改良土路基施工工法

改良土路基施工工法

1 前言

1.1工艺概况

为充分利用工程项目当地资源，在路基施工过程中将当地不合格填料按一定比例参入石灰或水泥使之满足填筑要求，称之为填料改良。改良土工艺不仅充分利用了当地资源，更大大降低了工程造价，得到了很大的好评。

1.2 工艺原理

改良土路堤填筑施工技术是一种化学稳定处理的施工技术，利用石灰或水泥等添加材料作稳定剂与土壤按一定比例混、拌均匀后铺平压实，以改良土壤性质，达到填土要求。

2 工艺特点

2.1、试验技术要求较高，料源充足，且价格低廉。

2.2、采用厂拌法，功效高；拌合及现场施工环保要求严。

2.3、合理、高效配置施工机械及现场人员，施工进度快。

3 适用范围

（1）可应用于我国气候温湿、多雨地区和黄河冲积平原形成的地区，对地层是颗粒较细的粉土、粉质粘土挤粘性土等不合格填料改良进行路堤填筑。

（2）当路基地下水位较高或者气候为阴雨地区时，不宜用石灰进行路基改良，而用水泥进行路基改良效果较好。

4 主要技术标准

4.1《客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准》、《客运专线铁路路基工程施工技术指南》、《高速铁路设计规范（试行）》等。

4.2《公路、铁路工程土工试验规程》

4.3设计图纸、合同文件。

5 施工方法

改良土由改良土拌和站按试验确定的配合比集中拌制，推土机和平地机摊铺，摊铺厚度由试验确定在40cm。填筑按照“三阶段、五区段、八流程”法，横向全宽、纵向水平分层填筑施工。

6 工艺流程及操作要点

1

6.1工艺流程

路基改良土填料施工工艺流程见图6.1

改良土填筑工艺流程 准备阶段 施 工 阶 段 整修验收阶段 下承层准备区段 分层填筑 摊铺区段 整形碾压区段 养生区段 检测报验区段 质量检验签证、沉降观测 路基整修 施工准备 基底处理、沉降观测元件埋设 摊铺整平 碾压夯实 地膜覆盖养生或连续填筑 沉降观测

图6.1 路基改良土填料施工工艺流程

6.2操作要点

6.2.1施工准备

施工前根据工程的特点及进度要求，编制施工组织设计和工序质量控制设计，合理的安排人员和机具。

1、熟悉核对图纸

接到图纸以后组织技术人员全面的核对熟悉施工图纸，充分了解设计标准及要求，并做好记录。

2、填料的选择

填筑前对填料全部进行取样检查，当填料发生变化时应重新进行检测。确保填料达到路基改良土施工规范的要求。

3、技术交底

2

施工开始前，由项目部技术员、质检员、安全员对全体施工人员进行技术交底，交底内容包括技术、质量、安全等各个方面，交底详细、具体。使每个施工员了解施工规范标准，建立技术及岗位责任制。

4、基底处理

核心区底下为板筏，施工前进行了清扫，非核心区底下为桩帽，施工前桩间土夯实至符合规定要求（密实度达到≥92%）并经监理工程师认可后方可进行试验段填方作业。

5、拌合方式

改良土填料采用厂拌法在拌合站集中拌合，采用装载机上料人工配合，拌和机拌合均匀后用汽车拉到施工现场。

6、工艺试验

在大面积填筑前进行长度不小于200m的地段进行工艺试验，通过试验验证施工的工艺及施工效率，查找问题，优化工艺，确定压实设备，摊铺厚度，碾压遍数，确定最佳方案后，指导下步施工。

6.2.2路基改良土填料施工

1、测量放样

控制网资料提前上报监理工程师批复，批复后根据设计图纸的要求，对放样坐标严格执行双检，放样中桩、边桩，并将施工中所有标桩做固定性保护。

2、填料的运输及装卸

施工中存料场采用2台ZL50装载机，运输采用10台斯太尔自卸汽车，装载量为14m3,汽车在取土场取土时载量控制基本一致。然后在路基填筑范围内用白灰撒出方形网格，合理安排自卸汽车的卸土车位。

网格尺寸的确定方法：按照路基坡角桩间距离（路基宽度）和自卸车宽度确定网格的横向宽度和网格数量；按照网格的横向数量、汽车的载量、虚铺厚度和路基宽度计算出网格的纵向长度。网格的纵向间距确定4m，横向长度为7m，每格倒土1车，网格绘制准确，清晰。安排专人负责指挥倒土。

