铁路施工组织设计中的路基工程施工方案和施工方法

路基工程施工方案

概况

xx铁路扩能改造工程设计正线长度40.021km，其中路基长度（含站场）为9.4982km，占正线长度的23.68 %。

特殊路基工点类型有深路堑、高路堤、边坡滑坡、顺层、危岩落石等类型。

施工安排原则

开工后，优先安排桥台、涵洞基础和地基加固工程的施工，为路基本体填筑创造条件和争取时间。

利用隧道弃砟填筑路堤的段落，与隧道同时安排施工；邻近洞口段，为形成或扩大洞口施工场地，优先安排施工。

改良土场拌施工，实现机械化、工场化、标准化施工生产。

建立路基工程施工地质核查、试验检测、路基沉降监测、路堑高边坡变形监测的信息系统，实施"监测—分析—调整"的信息化和动态化管理。

施工方案

根据现场调查资料以及本工程施工技术特点，考虑到本工程工期紧，以及满足工期要求，全标段路基划分为8个区段(xx隧道为单独1个区段)，安排2个路基施工队进行路基平行施工。路基施工严格按确定的路基施工方向，多作业面同时开工，平行作业。路基附属工程紧跟配套，科学组织、精心施工，以机械施工为主，人力施工配合，确保按期完成路基工程,为下部施工打下基础。

路堤

路基填筑施工前先进行地表处理及地基加固处理。土质地基地段，路基填筑前均进行地基应力条件分析。填筑前，先进行填筑压实试验，确定满足压实要求的各项工艺参数，再推广到大面积施工。

路堤优先安排高路堤尽早填筑，以保证其具有充足的沉降期，施工过程中与涵洞、路堤挡土墙相互配合，互相创造条件。路堤按照"三阶段、四区段、八流程"的工艺组织施工。施工时采用水平分层填筑的方法，即按照横断面全宽分成水平层次，由最低处逐层向上铺筑、整平、压实。采用推土机配合装载机或挖掘机装料、自卸汽车运输、推土机配合平地机摊铺、推土机粗平、洒水车洒水、平地机精平、自行式振动压路机碾压成型、人工修整边坡。

基床底层厚1.9m，路堤及非硬质岩石路堑采用A、B组填料、改良土填筑。基床底层采用机械化施工。施工前，根据使用的机械及计划使用的填料，进行压实工艺试验。按"三阶段、四区段、八流程"方法填筑施工。第一层采用后退法填筑。基床按横断面全宽水平分层填筑压实。分层填筑直至设计标高。

铁路基床表层采用0.6m厚级配碎填筑；硬质岩全风化层、软质岩、土质路堑基床表层挖除换填0.5m厚A组填料+0.1m厚中粗砂。基床表层下全断面铺设一层复合土工膜。

硬质岩路堑基床表层不再换填。路基面应设4%人字排水坡，凹凸不平处应以混凝土填平。

填筑施工前，选择代表性区段进行填筑压实施工工艺试验，确定压实施工工艺参数。

路堑开挖

土方开挖以机械施工为主，运土距离较近时采用推土机作业，运距较远则采用挖掘机、装载机装车、自卸汽车运输。

路堑开挖后根据土石方调配方案进行调配。较平缓地段上的短浅路堑，采用不分层的全断面开挖方式；当路堑中心高度大于5m时，采用分层逐层顺坡开挖或纵向台阶法开挖方式。

路堑开挖前，首先核对地质资料，同时做好堑顶防排水设施。，临时排水设施与永久性排水设施相结合，并与原排水系统顺接。路堑开挖过程中为保证雨水不冲刷边坡，每侧预留50cm待开挖至设计标高或平台位置时一次刷坡完成。刷坡保证边坡坡度及平整度，对特殊部位做好边坡防护工作。对影响边坡稳定的地面水和地下水及时采取措施引排，并在路堑的表面设置排水坡，以利排水。路堑开挖前对坡顶、坡面的危石、裂缝等其它不稳定情况进行检查，并根据情况采取措施妥善处理，保证施工安全。路堑开挖时自上而下进行，防止出现掏底开挖。

