孟加拉國(guó)常用路基填料及其填筑壓實(shí)工藝分析

1、孟加拉國(guó)常用路基填料及其填筑壓實(shí)工藝分析邢富強(qiáng), 李慶海, 李安洪, 蔣楚生中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司 成都摘 要:以試驗(yàn)、條款下的孟加拉國(guó)增建二線項(xiàng)目為依托,通過(guò)對(duì)孟加拉國(guó)常用填料進(jìn)行分類,采用的篩分試驗(yàn)、等試驗(yàn)情況的介紹,總結(jié)了孟加拉國(guó)常用的粉細(xì)砂填料的工程性質(zhì);對(duì)中、德、英國(guó)常用的各類擊實(shí)試驗(yàn)試驗(yàn)準(zhǔn)則和壓實(shí)度控制標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了對(duì)比總結(jié);并對(duì)孟加拉國(guó)常用的吹沙法填筑路基施工工藝進(jìn)行了總結(jié)。關(guān)鍵詞:路基填料; 填筑; 壓實(shí)中圖分類號(hào):文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:DOI:表 1 統(tǒng)一土壤分類系統(tǒng) 字母標(biāo)識(shí)1 概述首字母或第二個(gè)字母第二個(gè)字母孟加拉國(guó)位 于 南 亞 次 大 陸 東 北 部 的 三 角 洲 平 原中

2、文中文代號(hào)描述代號(hào)描述上 全境的地區(qū)為平原 東南部 和 東 北 部 為 丘 陵碎石砂 粉土 黏土 有機(jī)質(zhì)級(jí)配不良級(jí)配良好 高塑性 低塑性腐殖土地帶 孟加拉國(guó)被人稱為 水澤之鄉(xiāng) 和 河塘之國(guó)是世界上 河 流 最 稠 密 的 國(guó) 家 之 一 全 國(guó) 有 大 小 河 流多條 全國(guó)約有至萬(wàn)個(gè)池塘 平均每平方公里約有 個(gè) 池 塘 中 國(guó) 中 鐵 中 標(biāo) 的 孟 加 拉 國(guó) 增 建 二按照表兩個(gè)代號(hào) 對(duì)土壤進(jìn)行分類 各個(gè)字母組線 線路全長(zhǎng)全線以上路基為路堤 路合所代表的土類詳見(jiàn)表根據(jù)上述規(guī)定 土壤統(tǒng)一分類系統(tǒng) 中不能用于基填料來(lái)源及填筑壓實(shí)工藝關(guān)系到項(xiàng)目的成敗 而孟加拉國(guó)內(nèi)填料缺乏 來(lái)源單一 道路修建主要

3、采用河 流沉積的粉細(xì)砂進(jìn)行填筑 但沉積砂普遍具有含水量 大 失水快 滲透性強(qiáng) 壓縮性高 松散 流變明顯 抗剪 強(qiáng)度低等特性 工程施工性質(zhì)差 此類填料的填筑及壓 實(shí)控制是本項(xiàng)目的主要難題之一路堤填料的土類主要是以及粉土 含有字母 的土要有 是對(duì)于液限中部分土不能用 含有字母的土類主類土 根據(jù)招標(biāo)文件類土不能用 但塑性指數(shù)以及細(xì)粒含量除上述不能用的土外的類土能夠用于路堤填筑2 本線的路基填料劃分標(biāo)準(zhǔn)及填料性質(zhì)指標(biāo)下列土類 均 可 用 于 路 堤 填 筑以及部分液限塑性指數(shù)以及對(duì)于路基填料 招標(biāo)文件僅規(guī)定了下列材料不能用于路堤填筑細(xì)粒含量孟加拉國(guó)大部分位于河流沖積平原上 在河流下游及河口地帶有大量的

