/6长度范围被设计为桥梁,将剩余5/6变更为桥梁将会突破概算。

  3.将土方改为其他填料,但附近均为平原,最近的山在120km以外,所以变更填料代价太大。

  4.着眼于既有土场、既有土质,通过不断试验找到最优的施工方案。

  三、工艺试验

  能够用于铁路路基施工的粉砂C组填料土质较差,土壤中没有黏结成分,有水时为泥,风干后即随风飘扬,粒径微小(<0.5mm),含有少量贝壳等杂物,粘聚性极差,不易压实,是适用于路基填料中的最差原材料。

  根据粉砂土中没有黏结成分、不易碾压密实的特点,决定采用振动羊足碾、三边形冲击碾及单光轮振动压路机;根据粉砂土粒径微小,含水率大及为泥,风干后随风飘扬等特点,施工中必须严格控制其含水率。

  试验分四段进行,第一段采用振动羊足碾、三边形冲击碾、单光轮振动压路机组合;第二段采用振动羊足碾、单光轮振动压路机组合;第三段采用三边形冲击碾、单光轮振动压路机组合;第四段采用单光轮振动压路机。通过试验振动羊足碾、三边形冲击碾只会使粉砂土更加没有粘聚性,更加不易压实,检测不合格。因此,得出的结论是粉砂土不宜强烈冲击碾压,采用光轮压路机及进行静压、弱振、强振、弱振、静压后效果较好。但表层无法板结,K30、EVD、压实度检测不合格,上一层填筑时自卸车对下一层表面造成破坏,留有车辙。

  针对碾压后表层松散、检测不合格的问题,采用验标允许的清除表层后检测,试验证明清除表层8~10cm后检测合格。针对上一层填筑时自卸车对下一层表面造成破坏,留有车辙的问题,采用在路基中央作为填筑车辆通道,卸土至路基两侧,卸土量满足后,路基中央重新碾压平整后然后进行摊铺。

  上一层检测合格后,人工开挖至下一层表面进行K30、EVD、压实度检测,结果均合格,证明粉砂土按照这个施工方法是可行的。

  粉砂土进行水泥化学改良后效果良好,检测也无需清除表层,施工中也没有车辙。

  四、粉砂土铁路路基施工技术要点

  1.施工流程紧密衔接

  由于粉砂土透水性强、水份流失快,所以在分层填土流程中,含水率要较最优含水率大5%,减少洒水晾晒流程。分层填土、摊铺整平、碾压密实、检测签证四个流程必须紧密衔接,一气呵成。然后立即进行下一层填筑。摊铺整平、碾压密实设备配置是一般路基施工设备配置的两倍。若不能连续施工,下一层施工前必须进行前一层洒水、复压,确保不夹心。

  2.分层厚度选薄

  由于粉砂土路基不适宜强振碾压,振动影响深度有限,所以路基分层填筑过程中,严格控制分层厚度,绝不能加厚,及时验标允许的5cm也不行,否则检测就不合格,故填筑阶段土方量控制和平地机精确平整时必须严格、仔细、认真。

  3.两侧各加宽不小于1m

  受海洋气候影响,沿海地区雨水充足、海风强劲,而粉砂土随水流失、随风飘扬严重,路基施工又必须在春夏秋季节进行,路基两侧边坡逐渐弱化,加之风吹、水冲,边坡消减严重。因此,从第一层施工时,路基两侧加宽确保不小于1m,以保证路基本体尺寸和质量。

  4.清除表层后检测

  粉砂土路基表层暴露后会马上弱化,加之碾压时的扰动,直接在表层顶面进行地基系数检测不合格,所以试验检测时应清除表层8~10cm,即地基系数试验置于表层软化、扰动影响以下进行。

  5.预留沉降量

  由于基底承载力差,粉砂土路基沉降严重,根据沉降观测标统计,预留路基高度2%的沉降量,确保成型路基的标高满足设计要求。

  五、结语

  内陆地区铁路路基施工中,不需要担心土源、土质,而沿海冲积平原地区,土源奇缺、土质差的情况下,优质、高效地完成施工任务,需要不断地探索、研究。笔者就德大铁路粉砂土路基施工进行总结,希望对以后类似工程施工有一点借鉴作用。

  参考文献:

  [1]《铁路路基工程施工质量验收标准》TB10414-2003[S].2003.

  [2]《客货共线铁路路基工程施工技术指南》TZ202-2008[S].2008.

  [3]《铁路工程土工试验规程》TB10102-2010[S].2010.

  [4]杜泊孟.海口某城市干道粉砂土路基施工技术[J].工程质量,2004(1):22.