粉粘土及细砂改良施工工法1

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1、粉粘土及细砂改良施工工法一、前言我国第一条高速铁路秦沈客运专线东段（凌海---沈阳）A13~A22标取土土源绝大多数为粉粘土和细砂，由于这种粉粘土粘粒较少，细砂又粒径单一、颗粒均匀、级配不良，因而填筑时均达不到《秦沈客运专线铁路路基施工技术细则》中对细粒土（粉粘土）和粗粒土（细砂）的填筑技术指标检测要求，此问题引起了铁道部工管中心，秦沈工程指挥部和铁三院的高度重视，决定由铁一局和铁三院共同成立“秦沈东段填料试验组”会同现场监理对该类粉粘土和细砂进行了长达4个月的室内和现场的模拟填筑试验，经过铁道部有关专家对试验结果多次召开专题会议，认真分析和论证，

2、最后确定该类粉粘土掺中粗砂进行改良（路基本体掺20%，基床底层掺25%）细砂掺圆砾进行改良（50%：50%），并在东段付诸实施，解决了秦沈线东部填料填筑的一大难题，得到了铁道部工程管理中心，秦沈总指的高度评价。该成果被中铁一局集团公司评为2001年度科技进步一等奖。并被铁道部写入“秦沈线施工技术总结”和京沪线路基施工有关规则。二、工法特点1.比远运山皮石进行碾压，级配易控制，且易碾压成型，进度快。2.比其它类化学改良（掺粉煤灰、白灰、水泥、固化剂等）工艺简单，造价低，无污染。3.改良细砂基本不需晾晒，小雨天仍可施工；粉粘土掺中粗砂改良后水分易挥发，

3、雨后稍加晾晒即可施工。4.改良后的粉粘土及细砂施工质量好，不但可满足路基本体，尚可满足基床底层的填筑技术指标要求。三、适用范围该工法适用于那种由于颗粒粒径均匀单一，级配不良的细砂或粘性颗粒（<0.005mm）过少，级配单一的粉粘土，二者经物理改良（掺加粗砂或圆砾）后的填筑施工。改良后的粉粘土和细砂可用于铁路路基本体和基床底层的填筑。四、工艺原理1.孔隙率较大的细砂，均匀地掺入圆砾后，在外力（击实力或碾压力）的作用下，圆砾颗粒间的势能不断减小，颗粒不断靠近，直至孔隙最小，而在此过程中，细砂也在力的作用下，同时不断填充圆砾颗粒间的不断减小的空间，因而整

4、体孔隙率大大减小。由比原细砂颗粒大得多的圆砾颗粒形成骨架网络，原来松散的细砂被不断填充和“分割”在圆砾颗粒间的孔隙内，因而增大了摩阻，也增加了稳定。⒉填料中的细粒土（粉粘土等）的力学性质主要与粘性颗粒（<0.005mm）的粘结，大小颗粒的嵌锁及颗粒间的摩擦力有关，加入中粗砂后虽没有增加粘性颗粒，但改善了颗粒级配，比粉粘土颗粒大的多的中粗砂颗粒同时形成骨架，因而改善了该类粉粘土的力学性质。五、机具设备该粉粘土掺中粗砂水分挥发，细砂掺圆砾渗水快，因而强调各工序紧密衔接和快速施工，应以大功率，重型机械为主。按每天完成一个施工段落（一般为400m左右）所需

5、的施工机械为：表2一个施工段落用主要机械设备序号名称型号规格数量备注1挖掘机EX300-32改良粉粘土需1台2推土机120A-123平地机160B2改良粉粘土需1台备用4五铧犁农用5压路机SD1502或激振力>260kN6洒水车5000L~8000L27自卸汽车12~20t30~60根据距离定8路拌机WCB-301仅改良粉粘土用六、劳动组织表3每班施工劳动组织序号工种人数主要工作内容1指挥员1组织指挥、调度2机械司机8挖掘、推土、平地、压路3洒水、五铧犁司机2洒水或翻耕凉晒4自卸汽车司机30~50改良细砂，运拌和好的填料改良粉粘土，运粉粘土和砂5路

6、拌机司机1拌和粉粘土、中粗砂（仅改良粉粘土用）6普工2个别缺陷，辅助平整、整修7测试员4测量放样，质量检验七、质量标准及控制见表4、表5。表4质量控制项目，频率及质量标准序号项目质量标准频率检验方法1含水率最佳含水率+2%每100m每层5点核子仪法2填筑厚度粉粘土≤30cm细砂30~40cm每50m每层一控制断面控制桩，挖坑3掺砂量按规定比例±0.5%每50m每层测4点钢尺测铺砂厚度4掺圆砾量按规定比例±0.5%随时抽查筛分测圆砾比例5拌和质量均匀全面随时观察筛分和刨坑检查表5填筑路堤质量及检测要求项目规定值或允许偏差检测频率检测仪器及方法顶面高程

7、±50mm每100m检测5点水准仪中线及路肩边缘50mm每100m检查5点尺量宽度≮设计值每100m检查3点尺量横坡±0.5%每100m检查2个断面坡度尺量平整度<15mm每100m检查10点2.5m长直尺测压实度路基本体K≥0.90、改良粉粘土基床底层K≥0.90每100m每层5点核子仪法每200m约0.9m1点灌砂法地基系数改良粉粘土本体≥90、基床底层≥110每100m每层2点K30测试仪改良细砂本体≥110、基床底层≥120八、安全措施1.所有机械司机和参与施工人员均须进行施工工艺的培训，合格后方才允许上岗。2.按工艺规定的区段进行施工，划

8、分各类机械作业区段和机械、汽车行驶路线，设立明确警示牌，防止相互干扰及发生事故。3.施工便道应保持畅通，经常洒水，防止粉尘