4、粉細(xì)砂 為孟加拉國(guó)最主要的 路基填料 本項(xiàng)目中主要的路堤填料即為粉細(xì)砂 其篩 分實(shí)驗(yàn)結(jié)果詳見(jiàn)表土壤統(tǒng)一分類系統(tǒng)有機(jī)質(zhì)土 等有機(jī)質(zhì)土 土壤統(tǒng)一分類系統(tǒng)中腐殖土 和中類土通過(guò)液限小于號(hào)篩即塑性指數(shù)小于 以及細(xì)粒含量篩孔 大于的粉土3 路基壓實(shí)控制指標(biāo)而招標(biāo)文件的土壤分類系統(tǒng)采用的是統(tǒng)一土壤招標(biāo) 文 件 要 求 的 路 堤 結(jié) 構(gòu) 及 壓 實(shí) 標(biāo) 準(zhǔn) 如 表分類系統(tǒng) 主要 通 過(guò) 代 表 不 同 含 義 的 個(gè) 字 母 對(duì) 土壤進(jìn)行分類 表 為每個(gè)字母代表的土壤性質(zhì)及類別所示招標(biāo)文件中明確采用為壓實(shí)度控制的標(biāo)準(zhǔn) 而 重型擊實(shí)標(biāo)準(zhǔn)基本一致 詳見(jiàn)表?yè)魧?shí)試驗(yàn)作標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)內(nèi)收稿日期:鐵 道 標(biāo) 準(zhǔn) 設(shè) 計(jì)第卷

5、表 2 統(tǒng)一土壤分類系統(tǒng) 填料劃分標(biāo)準(zhǔn)主要?jiǎng)澐謽?biāo)準(zhǔn)分類符號(hào)分類名稱級(jí)配良好的碎石級(jí)配不良的碎石 含粉粒的碎石 含黏粒的碎石 級(jí)配良好的細(xì) 粗砂 級(jí)配不良的砂 含粉粒的砂 含黏粒的砂粉土 黏土 含有機(jī)質(zhì)的粉質(zhì)黏土 高彈塑性粉土 高塑性黏土 含有機(jī)質(zhì)的粉質(zhì)黏土 腐殖土小于的細(xì)粒含量粒徑大于總質(zhì)量的的顆粒 質(zhì) 量小 于的 細(xì) 粒 含 量粒徑 大 于量 總質(zhì)量的的 顆 粒 質(zhì)干凈的砂粒徑大于總質(zhì)量的的顆粒質(zhì)量小 于的 細(xì) 粒 含 量不含有機(jī)質(zhì)粉土和黏土液限粒徑大于總質(zhì)量的的 顆 粒 質(zhì) 量含有機(jī)質(zhì)不含有機(jī)質(zhì)粉土和黏土液限含有機(jī)質(zhì)高有機(jī)質(zhì)土表 3 現(xiàn)場(chǎng)填筑用砂篩分實(shí)驗(yàn)結(jié)果目前 國(guó)際上對(duì)路堤填筑壓實(shí)度均比

6、較重視 但是對(duì)于壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn) 各國(guó)又不盡相同 國(guó)際上比較通用的主 要是普氏擊實(shí)及其衍生的修正普氏擊實(shí)兩種擊實(shí)標(biāo)準(zhǔn)方法 其主要區(qū)別在于擊實(shí)功的大小 普氏擊實(shí)的單位試 細(xì)度樣 模數(shù) 過(guò)篩率篩篩篩篩篩過(guò)篩率過(guò)篩率過(guò)篩率過(guò)篩率體積擊實(shí)功大約為功大約為修正普氏單位體積擊實(shí)各國(guó)在設(shè)計(jì)路堤填料時(shí) 均是首先確定采用何種填料 進(jìn) 行 填 筑 再 在 實(shí) 驗(yàn) 室 對(duì) 該 填 料 進(jìn) 行 普 氏 擊 實(shí) 修正普氏擊實(shí) 試驗(yàn) 確定試驗(yàn)室最大干 密 度 通 過(guò)現(xiàn)場(chǎng)碾壓后 獲得碾壓后的最大干密度 與實(shí)驗(yàn)室最大干密度進(jìn)行對(duì)比 其百分?jǐn)?shù)即為壓實(shí)度 在 現(xiàn) 場(chǎng) 實(shí) 驗(yàn) 室 對(duì) 本 線 常 用 的 粉 細(xì) 砂 填 料 采 用進(jìn)行試驗(yàn)

