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1、改良土路堤填筑施工工藝改良土路堤填筑施工技術是一種化學穩定處理的施工技術，利用石灰或水泥等添加材料作穩定劑與土壤按一定比例混、拌均勻后鋪平壓實，以改良土壤性質，達到填土要求。1 工藝特點（1）施工機具設備簡單，施工操作方便。（2）試驗技術要求較高，料源充足，且價格低廉。（3）功效高，環保要求嚴。2適用范圍（1）可應用于我國氣候溫濕、多雨的廣大南方地區，對地層是顆粒較細的粉土、粘性土、膨脹土、紅粘土等不合格填料改良進行路堤填筑。（2）當路基地下水位較高或者氣候為陰雨地區時，不宜用石灰進行路基改良，而用水泥進行路基改良效果較好。3 工藝原理及設計要求3.1工藝原理改良土路堤填筑施工是將不合格填料如2、含水量大、塑性高的粘土，或含有大量細粒砂的砂質土與石灰、水泥等添加材料按一定比例混合、拌均勻后改善土的物理力學性能，以滿足路基填筑要求。根據拌和方式的不同，可以分為改良土路拌法施工和改良土廠拌法施工兩種。（1）改良土路拌法施工就是采用專用的撒布、路拌式穩定土拌和機（灰土拌和機)和平地機等在路基上作業，進行填料的改良、壓實。（2）改良土廠拌法施工是采用專門廠拌設備在拌合站進行被改良土和改良劑的拌和，然后將拌和好的混合料運送到填料區，進行攤鋪壓實。3.2設計要求（1）填筑前應按設計提供的配合比進行室內試驗，確定施工配合比。改良土的施工配合比應保證混合料的無側限抗壓強度達到設計要求。（2）原材料應符3、合設計要求，設計未明確時應符合以下要求：石灰應選用消解石灰或鈣質生石灰，其指標應達到合格標準，石灰在使用前47 天充分消解。用石灰改良時，土中硫酸鹽含量應小于0.8，有機質含量小于10；用水泥改良時,土中硫酸鹽含量應小于0.25%。摻入水泥時，其初凝時間應大于3h，終凝時間宜大于6h。（3）在設計規定范圍內取土，取土時應清除樹木、草皮以及表面腐殖土。當土源發生變化時必須按要求重做配比試驗。對符合要求的土質進行過篩處理，使石灰顆粒與黃土顆粒盡可能小，增加其表面積，并拌和均勻，能充分接觸并發生反應。（4）施工用水質應符合工程用水標準。（5）凍土不能作為路基改良填筑。4 工藝流程施工工藝流程見圖1、4、圖2。拌和機安裝、調試配合比報批施工準備不連續施工改良土拌和試驗段施工改良土攤鋪、平整碾壓夯實壓實度檢測養生檢查驗收下一道工序連續施工改良土運輸廠拌改良土生產地基處理及驗收分層填筑圖1 改良土路堤填筑廠拌法施工工藝流程圖連續施工不連續施工路拌式拌和機安裝試驗段攤鋪混合料配合比報批改良土拌和、壓實混合料平整、拌和機械試運轉與調試施工準備碾壓夯實壓實度檢測檢查驗收下一道工序養 生攤鋪改良劑攤鋪被改良填料分層填筑地基處理及驗收中線、高程復測場地清理修建便道邊樁測設圖2 改良土路堤填筑路拌法施工工藝框圖 5 操作要點5.1 施工前準備 進場原材料的檢測按公路、鐵路工程土工試驗規程和公路、鐵路路基工程施5、工質量驗收標準規定的試驗方法檢測。（1）對需改良的土料在進場前需進行檢測。填筑前對取土場填料進行取樣檢驗；填筑時應對運至現場的填料進行抽樣檢驗。當填料土質發生變化或更換取土場時應重新進行檢驗。（2）改良土外摻料進場的檢驗。檢驗方法：檢查每批產品的生產檢驗報告和產品合格證，并在料場的5 個不同部位等量取樣，總計取樣不少于12kg，按有關規定試驗方法進行檢驗。