粉粘土及細(xì)砂改良施工工法1

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1、粉粘土及細(xì)砂改良施工工法一、前言我國(guó)第一條高速鐵路秦沈客運(yùn)專線東段（凌海---沈陽(yáng)）A13~A22標(biāo)取土土源絕大多數(shù)為粉粘土和細(xì)砂，由于這種粉粘土粘粒較少，細(xì)砂又粒徑單一、顆粒均勻、級(jí)配不良，因而填筑時(shí)均達(dá)不到《秦沈客運(yùn)專線鐵路路基施工技術(shù)細(xì)則》中對(duì)細(xì)粒土（粉粘土）和粗粒土（細(xì)砂）的填筑技術(shù)指標(biāo)檢測(cè)要求，此問(wèn)題引起了鐵道部工管中心，秦沈工程指揮部和鐵三院的高度重視，決定由鐵一局和鐵三院共同成立“秦沈東段填料試驗(yàn)組”會(huì)同現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理對(duì)該類(lèi)粉粘土和細(xì)砂進(jìn)行了長(zhǎng)達(dá)4個(gè)月的室內(nèi)和現(xiàn)場(chǎng)的模擬填筑試驗(yàn)，經(jīng)過(guò)鐵道部有關(guān)專家對(duì)試驗(yàn)結(jié)果多次召開(kāi)專

2、題會(huì)議，認(rèn)真分析和論證，最后確定該類(lèi)粉粘土摻中粗砂進(jìn)行改良（路基本體摻20%，基床底層摻25%）細(xì)砂摻圓礫進(jìn)行改良（50%：50%），并在東段付諸實(shí)施，解決了秦沈線東部填料填筑的一大難題，得到了鐵道部工程管理中心，秦沈總指的高度評(píng)價(jià)。該成果被中鐵一局集團(tuán)公司評(píng)為2001年度科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。并被鐵道部寫(xiě)入“秦沈線施工技術(shù)總結(jié)”和京滬線路基施工有關(guān)規(guī)則。二、工法特點(diǎn)1.比遠(yuǎn)運(yùn)山皮石進(jìn)行碾壓，級(jí)配易控制，且易碾壓成型，進(jìn)度快。2.比其它類(lèi)化學(xué)改良（摻粉煤灰、白灰、水泥、固化劑等）工藝簡(jiǎn)單，造價(jià)低，無(wú)污染。3.改良細(xì)砂基本不需晾曬，

3、小雨天仍可施工；粉粘土摻中粗砂改良后水分易揮發(fā)，雨后稍加晾曬即可施工。4.改良后的粉粘土及細(xì)砂施工質(zhì)量好，不但可滿足路基本體，尚可滿足基床底層的填筑技術(shù)指標(biāo)要求。三、適用范圍該工法適用于那種由于顆粒粒徑均勻單一，級(jí)配不良的細(xì)砂或粘性顆粒（<0.005mm）過(guò)少，級(jí)配單一的粉粘土，二者經(jīng)物理改良（摻加粗砂或圓礫）后的填筑施工。改良后的粉粘土和細(xì)砂可用于鐵路路基本體和基床底層的填筑。四、工藝原理1.孔隙率較大的細(xì)砂，均勻地?fù)饺雸A礫后，在外力（擊實(shí)力或碾壓力）的作用下，圓礫顆粒間的勢(shì)能不斷減小，顆粒不斷靠近，直至孔隙最小，而在此過(guò)

4、程中，細(xì)砂也在力的作用下，同時(shí)不斷填充圓礫顆粒間的不斷減小的空間，因而整體孔隙率大大減小。由比原細(xì)砂顆粒大得多的圓礫顆粒形成骨架網(wǎng)絡(luò)，原來(lái)松散的細(xì)砂被不斷填充和“分割”在圓礫顆粒間的孔隙內(nèi)，因而增大了摩阻，也增加了穩(wěn)定。⒉填料中的細(xì)粒土（粉粘土等）的力學(xué)性質(zhì)主要與粘性顆粒（<0.005mm）的粘結(jié)，大小顆粒的嵌鎖及顆粒間的摩擦力有關(guān)，加入中粗砂后雖沒(méi)有增加粘性顆粒，但改善了顆粒級(jí)配，比粉粘土顆粒大的多的中粗砂顆粒同時(shí)形成骨架，因而改善了該類(lèi)粉粘土的力學(xué)性質(zhì)。五、機(jī)具設(shè)備該粉粘土摻中粗砂水分揮發(fā)，細(xì)砂摻圓礫滲水快，因而強(qiáng)調(diào)各工