填料的虚铺厚度、宽度用标杆进行控制，虚铺厚度控制在40cm。标杆长度50cm，标杆采用红漆涂画标志，打入地下后地面上剩余10cm，旁边用彩旗作为提示标志。

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运输车辆进入施工作业现场后，在便道入口处设专人指示车辆减速慢行，提示驾驶员进入施工作业现场，注意施工安全。车辆进入路基范围内，从进入点开始卸车，推土机摊铺整平，然后从外向内逐步推进。推土机紧跟作业，为车辆卸车扩大工作面。施工时专人指挥倒车，按方格指定每量车的卸车地点，倒车卸土，驾驶员在开工前经过技术交底，听从指挥员指挥。

3、摊铺整平

采用1台T-180推土机进行摊铺。先用推土机初平，推土机手参照标杆顶面摊铺土料，摊铺过程中，注意标高控制杆的保护。对于初平后路基局部欠土的部位需人工填平。初平后应使路基表面基本平整，平顺。对于级配不良的局部地区，人工进行换填，初平后用25T压路机静压一遍。

初平后由测量人员跟班作业，根据设计标高在路基表面用白灰作成标高控制点，然后用平地机进行二次找平即精平，平地机司机参照标高控制点认真操作，以推到与白灰点相同水平高度为宜。对于标高不够的地区，用平地机或人工进行填补。

4、碾压

通过改良土调料路基试验段施工中，现场布料后用推土机粗略摊平，再用平地机整平一遍，松铺系数取 1.13，松铺厚度为 40cm。试验室做好含水量监控工作，确保每次填筑土方时达到最佳含水量。压路机的速度控制在不大于4km/h。压路机碾压时的横向间的轮迹重叠0.4～0.5米。在今后的相同土质路基施工中均采用本方案。

碾压方法为：用25T压路机静压两遍+弱振三遍+静压两遍+胶轮压路机收光；值得注意的是，在钢筋砼板基础上填筑第一层时，填筑厚度需增加15%，碾压组合为静压六遍+胶轮压路机收光。

精平完成后立即开始碾压，压实作业按照先压路基边缘，后压路基中间，纵向进退，碾压必须均匀，做到无偏压、无死角。终压后应使压实层表面平整、平顺，无明显的轮迹。

两阶段试验段施工中均做到每碾压一遍，测一遍压实度，记录下压实度达到要求时的压实遍数，当压实度停止增长或负增长时即使未达到预期压实度也停止碾压作业。每遍都检测压实度及断面高程，得出最佳压实遍数和松铺厚度（详见

4

附表）。

机械碾压时应有专人进行指挥，非施工人员禁止进入施工现场。碾压完成后再由质检工程师、试验室、监理工程师进行一次质量检查。

6.2.3、质量检查

现场技术人员和试验人员先进行自检，对路基改良土的几何尺寸、压实度、孔隙率、变性模量等指标进行检查。

现场实测进行了虚铺厚度和碾压机械组合的试验。其中检验数量：沿线路纵向每100m每压实层抽样检验孔隙率n（砂类土和碎石类土）6点，其中：左、右距路肩边线1m处各2点，路基中部2点，每100m每填高约90cm抽样检验地基系数K30 4 点和静态变形模量Ev2 4点，其中：距路基边线2m处左、右各1点，路基中部2点。监理单位按施工单位抽样数量的10%平行检验压实系数或孔隙率；见证全部地基系数K30和静态变形模量Ev2检测。

自检合格后，由现场技术人员向监理报检，现场由试验人员同监理工程师，再一次按照《客运专线铁路路基工程质量检验评定标准》〔2005〕160及设计文件的规定，检查路基的压实度是否满足规范的要求。根据测量人员所定的边桩、中桩、标高控制桩，检查路基宽度，路基表面平整度、横坡、纵断高程、中心偏位及边线直顺情况。满足要求后，开始进行下步施工。