（3）對進入攤鋪場地的混合料進行土團粒和生石灰塊的檢查，在100m2 面積內隨機檢查3 個點。檢驗方法：土團粒檢查采用孔徑為10mm 的篩子，標準為不能有篩余量；生石灰塊檢查采用孔徑5mm 的篩子，標準為不能有篩余量。 在試驗室確定摻灰比例，6、并確定相關指標參數。在路堤填筑前，應按設計提供的配合比進行室內試驗，根據設計要求和取土場土料的塑性指數及液限、塑限等指標通過試驗室進行試驗確定施工配合比，即確定摻灰比例及相關指標參數。 填筑試驗段路基全面開工前，根據工程土類性質和填料性質、壓實機械條件，分別選取長度不小于100m的試驗區段進行路基填筑試驗，確定工藝參數，并報監理單位確認。試驗段一般應選擇具有代表性的地段，應選在填方工程數量集中、施工時間較長或需要盡早開工填筑完成的地段。當沿線填筑的土質變化較大時，試驗段應選在土質較好而且對今后施工有廣泛指導作用的地段。5.2 改良土施工（以廠拌法為例） 驗收下承層填筑前檢查基底幾何尺寸，核對壓7、實標準（進行相關工序的檢測與驗收），不符合標準的基底應進行處理，使其達到驗收標準。 測量放樣在施工現場附近引臨時水準點，報監理審批，嚴格控制標高；在路基上采用方格網控制填料量，方格網縱向樁距不大于10m，橫向應分別在路基兩側及路基中心設方格網樁。在兩側路肩邊緣外設指示樁,在方格網內用白灰點控制自卸車倒土密度，以此控制每層的攤鋪厚度。 拌和改良土混合料采用穩定土拌和設備在拌和場集中進行拌和，用碎土設備碎土及過篩消除土壤的土塊。標定計量設備，調整好出料口單位時間出料量，使進入拌和設備內的各種料符合配合比要求；并且要特別關注正式拌和時，能否作到出料口單位時間出料量與標定時基本一致，有無出料口堵塞等不8、正常情況。在拌和設備內拌制改良土混合料時，需拌和均勻，混合料中不應含有大于10mm 的土塊和未消解石灰顆粒；并應使混合料的組成和含水率（要根據天氣情況調整拌和時的含水率與碾壓時最佳含水率的關系）達到規定的要求。在正式拌制改良土混合料之前，必須先調試所用的廠拌設備，并通過試驗段的試拌、試鋪總結的各種施工參數進一步合理的調整和確定廠拌工藝參數。改良土混合料的最佳含水量控制方案如土的天然含水量距最佳含水量差距不大時，在廠拌設備拌和時將水成霧狀均勻地噴入改良土中拌和均勻；如土的天然含水量距最佳含水量差距較大時考慮在取土場分塊灌水燜土。如土料的天然含水量過大，事先進行適度的晾曬或加入適量的磨細生石灰對降9、低含水量效果較好。現場攤鋪后混合料的顏色應均一。 運輸采用大噸位自卸車運輸。拌合好的混合料應盡快運送到鋪筑現場。混合料在運送過程中應覆蓋，減少水分損失。 攤鋪根據松鋪厚度計算每車混合料的攤鋪面積，確定堆放密度。在填筑場地按照每車土方的數量及攤鋪厚度，用白灰點控制自卸車倒土密度，同時埋樁掛線，標示松鋪厚度；混合料攤鋪完后，先用平地機初平和整形，再用壓路機快速碾壓l2 遍。對于出現的坑洼應進行平整。混合料應先初平，后精平，設專人及時鏟除離析混合料，補以新混合料。分層填筑壓實厚度根據壓實機具和試驗段確定的方法進行，一般宜控制在2028cm。混合料應全斷面均勻攤鋪，不得出現縱向接縫，不宜中斷。當因故中10、斷超過2h 時，應設置橫向施工縫，橫向接縫應采用搭接施工。整型應按規定的坡度和路拱進行，并特別注意接縫處的整平。在整型過程中，嚴禁車輛通行。初步整型后，檢查混合料的松鋪厚度，必要時應進行補料或減料。 