7、 得到了其最佳含水率和最大注 篩分實(shí)驗(yàn)采用的實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)則為表 4 不同路堤結(jié)構(gòu)及壓實(shí)控制標(biāo)準(zhǔn)路堤結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)層厚度填料類別壓實(shí)度底砟層路堤上部 路堤本體級(jí)配碎石粉細(xì)砂等填料 粉細(xì)砂等填料表 5 擊實(shí)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比干密度 并對(duì)不同壓實(shí)度下的粉細(xì)砂的試驗(yàn) 其試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表值進(jìn)行了 擊實(shí)模 擊實(shí)錘 最大粒徑試驗(yàn)方法層 每層 擊實(shí)功數(shù) 擊數(shù)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)直徑高度質(zhì)量落距表 6 最大干密度及最佳含水率及不同壓實(shí)度下的CBR 值試驗(yàn)結(jié)果法法 法位置填料類別最大干密度最優(yōu)含水率國(guó)內(nèi)重型擊實(shí)粉細(xì)砂法法 法粉細(xì)砂粉細(xì)砂國(guó)內(nèi)輕型擊實(shí)通過(guò)上述試驗(yàn)方法獲得填料的最大干密度后 工程師會(huì)根據(jù)本國(guó)相關(guān)規(guī)范對(duì)壓實(shí)度指標(biāo)進(jìn)行設(shè)計(jì) 表 為中國(guó) 德國(guó)

8、英國(guó)對(duì)不同等級(jí)鐵路路堤填料的壓實(shí)度控制指標(biāo)德國(guó)4 現(xiàn)場(chǎng)填筑流程及施工工藝英國(guó)4. 1 施工準(zhǔn)備現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備增刊邢富強(qiáng) 李慶海 李安洪 等 孟加拉國(guó)常用路基填料及其填筑壓實(shí)工藝分析表 7各國(guó)對(duì)不同等級(jí)鐵路路堤填料的壓實(shí)度控制指標(biāo)鐵路等級(jí)路堤部位填料類別壓實(shí)度指標(biāo)擊實(shí)標(biāo)準(zhǔn)其他壓實(shí)指標(biāo)基床表層基床底層 路堤本體 基床表層 基床底層 路堤本體 基床表層 基床底層 路堤本體 基床表層 基床底層 路堤本體 基床表層 基床底層 路堤本體 基床表層 基床底層 路堤本體改良土細(xì)粒土 細(xì)粒土組或級(jí)配碎石 細(xì)粒土 細(xì)粒土 級(jí)配碎石礫石類及改良土 礫石類及改良土 碎石類土碎石類 細(xì)粒土 碎石類 細(xì)粒土 碎石類土 碎石類

9、細(xì)粒土 碎石類 細(xì)粒土 碎石類土 碎石類 細(xì)粒土 碎石類 細(xì)粒土國(guó)內(nèi)重型擊實(shí)國(guó)內(nèi)重型擊實(shí) 國(guó)內(nèi)重型擊實(shí)孔隙率孔隙率 孔隙率 孔隙率 孔隙率 孔隙率中國(guó) 級(jí)鐵路中國(guó) 級(jí)鐵路國(guó)內(nèi)重型擊實(shí)國(guó)內(nèi)重型擊實(shí) 國(guó)內(nèi)重型擊實(shí) 國(guó)內(nèi)重型擊實(shí) 國(guó)內(nèi)重型擊實(shí)中國(guó)高速鐵路規(guī)范德國(guó)德國(guó)根據(jù)填料類別德國(guó)根據(jù)填料類別注 英國(guó)的規(guī)范對(duì)路堤的壓實(shí)控制規(guī)定比較模糊 最普遍采用的標(biāo)準(zhǔn)是通過(guò)擊實(shí)錘確定的最大干密度標(biāo)準(zhǔn)普氏擊實(shí) 見(jiàn)擊實(shí)的方法 的或由擊實(shí)方法確定的最大干密度的核對(duì)施工地段的地基條件 并核對(duì)已獲得工程師認(rèn)可的地面線數(shù)據(jù) 地質(zhì)填圖及線路圖設(shè)計(jì) 然后利用 批準(zhǔn)使用的導(dǎo)線點(diǎn)和水準(zhǔn)點(diǎn) 在找平層路基上放出路 基中樁和邊樁 邊樁按一定

