干振法和保水振动法在风积沙铁路路基中的应用:铁路振动测试
时间：2019-05-17 03:23:49 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
关键词：干振法 ，保水振动法 ，风积沙， 铁路路基， 应用 摘要：从最大干密度的确定、压实标准、一般规定、压实工艺、检测手段等方面介绍了干振法和保水振动法在风积沙铁路路基中的应用。
Keywords: dry vibration method, water vibration method, wind-blown sand, railway roadbed, applications
Abstract: from the determination of the maximum dry density, compaction standards, general provisions, compaction technology and testing methods introduced the vibration method and dry water vibration method in the wind deposited sand railway roadbed of application.
中图分类号：U213.1文献标识码：A 文章编号：
为确保风积沙铁路路基施工质量，防止桥涵缺口沉降超标，要求采用水坠法或水坠法加推土机，水坠法加震动压路机进行分层碾压。此压实效果经试验要比风积沙在天然含水量和洒水状态下碾压效果好，施工中既经济又可确保工程质量，但由于缺水无法大面积推广。因此，对于设计等级为国铁一级的红柳林至神木西铁路专用线水源缺乏地段采用了干振法，水源丰富的沙漠林地段采用了保水振动法的施工工艺。同时，最大干密度的检测手段，用路基压实系数Kh和地基系数K30双行控制，满足了《铁路路基设计规范》(TB10001) 、《铁路路基工程施工质量验收标准》（TB10414-2003）等规范要求。
实践证明，处于考考乌素大沙漠位置，使用该工艺施工检测的红柳林至神木西铁路专用线经过一年半的营运（2010年12月至2012年5月共运送煤炭2300万吨），线路路基状况良好，没有下沉超标现象发生，完全符合铁路线路质量要求。
1、最大干密度的确定
1.1风积沙最大干密度的方法为干振法和饱水振动法。
1.2 干振法
1.2.1 目的及适用范围
为满足风积沙路基施工质量，确定出风积沙在干燥条件下的最大干密度，该最大干密度作为风积沙在天然含水量状态下或洒水状态下控制路基压实依据。
1.2.2 干振方法
干振法确定风积沙最大干密度的方法中对所用仪器设备、取样方法、取样准备、操作规程、最大干密度的确定方法等均有明确规定。通过绘制不同的振动时间、干密度曲线图确定风积沙的最大干密度（采用分层干振，分层加载）。
1.3饱水振动法
1.3.1 目的及适用范围
为确保沙漠林地铁路路基施工质量，通过此方法确定风积沙的最大干密度，要求采用水坠法加压实机械在水源丰富的沙漠地段分层压实风积沙的施工质量控制。
1.3.2试验方法
饱水振动法确定风积沙最大干密度的试验方法中对试验所用仪器设备、取样方法、取样准备、操作规程、最大干密度的确定方法等均有明确规定。通过绘制不同的振动时间、干密度曲线图确定风积沙的最大干密度。
1.4一般情况下，最大干密度试验每回填5000～10000m3至少做一组。
确定最大干密度采用的风积沙试样应与施工路段的风积沙相适应。如发现风积沙级配有变化时，应及时补做最大干密度室内试验。
2、压实标准
2.1风积沙一般作为Ⅱ类土，用于路堤基床以下部位，压实标准以地基压实系数Kh和地基系数K30双指标控制，并满足《铁路路基设计规范》（TB10001）、《铁路桥涵设计基本规范》（TB10002）、《铁路路基施工规范》(TB10202)、《铁路路基工程施工质量验收标准》（TB10414-2003）等规范要求。
2.2计算地基压实系数Kh、地基系数K30采用的最大干密度应与施工压实工艺相适应。水坠法加推土机或水坠法加振动压路机分层碾压时采用饱水振动情况下所确定的最大干密度值计算。