碾壓當混合料接近最佳含水率時，用重型壓路機在路基全寬內碾壓至要求的壓實密度，碾壓完成后表面應無明顯的碾壓輪痕跡。碾壓時，各區段交接處應相互重疊壓實，縱向搭接長度不小于2.0m，縱向行與行之間的輪跡重疊不小于40cm，上下兩層填筑接頭應錯開不小于3.0m。兩作業區段之間的銜接處縱向搭接拌和長度不小于2.0m。碾壓過程中，表面應始終保持濕潤，嚴禁有“彈簧”、松散、起皮等現象產生。碾壓結束之前，應用平地11、機終平一次，使其縱向順適，符合設計要求。 養生改良土碾壓完成后，如不能連續施工應進行養生，使改良土表面保濕養生不少于7天。養生期間勿使改良土過濕，更不能忽干忽濕，應控制好交通，除灑水車外應封閉交通。當改良土分層施工時，下層檢驗如壓實度、平整度等指標合格后方可進行上層土的攤鋪。上層填土能連續施工時可不進行專門的養生期。6 主要機具設備（1）改良土拌和站主要機械設備配備。改良土廠拌設備 WS300推土機 D155A1裝載機 ZL50GE碎土設備 （2）路堤填筑區主要機械設備配備。推土機 D155A1平地機 PY185A壓路機 BW225D-3自卸汽車 斯太爾K29AN灑水車 WHG5102GSSE12、7 勞動力組織每個作業區人員組織分工見表1。表1 勞動力組織表工作區序號職務人數職 責填筑區1領工員2全面負責現場施工組織2指揮卸土位置人員2負責現場指揮汽車卸土3測量工3負責平面、高程的控制及填土區網格的劃分4試驗員2負責現場含水率、壓實度等試驗控制5機械操作手18負責填筑區機械操作及保養6普工10協助現場施工拌和區1站長1全面負責廠拌區安全、質量及進度2拌和場司機3負責拌和機操作機保養3試驗員4負責拌和區的試驗工作4技術人員2負責拌和區技術工作5機械操作手4負責拌和區機械操作及保養6普工6協助拌和區施工合 計578 質量要求及控制要點8.1 施工質量要求及檢測方法 施工質量要求（1）對需改13、良的土料種類應進行核實，路堤填料種類、質量符合設計要求。填筑前對取土場填料進行取樣檢驗；填筑時應對運至現場的填料進行抽樣檢驗。當填料土質發生變化或更換取土場時應重新進行檢驗。對石灰及水泥進行檢測確保其符合質量要求。（2）改良土填筑前按設計提供的配比進行室內試驗，確定施工配合比。改良土的配合比應保證混合料的無側限抗壓強度及壓實質量能達到設計要求。改良土外摻料的種類及技術條件符合設計要求。混合料中不應含有大于10mm 的土塊、未消解石灰顆粒和素土層。改良土應色澤均勻，無灰條、灰團。改良劑劑量允許偏差為試驗配合比的-0.5%+1.0%。（3）改良土的收縮裂縫會引起排水面破壞，易引起水侵入路基。要嚴格14、控制壓實含水率，確保壓實度，注意養生，以控制改良土本身的收縮裂縫。（4）路堤填筑改良土施工中，要確保拌合熟料的均勻性。使石灰顆粒與土顆粒盡可能小，增加其表面積，充分接觸并發生反應。需對含水量、含灰率（水泥含量），石灰顆粒粒徑、改良土顆粒粒徑、松鋪系數、碾壓遍數這些工藝參數進行嚴格控制。（5）對初步確定使用的混合料，進行重型擊實試驗，計算最佳含水率和最大干密度，并進行7d無側限抗壓強度的試驗，無側限抗壓強度必須符合設計要求。 檢測方法（1）改良土填筑壓實質量符合相關規定。檢驗頻數：每層每500m2 檢驗一個點。檢驗方法：壓實系數檢驗宜用環刀法。改良土壓實質量檢驗應與施工緊密配合，要考慮現場檢驗壓15、實質量不合格時，仍給碾壓留有時間。