10、加寬值進(jìn)行布設(shè) 并順序記 錄中樁 邊樁位置 實(shí)測(cè)地面高程 做好復(fù)測(cè)和放樣記 錄 并整理好這些資料報(bào)工程師審核認(rèn)可填料試驗(yàn)對(duì)所有用于填筑的填料進(jìn)行取樣 并進(jìn)行填料室 內(nèi)試驗(yàn) 天然 含 水 率 液 限 塑 限 有 機(jī) 質(zhì) 含 量 及 顆 粒淤泥等非適宜性材料 清表后盡量保證地表平順并采用重型壓路機(jī)將地表至少碾壓 遍 對(duì)需進(jìn)行地基處理 包 括 砂 墊 層 排 水 板 砂 樁 預(yù) 制 打 入 樁 的 地段待地基處理施工完畢后方可進(jìn)行路堤填筑按照招標(biāo)文件要求 路基橫斷 面 間 距 不 大 于 在施工地段曲線范圍內(nèi) 適當(dāng)加密邊樁 并標(biāo)明里程樁號(hào) 測(cè)出縱斷面及橫斷面高程 并按照經(jīng)監(jiān)理工程師認(rèn)可后的圖紙確定路

11、基填筑寬度 放出路基邊坡線4. 2 孟加拉國(guó)現(xiàn)場(chǎng)路基填筑流程篩分試驗(yàn)并 按進(jìn) 行 擊 實(shí) 試孟加拉國(guó)以上的 地 區(qū) 為 恒 河 和 布 拉 馬 普 特驗(yàn) 獲得填料的最大干密度和最佳含水率按照招標(biāo)文件要求 清除地表至少拉河三角洲 水道縱橫 河運(yùn)發(fā)達(dá) 河流和湖泊約占全范國(guó)面 積 的當(dāng) 地 路 堤 填 筑 多 采 用 吹 沙 法 進(jìn) 行 施圍內(nèi) 工程師另有指示的除外 的所有表層土或雜草工 其代表性施工斷面圖如圖 所示圖 1 吹沙法填筑路堤典型斷面其施工步驟如下所述時(shí)為寬 大于時(shí)為寬為標(biāo)準(zhǔn) 實(shí)路堤清表開(kāi)挖需填筑區(qū)域基礎(chǔ)范圍內(nèi)施過(guò)程中一般大于上述寬度以進(jìn)行必要的碾壓工作及深區(qū)域 以獲得原始地面表層可以用

12、于包邊的粉質(zhì)黏土或者黏土及表層腐殖質(zhì)土壤 獲得的土壤存進(jìn)行后期的邊坡修整在線路沿線選擇與線路交叉的河流或者離線路距離不超過(guò)的河流 并利用放待用 當(dāng)不足時(shí)從其他取土坑獲得利 用 上 述直徑的鋼管 或管 從 河 道 位 置 開(kāi) 始 鋪粉質(zhì) 黏 土 實(shí) 施 包 邊 土 施 工 包 邊 土 寬 度 以 路 堤 高 度設(shè)吹沙管至 路 堤 填 筑 區(qū) 域 或 作 為 施 工 用 沙 的 備 料 區(qū)鐵 道 標(biāo)準(zhǔn) 設(shè) 計(jì)第卷域利用上述河流 使用吹沙船從河 流 下 游 獲 得后再進(jìn)行一遍灑水 排水過(guò)程 利用水密法提高粉細(xì)沙粉細(xì)沙填料 并通過(guò)吹沙船運(yùn)輸至指定位 置使的壓實(shí)效果設(shè)計(jì)路堤高程重復(fù)上述項(xiàng)工作 直至吹填至

13、用吹沙船通過(guò)吹沙管將液態(tài)形狀的粉細(xì)沙填料與水混合物直接抽送至已進(jìn)行包邊土施工的區(qū)域或者備料區(qū)路堤填筑完成后 采 用 鏟 車 或 人工對(duì)路基邊坡土邊坡修整至設(shè)計(jì)坡度 并利用清表獲域 首先對(duì)于已開(kāi)挖的低于地表的區(qū)域先進(jìn)行得的腐殖質(zhì)土在邊坡外形成不小于厚的種植土吹沙填筑 吹填方向從臨近河流處向遠(yuǎn)離處進(jìn)行 每次層 利用路堤外草皮或者通過(guò)撒草籽的方式對(duì)邊坡進(jìn)行植草防護(hù) 該施工流程可以大大減少粉細(xì)砂的壓實(shí)難度 提高路基整體壓實(shí)效果 避免人力 物力浪費(fèi) 降低材料 運(yùn)輸困難 壓實(shí)后的壓實(shí)度檢測(cè)均達(dá)到了招標(biāo)文件的 技術(shù)要求 解決了采用粉細(xì)砂填筑路堤不易壓實(shí)的難吹填距離以為宜 利用接長(zhǎng)吹沙管的方法向遠(yuǎn)處進(jìn)行吹填