土方调配与运输

本着"质量合格、经济合理、少占耕地、保护环境"原则选定填料，做好土石方调配方案。沿线联络线等相关工程根据具体设计标准，在满足技术要求的条件下，采取就近取土方案。

利用土方20～70m以内采用推土机推运；借土及纵向调运的土方取土采用挖掘机挖装、推土机配合，自卸汽车运输。

过渡段

过渡段包括路基与隧道过渡段、路基与桥过渡段、路基与横向结构物过渡段及路堤与路堑过渡段等。过渡段路基采用级配碎石或A组填料，A组填料压实标准按准按《路规》表6.2.2执行。

填筑前要选择试验段对级配碎石进行摊铺压实试验，确定主要的工艺参数。

过渡段基床底层及以下路基分别采用推土机推料、平地机配合人工进行整平，基床表层采用摊铺机摊铺。碾压采用重型振动压路机配合小型压路机和冲击夯进行压实。采用小型机械的情况下填料虚铺厚度不应超过20cm，压实遍数根据试验确定。小型手扶式振动压路机施工不能到位的地方，采用片石填充用平板振动器振动压实。

不良地质、特殊岩土路基

在不良地质路基地段施工前，需加强现场地质核对工作，必要时及时调整和优化设计，确保工程处理措施合理有效。

岩溶地段路堑，施工开挖后应根据设计要求，采用物探与钻探结合方法进行地质补勘，查明溶洞分布具体位置、充填情况、溶沟、溶槽等岩溶发育情况。对于位于基床厚度范围内的溶沟、溶槽，应将突出的坚硬岩石进行清除，将堆积充填物挖除换填；基床厚度以下，视堆积物的岩性、强度等，采用挖除换填或采取注浆加固。对路堑边坡的溶洞、溶沟、溶槽和溶蚀凹坑，挖除充填土、采用浆砌片石、混凝土嵌补或支顶等措施。

路堤基底下有覆盖层的岩溶地段及溶洞埋藏较深的路堑地段采用注浆处理。岩溶地段的注浆加固处理贯彻"先探后灌，探灌结合"的原则，先进行物探及部分钻孔作为先导勘察孔，探明岩溶发育、分布情况，再进行相应处理。

岩溶地基处理完成后，采用物探、注水试验结合抽芯检验加固效果。

浸水地段路基防护标高以下采用水稳性较好的填料及边坡防护。

滑坡地段路基施工加强支挡与地表水疏排措施，综合整治。

局部裸露岩山体及部分隧道进出口分布危岩、落石，线路经过区域可取清爆、主动防护网或被动加固防护。防护网隧道进出口崩塌落石严重的，结合接长明洞处理。

路基附属

路基加固防护和支挡结构工程、路基其它防排水工程与相关工程、路基附属结构物随路基主体施工同步推进。路基混凝土工程，采用自动计量拌和站集中拌和供应，浆砌工程砂浆采用机械拌和，路基附属混凝土预制件分工区集中生产，附属结构钢筋在预制厂集中加工制作，预应力混凝土圆管、土工格栅、复合土工膜、变形监测元器件等从大型生产厂统一采购。

施工准备

现场核对

工程开工前，结合现场进行设计文件核对。内容主要包括地形地貌、填挖方数量、取弃土场位置、土方利用等。

分析土体的稳定性

路基挖方地段要做好土体稳定性分析，如土体结构和构造、土的密实度、潮湿程度等，根据既有经验复核设计边坡是否满足稳定性要求。

制定施工方案

路堤填筑开工前要熟悉设计文件和技术规范，复核设计图纸，编制实施性施工组织设计，制定施工方案。

布置并施工便道

根据现场地形确定机械进出路线并修筑施工便道。便道修筑应满足施工机械使用的需要，尤其是运输车辆的需要。

测量放线

交接桩完成后，及时进行导线点和水准点的贯通复测，并与相邻合同段闭合，复测结果报监理工程师批准，依据复测合格的导线点和水准点按设计进行施工放样。

施作排水系统

做好取土场排水设施，根据不同地形采用不同的排水方案，如排水沟、集水井等，以地表水不进入取土场内为原则。路堑地段开挖前，首先按设计位置做好堑顶排水系统如截水沟、天沟，待排水系统完善后再行开挖路堑部分。

路基试验

填料试验

对不同填料分别进行土工试验和重型击实试验，得出各类填料的颗粒分析、液塑限指标、最大干密度、最佳含水量、膨胀率和膨胀量等，确定填料压实控制指标并报监理工程师审批。

填料选择

路堤填料满足设计所要求的压实标准，基床底层须采用A、B组填料，基床表层采用A组填料（砂类土除外），路堤与路堑过渡段、桥台与路基过渡段、路堤与横向结构物（立交框构、箱涵等）过渡采用A组填料或级配碎石填筑。