質量檢驗以密實度為主，其它如K30、Ev2、Evd 不作為施工時的主要檢驗項目，因剛碾壓后不代表后期的狀況，很可能當時測定的結果達不到后期要求的值，密實度與K30、Ev2、Evd 的對應關系可通過路基填筑試驗段進行對比試驗確定（建立各指標間的相互關系，達到質量評價的目的）。（2）無側限抗壓強度應符合設計要求。檢驗頻數：每層每1000m2 檢查一組。檢驗方法：按鐵路工程土工試驗規程規定的試驗方法檢驗。從已攤鋪好填料的地段現場抽樣，在室內按要求的壓實度成型，進行無側限抗壓強度試驗。為了加強施工過程控制和研究各種檢測方法之間的關系，路基改良土用四個指標控制：壓實度、16、強度、顆粒粒徑、含灰率。檢測主要內容為：壓實系數K、地基系數K30、動態變形模量Evd、靜態變形模量Ev2、顆粒粒徑、含灰率。壓實系數K 檢測方法：環刀法、灌砂法、核子濕度密度儀法，宜以環刀法為主。強度檢測方法：K30 平板載荷試驗、Evd 動態平板載荷試驗、Ev2 靜態平板載荷試驗。檢驗頻數：為每層500m2 檢驗一處，檢驗標準見表2。含灰率檢測方法：EDTA劑量滴定、鈣離子直讀儀法，檢查要求見表3。表2 基床底層及基床以下路堤壓實標準填料部位填料種類石灰或水泥摻量配比壓實標準備注地基系數K30動態變形模量Evd壓實系數K變形模量Ev2基床底層水泥改良土5%110400.9560基床以下石灰17、改良土8%900.92不浸水路堤水泥改良土3%900.92浸水路堤墊層水泥改良土5%1100.95表3 改良土填料復查項目及頻次填料類別項 目頻 次化學改良土石灰或水泥劑量每層100m 三個樣品，用滴定法試驗化學改良土含水率根據觀測，異常時試驗拌合均勻性隨時觀測8.2 質量控制要點 對原材料的控制原材料控制主要是對土、石灰及水泥進行檢測，滿足設計要求，具體檢測項目見表4。表4 改良土原材料的試驗項目和頻次材料名稱試驗項目頻 次試驗方法土含水率每個土源點和每批同一料源材料使用前應取兩個試樣。按現行鐵路工程土工試驗規程執行液限、塑限有機質和硫酸鹽含量石灰有效鈣、氧化鎂水泥凝結時間強度 對分層填土厚18、度控制在路基上采用方格網控制填料量，方格網縱向樁距不大于10m，橫向應分別在路基兩側及路基中心設方格網樁。在兩側路肩邊緣外設指示樁，在方格網內用白灰點控制自卸車倒土密度，以此控制每層的攤鋪厚度。具體尺寸控制詳見表5。表5 基床底層外形尺寸允許偏差、檢驗數量及檢驗方法序號項 目允 許 偏 差檢驗數量檢驗方法1中線至路肩邊緣距離50mm每100m 等間距檢查3 個斷面，左、中、右各1 點尺量2寬度不小于設計值每100m 等間距檢查3 個斷面尺量3橫坡0.5%每100m 等間距檢查3 個斷面坡度尺量4平整度土質路堤頂面30mm，填石路堤頂面100mm每100m 等間距檢查6 點2.5m長直尺量5高程19、50mm每100m 等間距檢查3 個斷面，左、中、右各1 點水準儀測量 碾壓控制采用重型壓路機在路基全寬內碾壓至設計要求的壓實密度及無側限抗壓強度，碾壓過程中，表面應始終保持濕潤，嚴禁有“彈簧”、松散、起皮等現象產生。8.3 質量通病的處理（1）對地面縱坡與線路縱坡不平行的段落，易經常出現壓實度不夠現象。通常情況是填筑時未進行坡度調整，處理措施：由地面最低處逐段進行調整，每層的最大松鋪厚度應為經路基填筑試驗段確定的最大松鋪厚度，最薄處的松鋪厚度不得少于15cm, 縱坡調整必須在基床下部的路堤頂層填筑前完成。