5、序緊密銜接和快速施工，應(yīng)以大功率，重型機(jī)械為主。按每天完成一個(gè)施工段落（一般為400m左右）所需的施工機(jī)械為：表2一個(gè)施工段落用主要機(jī)械設(shè)備序號(hào)名稱型號(hào)規(guī)格數(shù)量備注1挖掘機(jī)EX300-32改良粉粘土需1臺(tái)2推土機(jī)120A-123平地機(jī)160B2改良粉粘土需1臺(tái)備用4五鏵犁農(nóng)用5壓路機(jī)SD1502或激振力>260kN6灑水車(chē)5000L~8000L27自卸汽車(chē)12~20t30~60根據(jù)距離定8路拌機(jī)WCB-301僅改良粉粘土用六、勞動(dòng)組織表3每班施工勞動(dòng)組織序號(hào)工種人數(shù)主要工作內(nèi)容1指揮員1組織指揮、調(diào)度2機(jī)械司機(jī)8挖掘、推土、

6、平地、壓路3灑水、五鏵犁司機(jī)2灑水或翻耕涼曬4自卸汽車(chē)司機(jī)30~50改良細(xì)砂，運(yùn)拌和好的填料改良粉粘土，運(yùn)粉粘土和砂5路拌機(jī)司機(jī)1拌和粉粘土、中粗砂（僅改良粉粘土用）6普工2個(gè)別缺陷，輔助平整、整修7測(cè)試員4測(cè)量放樣，質(zhì)量檢驗(yàn)七、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及控制見(jiàn)表4、表5。表4質(zhì)量控制項(xiàng)目，頻率及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)序號(hào)項(xiàng)目質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)頻率檢驗(yàn)方法1含水率最佳含水率+2%每100m每層5點(diǎn)核子儀法2填筑厚度粉粘土≤30cm細(xì)砂30~40cm每50m每層一控制斷面控制樁，挖坑3摻砂量按規(guī)定比例±0.5%每50m每層測(cè)4點(diǎn)鋼尺測(cè)鋪砂厚度4摻圓礫量按規(guī)定比例±0

7、.5%隨時(shí)抽查篩分測(cè)圓礫比例5拌和質(zhì)量均勻全面隨時(shí)觀察篩分和刨坑檢查表5填筑路堤質(zhì)量及檢測(cè)要求項(xiàng)目規(guī)定值或允許偏差檢測(cè)頻率檢測(cè)儀器及方法頂面高程±50mm每100m檢測(cè)5點(diǎn)水準(zhǔn)儀中線及路肩邊緣50mm每100m檢查5點(diǎn)尺量寬度≮設(shè)計(jì)值每100m檢查3點(diǎn)尺量橫坡±0.5%每100m檢查2個(gè)斷面坡度尺量平整度<15mm每100m檢查10點(diǎn)2.5m長(zhǎng)直尺測(cè)壓實(shí)度路基本體K≥0.90、改良粉粘土基床底層K≥0.90每100m每層5點(diǎn)核子儀法每200m約0.9m1點(diǎn)灌砂法地基系數(shù)改良粉粘土本體≥90、基床底層≥110每100m每層2點(diǎn)

8、K30測(cè)試儀改良細(xì)砂本體≥110、基床底層≥120八、安全措施1.所有機(jī)械司機(jī)和參與施工人員均須進(jìn)行施工工藝的培訓(xùn)，合格后方才允許上崗。2.按工藝規(guī)定的區(qū)段進(jìn)行施工，劃分各類(lèi)機(jī)械作業(yè)區(qū)段和機(jī)械、汽車(chē)行駛路線，設(shè)立明確警示牌，防止相互干擾及發(fā)生事故。3.施工便道應(yīng)保持暢通，經(jīng)常灑水，防止粉塵