土工试验

施工前对于不同方法处理地段，取代表性土样进行室内试验，充分了解填土类的性质、有关物理力学指标，提出满足要求的一种或几种试验参数，同时根据各类加固方法的特点拟定不同的工艺参数。路堤填筑前，对填料的颗粒分析试验、天然含水量、天然密度和颗粒比重试验和液塑限试验试验、击实试验等各项指标进行土工试验，确保填料符合设计和规范要求，保证施工质量。满足设计铁路路基工程施工质量验收标准规定。

填筑试验

试验段选择

根据填料及压实机具的不同各选择全幅100～200m的路堤段进行填筑工艺试验，通过试验确定最佳工艺参数，包括机械组合方式、松铺厚度、压实遍数、压实含水量及检验方法等，报监理工程师批准后作为控制指标，全面指导施工。

摊铺系数的试验确定

采用同点位测量方式，根据测出的摊铺厚度和压实厚度计算摊铺系数。

碾压层厚度试验

按照20cm、25cm、30cm三种压实厚度进行对比试验,比较压实效果，选择有利于施工进度、能达到设计压实标准的施工厚度。

摊铺平整

采用推土机摊铺初平，随后用轻型振动压路机静压1遍，最后用平地机精平1～2遍，每一层做成向两侧4%横坡以利排水。

含水量控制

填料碾压前进行含水量检测，控制在最佳含水量±2%范围内。当填料含水量较低时，采取洒水措施；当填料含水量较高时，用铧犁等机械进行翻晒，局部含水量较大时可采用换填处理。

压实方法试验

选择相同厚度填筑层进行碾压工艺性试验，分别取得碾压遍数与压实系数Kh、K30值之间的关系，每完成1遍碾压后，在同一检测点位处进行Kh、K30值的检测，根据检测结果绘制曲线图，结合进行不同压路机碾压效果试验，选择合理的碾压工艺与机械。碾压时先静压后振压，由弱振到强振，最后静压光面。振动碾压采用重型或超重型振动压路机，速度不大于5km/h，遍数根据试验确定。静压光面选用振动或三轮压路机。直线段由两侧向中间碾压，平曲线段由内侧向外侧碾压。

质量检测

压实后及时进行中线、标高、宽度、压实厚度、压实度及力学指标检测。压实标准采用地基系数K30、动态变形模量Evd、压实系数K、孔隙率n等指标控制。此外，通过填筑试验，考核灌砂法、核子密度仪及K30平板荷载仪等检测的相互关系，并得出灌砂法和核子密度仪之间的相关系数、检测方法和标准，为大面积施工提供一种快速有效的检测手段，以便更加有效地做好质量控制。

试验资料的分析和整理

根据测试资料，求得不同含水量下，碾压遍数与压实度的关系，确定合理的施工控制含水量范围；确定选用的碾压设备压实时，达到路堤本体、基床底层和基床表层要求压实度的碾压遍数。

一般地基处理

清除表层种植土，路堤底部填筑渗水性填料，采用重型机械振动碾压技术压实至路堤本体压实标准；地表松土≯0.3m时，原地采用压实技术进行填前压实；松土厚＞0.3m时，采用翻挖、分层回填压实。当基底土密实且地面横坡缓于1:10时清除草皮杂物，地面横坡为1:10～1:5时，将原地表土翻挖压实符合设计要求，地面横坡陡于1:5时，自上而下挖台阶，台阶顶面作成4％的内倾斜坡，根据现场实际情况，采用推土机等大型机械辅以人工进行施工。

特殊基底处理

垫层施工

本标段垫层有填砂、填卵（砾）石、填石（片石）、填砂夹卵（砾）石，施工时挖除基底表面不合格土料，采用人工配合机械摊铺垫层填料，并进行重型碾压。垫层施工：根据设计和试验选择符合要求的垫层材料；将软土挖除干净，并将底部整平；垫层铺设前，根据设计和技术规范对基底进行验收，并通过监理工程师签认；压实时，注意不破坏基坑底面和侧面土的强度。

水泥搅拌桩

施工工艺

水泥砂浆搅拌桩施工工艺见下图。

水 泥 砂 浆 搅 拌 桩 施 工 工 艺 框 图

水泥砂浆搅拌桩施工程序见下图。