14、利用附近河流 低地或者通過(guò)地下水流系統(tǒng)排除粉細(xì)沙內(nèi)的多余水分 吹沙時(shí)使用推土機(jī)對(duì) 出沙口附近堆積的沙土進(jìn)行攤鋪工作 每層吹填高度以厚 度 為 宜 當(dāng) 吹 填 高 度 高 于 原 始 地 面時(shí) 利用排水管穿過(guò) 包 邊 土 向 路 堤 外 排 除 水 分 排 水題獲得了監(jiān)理工程師的認(rèn)可管進(jìn)口采用編制袋 包 裹 以 免 粉 細(xì) 沙 流 出排 出 的 水5結(jié)語(yǔ)通過(guò)路堤外設(shè)置的過(guò)濾池 沉淀過(guò)濾后通過(guò)排水溝排至至吹沙船所在河流內(nèi) 對(duì)吹填沙通過(guò)排水及晾曬至 合適含水率后 通過(guò)試驗(yàn)室內(nèi)最大干密度試驗(yàn)確定合以孟加拉國(guó)某段增建二線施工項(xiàng)目為依托 介紹了一種國(guó)際上比較通用的 統(tǒng)一土壤分類系統(tǒng)并對(duì)適的含水率通 過(guò) 推

15、 土 機(jī) 初 平 平 地 機(jī) 精 平 采 用 振中 德 英國(guó)常用的各類擊實(shí)試驗(yàn)試驗(yàn)準(zhǔn)則和壓實(shí)度控動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行碾 壓 后 進(jìn) 行 壓 實(shí) 度 檢 測(cè)檢 測(cè) 時(shí) 應(yīng)制標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了對(duì)比和總結(jié) 通過(guò)篩分實(shí)驗(yàn)試驗(yàn)先清除表層內(nèi)由于壓路機(jī)碾壓走動(dòng)可能導(dǎo)實(shí)驗(yàn)獲得了當(dāng)?shù)爻Ｓ梅奂?xì)砂填料的工程性質(zhì)和壓實(shí)性能 通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)的填筑施工 總結(jié)了孟加拉 國(guó)常用的吹沙法施工工藝流程 解決了采用粉細(xì)砂填 筑路堤不易壓實(shí)的難題致的松土層 再進(jìn)行灌沙法檢測(cè)當(dāng)吹沙距離大于或壓力不足時(shí) 利用備料區(qū)域的粉細(xì)沙通過(guò)卡車運(yùn)輸至填筑區(qū)域 并晾曬至合適含水率后 通過(guò)推土機(jī)初平 平地機(jī)精平 采用振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行碾壓 碾壓( 上接第頁(yè))陳 中 漢 黃 書

16、秩 程 麗 萍 深 基 坑 工 程社北 京 機(jī) 械 出 版張永進(jìn) 考慮土體性質(zhì)影響的基坑地面沉降變形計(jì)算構(gòu)建筑結(jié)唐翠萍 等 基坑開(kāi)挖中地下水抽取對(duì)周圍環(huán)境的影響分析地下空間與工程學(xué)報(bào)張鴻儒 侯學(xué)淵 夏明耀 深開(kāi)挖對(duì)周圍設(shè)施的影響預(yù)測(cè) 交通大學(xué)學(xué)報(bào)北方圖 2 DK40 +450 斷面沉降量理論計(jì)算與觀測(cè)值對(duì)比陸新征 宋二祥 等 某特深基坑考慮支護(hù)結(jié)構(gòu)與土體共同作用的起的沉降量 滿足機(jī)場(chǎng)方給出的對(duì)于沉降量的控制標(biāo)準(zhǔn) 因此可以認(rèn)為 城際鐵路基坑降水對(duì)正在運(yùn)營(yíng)的機(jī) 場(chǎng)第一跑道基本無(wú)影響考慮到基坑降水開(kāi)挖引起地表沉降的因素較 多 還應(yīng)采取長(zhǎng)期的地面變形監(jiān)測(cè)等綜合措施 進(jìn)一步確保機(jī)場(chǎng)運(yùn)營(yíng)的安全參考文獻(xiàn):三維有限元分析巖土工程學(xué)報(bào)何世秀 滲流對(duì)基坑周邊沉降的影響巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)徐耀德 童利 紅 利 用