（2）改良土中經常出現素土現象。通常情況是未拌和均勻，處理措施：無論是廠拌或路拌都必須拌20、和均勻，如出現素土，必須全部清除干凈，用拌和均勻的改良土進行補填。（3）水泥改良土經常出現結塊現象。通常情況是拌和至碾壓完成時間控制不好，處理措施：嚴格控制水泥改良土從拌和站的拌和開始至碾壓完成的時間，一般不宜大于4 個小時。9 安全及環保措施9.1施工安全措施（1）施工區域設置警示標志，嚴禁非工作人員出入。（2）施工中應對機械設備進行定期檢查、養護、維修。（3）為保證施工安全，現場應有專人統一指揮，并設一名專職安全員負責現場的安全工作，堅持班前進行安全教育制度。（4）改良土施工中，現場設專人指揮、調度，確定合適的機械車輛走行路線，并設立明顯標志，防止相互干擾碰撞，機械作業要留有安全距離。制訂21、作業程序和運行路線，確保協調施工，安全生產。9.2施工環保措施改良土施工中，容易造成對環境的污染。這是改良土施工中應注意的首要問題。（1）為了保護自然環境，在化學改良土改良過程中，減少甚至避免石灰（或水泥）揚塵。（2）應對石灰在運輸、儲存、磨細、消解、撒布、拌和等各環節制定相應環境保護措施。制定的原則是盡量避免石灰與外界的直接接觸。消解石灰時，選擇在一避風近水的地方，在其周圍進行封閉。（3）與石灰接觸的工作人員，需穿戴防護工作服。生產中的廢棄物及時處理，按時專門用車運到當地環保部門指定的地點棄置。試驗及生活中產生的污水及廢水，應集中處理，符合環保部門規定要求。10 工程實例朔黃鐵路是西煤東運的22、重要通道，它的路基基床將承受重載貨物列車的長期考驗。根據勘測調查，標段內適宜基床填料技術標準的填料極缺，為提高路基基床土的強度和水穩性，降低運營后的養護成本，路基基床設計上采用了填筑改良土的工程措施。10.1 改良土填筑設計情況標段內的改良土數量共計142635m3，其中：區間路基基床填筑改良土109217 m3，車站路基基床填筑改良土33418 m3。摻固化劑的改良土工程數量為103752 m3，摻石灰的改良土工程數量為38883 m3。施工段落劃分：改良土施工根據土石方的施工進度和橋梁的分割，可以劃分為五個大段進行施工安排：第一段：DK424+700DK430+500 第二段：DK430+23、500DK432+600第三段：DK432+600DK441+250 第四段：DK441+250DK442+550第五段：DK442+550DK449+00010.2 施工機械選型為保證改良土拌和的均勻以及固化劑和石灰摻量的準確度，標段內改良土均采用廠拌法施工。根據運輸條件拌和場的位置設在DK431+900處。拌和站采用拌和設備為WBC200B，其工作能力為200th。按每天工作12小時計算（兩個作業班），每天的工作能力為1330 m3天。攤鋪設備采用CAT140型平地機。其具體設備配備如下：拌和站 WBC200B 1套自卸汽車 8t 15t 8臺挖掘機 EX300 1臺振動壓路機 YZ20CD 1臺平地機 CAT140 1臺推土機 D155A1 1臺10.3 施工參數固化劑初凝時間大于4小時，終凝時間小于12小時。摻石灰改良土的土料中其有機質含量小于10，土中硫酸鹽的含量小于0.8%。摻固化劑時，土中硫酸鹽的含量小于0.25%。10.4 施工效果根據標段內五大段路堤改良土的填筑，通過試驗檢測，壓實度均能滿足朔黃線設計要求。