6.2.4、路基整修

每填筑路基一层后，根据验收规范，严格控制其中线、边坡位置及高程。人工配合平地机、洒水车、压路机等进行整平整修作业。作业面成型后必须达到验收规范及技术要求。

7 劳动力组织

改良土路基施工劳动力组织见表7.1

序 号 1 2 3 4 5 6 分 工 现场总指挥 人 数 1 3 3 2 10 2 指挥协调施工 工作内容 改良土拌和人员 试验人员 技术人员 汽车司机 装载机司机 改良土的拌和工作 试验检测 指挥现场调料卸载、压实便数、报检等现场施工 负责运输改良土 负责上料 5

序 号 7 8 9 10 11 12 13 分 工 平地机司机 推土机司机 电工 机械维修工 民工 测量人员 合计 人 数 1 1 1 2 10 2 38 负责平整改良土 负责平整改良土 保证电路的畅通 负责机械的维修 工作内容 洒灰、特殊地段人工填平改良土 负责施工现场的测量放样及验收路基宽度工作 表7.1 改良土路基施工劳动力组织见

8 主要机具设备

改良土路基施工主要机具设备表8.1

序号 1 2 3 4 5 8 9 10 11 12 13 14 15 16 机械名称 挖掘机 装载机 推土机 平地机 压路机 自卸汽车 改良土拌和机 手扶振动冲击夯 对讲机 全站仪 水准仪 钢尺 K30检测仪 Ev2检测仪 型号 日立PC300 ZLM50E-3G PC220YG PY165C-3G 宝马25T MWBG600I ZH-5 GPT-7001 C32II 50m 单位 台 台 台 台 台 辆 套 台 部 台 台 把 台 台 数量 2 2 1 1 2 10 1 2 4 1 2 1 1 1 用 途 取土场装土 土拌站上料 改良土初平 改良土精平 路基碾压 改良土运输 改良土拌和 局部夯实 现场联络 放样 水准测量 表8.1 改良土路基施工主要机具设备

9 质量控制

9.1质量控制标准

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基床以下路堤中线至边缘距离、宽度、横坡、平整度的允许偏差、检验数量及检验方法见表6.2.3.1、

施工单位检验数量 沿线路纵向每100m抽样检验5处 沿线路纵向每100m抽样检验5处 沿线路纵向每100m抽样检验5个断面 沿线路纵向每100m抽样检验10点 检验方法 尺量 尺量 坡度尺量 2.5m长直尺量测 序号 1 2 3 4 项 目 中线至路肩 边缘距离 宽 度 横 坡 平整度 允 许 偏 差 ±50mm 不小于设计值 ±0.5% 不大于15mm 表6.2.3.1 基床以下路堤中线至边缘距离、宽度、横坡、平整度的允许

偏差、检验数量及检验方法。

基床底层顶面中线至边缘距离、宽度、横坡、平整度的允许偏差、检验数量及检验方法见表6.2.3.2 序号 1 2 3 4 项 目 中线至路肩 边缘距离 宽 度 横 坡 平整度 允 许 偏 差 +50,0mm 不小于设计值 ±0.5% 不大于15mm 施工单位检验数量 沿线路纵向每100m抽样检验5处 沿线路纵向每100m抽样检验3处 沿线路纵向每100m抽样检验2个断面 沿线路纵向每100m抽样检验10点 检验方法 尺量 尺量 坡度尺量 2.5m长直尺量测 表6.2.3.2 基床底层顶面中线至边缘距离、宽度、横坡、平整度的允许

偏差、检验数量及检验方法

9.2易出现的质量问题

9.1.1平整度不满足施工要求。

9.1.2改良土拌合前土体含水率高，出现翻浆现象，质量不能满足设计要求。

9.3保证措施

为确保施工质量我工区成立质量保证小组，项目经理部统筹管理，工程部、试验室、安质部、物资设备部、综合办公室统一协调工作，现场设立临时办公室，成立施工调度保障组。

质量保证小组人员及职责见表9.2

序号 1

岗位 工区经理 工作职责 负责试验段的全面统筹安排和指挥 7

3 4 5 6 7 8 9 10 工区副经理 工区副经理 工程部 安质部 计合部 物设部 测量主管 试验主管 负责组织人员、机械设备、物资进场和工程的全面技术工作 负责现场的机械设备、劳动力、物资组织安排和生产管理工作 负责施工方案的制定、现场施工技术控制、施工记录和过程控制技术资料积累 负责现场施工安全防护，确保安全生产，负责质量控制评定和环水保控制 负责合同管理、成本控制及单价分析工作 负责工程所需所有物资及时送样和正常供应，负责机械设备及时到位和正常使用 负责施工放样、高程控制和沉降控制 负责路基工程常规试验和检测工作 表9.2质量保证小组人员及职责

