戈壁地区高速铁路路基填筑工艺研究.docx

戈壁地区高速铁路路基填筑工艺研究黄大维 , 杨有海(兰州交通大学土木工程学院 , 兰州730070 )摘 要 : 戈壁地区的路基填料以粗颗粒 、低含水量为主要特点 , 国内外关于戈壁地区填料用于高速铁路路基的研究很少 。为给兰新高速铁路第二双线的修建提供技术支持 , 通过试验段柴窝堡工点的 现场试验 , 分析了填料的性质 , 提出了戈壁地区高速铁路路基填料碾压工艺等一整套的填筑方法以及 施工中应注意的问题 。关键词 : 戈壁填料 ; 粗粒土 ; 高速铁路 ; 填筑工艺中图分类号 : U41611 + 2文献标志码 : A文章编号 : 1003 - 8825 ( 2010 ) 06 - 0048 - 030 引言我国铁路建设目前处于快速发展阶段 。随着国民 经济的不断发展 , 高速铁路建设也加快了步伐 , 且基本形成了高速铁路的技术标准 , 但特殊自然条件下戈壁地区高速铁路路基修建关键技术的研究依然处于探 索阶段 。已有的修建技术显然不能满足客运专线的高标准要求 , 国外也无成熟的理论及成果可供借鉴 。为 解决修建兰新高铁第二双线 (兰州 —乌鲁木齐 ) 诸多关键技术问 题 , 先 在第 二 双 线试 验 段 进行 试 验研究 , 为兰新高铁第二双线的修建 , 提供技术支持 。得 : 取土场填料的不均匀系数 Cu = 45, 曲率系数 Cc= 816 , 根据文献 [ 1 ] 中的相关规定 , 判断填料为级 配不良的粗圆砾土 , 填料等级为 B; 路基所用填料的不均匀系数 Cu = 117165, 曲率 系 数 Cc = 0185, 填 料为级配不良的细圆砾土 , 填料等级为 B。1 工程地质概况试验段柴 窝 堡 工点 在 D K1 797 + 150 ～ + 750 区 间 , 共 550 m。线路经过山前洪积倾斜平原 , 地形平坦开阔 , 地势大致由北向南微倾斜 , 地表为戈壁滩 。 工点范围内出露地层为第四系上更新统卵石土 , 地表水不发育 , 勘测深度内未见地下水 。工点在达板城 —经对比分析可知 : 处理后填料由粗圆粒土变成细圆粒土 , 填料的级配曲线更平缓 , 使粒径分布更不 均匀 , 因而土体有足够的细粒土去填充粗颗粒间的空[ 2 ]隙 , 使填料更利于密实。由图 1 看出 , 填料在 1 ～2mm 之间形成了台阶 , 缺乏 1 ～2 mm 的粒径 。2 12 填料的基本工程性质经现场测试 , 路基所用填料天然含水量为 211 %左右 。根据文献 [ 3 ] 的试验方法 , 测得路基所用填 料平均颗粒密度为 21828 g / cm3 。表 1为路基所用填料表 1 路基所用填料的颗粒级配组成乌鲁木齐大风区 , 区内大风频繁 ,风力强劲 ,年平均大风日数 ( ≥8 级 )15618 天 。2 填料的基本性质2 11 填料的选择与控制取土场在 D K1 799 + 300 线路左 700 m 处 。为了 控制填料的最大粒径 , 现场采用筛分为主 、人工拣选 为辅的处理方式 , 对填料进行严格控制 , 筛分采用拉料卡车车顶加过滤筛的方式进行 , 筛孔孔径为 8 cm ,在卸土后人工对长 、扁状的大粒径卵石剔除 。图 1 为 取土场与路基 所 用 填料 的 级 配曲 线 。经 分析 计 算可收稿日期 : 2010 - 04 - 22基金项目 : 铁道部科技研究开发项目 ( 2009 G020 - C)作者简介 : 黄大维 ( 1984 - ) , 男 , 湖南郴州人 。硕士研究生 , 从 事路基与岩土工程研究 。 E2m ail: gdd thdw@ 126. com。的颗粒级配组成 , 路基所用填料大于 01075 mm 的颗粒占土样总量的 95149 % , 大于 5 mm 的颗粒占 58114 % 。 路基所用填料的最优含水率 wop t为 610 % , 最大干密粒径 /mm 占土样质量百分数 / %粒径 /mm 占土样质量百分数 / %60 ～40 2312540 ～20 1711920 ～10 910810 ～5 81625 ～2 81622 ～1 31131 ～015～012501075 8121 01075 4151黄大维 , 等 : 戈壁地区高速铁路路基填筑工艺研究·49·3度 ρdm ax为 2135 g / cm 。3 13 碾压机械的选择现场采用压路机有三种 , 分别为 26 t BW - 226 - DH - 4 宝马格振动压路机 、 20 t徐工 XSM220 型振动 压路机和 18 t厦工