9.2.1严格按照《客运专线铁路路基工程质量检验评定标准》要求测试路基的压实度、孔隙率、变性模量等试验指标。

9.2.2 严格按照《客运专线铁路路基工程质量检验评定标准》要求测量路基宽度等几何尺寸。

9.2.3 严格按照《京沪高速铁路线下工程沉降变形观测及评估实施细则》要求，根据沉降观测人员观测的数据情况，控制路基填筑速率。

9.2.4质量控制实行“三检制”，经过自检、互检、监理报检，多方位检查控制，确保施工质量。

9.2.5改良土拌合前土体含水率应严格控制，确保不大于最佳含水率2个百分点，超过此标准碾压会出现翻浆现象，质量不能满足设计要求。

9.2.6改良土有时效性要求，填筑前必须保证准备工作到位，平整碾压区段应缩短，以20m为宜，碾压时预留平地机长度做为搭接。采用专用缓凝水泥可适当延长作业时间，对在设计要求时间内未完成碾压的改良土必须废弃。

9.2.7改良土前期强度较低，填筑完成后应做好保护，严禁机械碾压。改良土碾压时严禁开强振，避免对下层路基造成破坏。

9.2.8 对基底设有板筏地段路基，改良土在填筑第一层时应将压实厚度放大至40cm，碾压时可避免因因冲击力反射造成改良土无法压实的现象。

9.2.9粉土和粉质黏土改良后表面水分散失很快，填筑时应快速平整碾压，避免出现含水率不均匀现象，同时该类土颗粒间粘结力差，表面易出现起皮、起

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灰现象，重型压路机碾压完成后应立即用胶轮压路机收光。不能连续填筑时应洒水覆盖养生。

10 安全措施

10.1 施工区域设置警示标志，严禁非工作人员进入。

10.2 施工应对施工机械进行定期检查、养护、维修。

10.3 为保障现场施工的安全，现场由专人统一指挥，并设一名专职安全员负责现场的施工安全。

10.4 施工前，由专门的指挥人员对行车线路进行合理的安排，确定合适的行走路线，确保协调施工和安全生产。

10.5 夜间施工时，时刻注意高度警惕，车后严禁站人。

11 环保措施

11.1 建立环境保护体系，落实环境保护的各种责任人员。

11.2 规范施工现场的布置，保持作业环境的整洁卫生。

11.3根据现场的施工情况制定相应的环保和生态保护措施，消除和减少施工污染。

11.4在距居民生活区近的现场，需建立相应的措施，减少因施工对当地居民生活环境的影响。

11.5 经常对便道进行洒水，避免扬尘。

12 应用实例

12.1工程简介

京沪高速铁路土建工程二标段德州东站站场及区间路基施工起讫里程DK326+192.25～DK330+090.46，全长3898.21m，位于德州市开发区袁桥乡境内,该地区为冲积平原，德州站场共设计填筑改良土料81.6万方。

12.2 施工情况

施工里程DK326+192.25～DK330+090.46，全长3898.21m，共设计填筑改良土料81.6万方。填筑按照“三阶段、五区段、八流程”法，横向全宽、纵向水平分层填筑施工。改良土由土拌站集中拌制，推土机和平地机摊铺，摊铺厚度40cm。

12.3 工程结果评价

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12.3.1根据本工法合理的施工控制，提前做好运输车辆的行走路线，节约了时间，且保证了施工的安全。

12.3.2合理的根据前期试验的结果，安排打方格网，使不同地点同时卸料和摊铺两道工序大大的减少了时间，且摊铺均匀达到了好的施工效果。

12.3.3 改良土料摊铺均匀，碾压方式合理，施工质量得到了保证。

12.3.4 现场试验检测人员及时对压实完成的改良土料进行检测，合理化调整压实的工序及便数，施工质量得到了有效的控制。

12.3.5 根据此工法，一个施工单元每天可完成4000m3～4500 m3压实方。施工进度得到了提高。

12.4建设效果及施工图片

摊铺晾晒

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集中拌和

平整、碾压

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碾压之后的效果

试验检测

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编写：贺亚新

审核：王飞

时间：2011-5-29

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