3、路基施工的一般规定
3.1取沙
3.1.1 风沙地区铁路路基施工取沙按相关设计土石方调配方案就近取用为主。尽可能以挖作填，减少弃方，并做好路基排水和防护，不得影响原有天然沟渠的排水功能或对路基安全造成不利影响。
3.1.2施工过程中应该根据施工季节、路基、路堑横断面形状、纵坡、横坡等情况设置必要的排水设施，特别是在夏季暴雨较为集中时应该防止雨水对路基、路堑的冲刷。弃沙时应尽量少破坏天然地貌，造成破坏的要及时恢复。
3.2施工机械的要求与选择
3.2.1 风沙地区铁路路基的施工应该选择在施工地段能自由行走的机械，如履带式推土机、履带式产运机和前、后驱动的振动压路机等。
3.2.2风沙地区铁路路基采用机械化施工，要严格按照规定进行施工管理。
3.3填方路堤的施工
3.3.1填方路堤施工前原地面处理除执行《铁路路基施工规范》(TB10202)外尚应按下列规定办理：
（1）应做好原地面临时排水设施，并与永久排水设施相结合。排走的雨水，不得流入农田、耕地；亦不得引起水沟淤积和路基冲刷。
（2）路堤填筑范围内，原地面的坑、洞、墓穴等，应根据设计用风积沙或砂性土回填，并按规定进行压实。
（3）地表表层为耕地、松沙或水塘时，应先清除有机土、腐殖质、淤泥、种植土，平整后或清淤干净后按规定分层进行碾压达到规定的压实度。
3.3.2路堤填料采用风积沙填筑路堤时，各分层中不得夹杂粘土、植物及树根等杂质，必须是纯风积沙。
3.3.3路基施工同时用风积沙和其它不同种类的填料时，必须分层填筑，每一水平层的全宽应采用同一种填料。
3.3.4对风积沙路堤，必须根据设计断面，分层填筑，分层压实。分层的最大松铺厚度应根据压实机械的不同确定。若采用自重在15T以上前后轮驱动的自行式振动压路机分层碾压时最大松铺厚度不应超过35㎝：若采用140马力以上的推土机分层碾压时最大松铺厚度不应超过25㎝。
3.3.5 用风积沙填筑的路基附近取水方便时，也可采用水坠碾压法分层填筑。填筑每层时最大厚度不宜超过35㎝。所设围堰每层应相互错开，填筑至基床底层底时应分段水坠压实，相邻段水坠重叠宽度应不小于1m。填料表面水头高度应保持在20cm以上。
3.3.6路堤填筑宽度，每侧宜大于设计宽度50cm。
3.3.7 桥涵及其它构造物处的填筑，应遵守下列规定：
（1）回填工作必须在隐蔽工程验收合格后进行。
（2）桥涵缺口处的填料，除设计文件另有规定外，当采用风积沙填筑时，可采用水坠碾压法施工，填料表面水头宜保持在20cm以上，最大分层松铺厚度不大于20cm，用140马力以上推土机并辅以人工配合小型压实机械碾压或采用自重在15T以上的振动压路机并辅以人工配合小型压实机械碾压。
（3）涵洞两侧及桥台挡土墙背后填土压实，采用人工配合小型压实机械施工时，其最大松铺厚度应根据压实机具类型通过试验确定。
4、试验段确定
4.1 由于目前尚无完整的风沙地区路基施工技术规范、施工工艺和方法，因此，各施工单位在大面积施工前应按照本应用，根据所采用的施工机械进行试验段施工，以熟悉和掌握沙区路基施工的基本方法和程序，取得各种参数，以便指导后续施工。
4.2 试验段位置应选择在地质条件、断面形式均具有代表性的地段，试验段长度不宜小于50m。
4.3施工机械应与试验段最终确定采用的施工机械相同。通过试验确定不同机具压实风积沙的碾压遍数、施工控制最佳含水量、最佳的机械配套和填筑工艺。松铺厚度应按满足压实后不大于检测方法所控制的最大层厚，并保证达到设计要求控制。
4.4试验段施工完成以后，应及时写出试验报告。
4.5施工按试验段数据指导施工，施工过程中待沙基顶面多余水渗完后取样检测干密度，计算压实度和固体体积率等。压实度应符合设计要求，不合格时应重新水坠碾压，直到合格，即可完成施工工艺。
5、压实度的检测
5.1 风积沙填筑路基质量检测的内容包括K30地基系数法、灌砂法等。
5.2 风积沙路基的压实度现场取样方法
风积沙路基的压实度现场取样方法与细粒土路基填筑压实度的检测方法基本相同，要求各标段压实度的试验采用灌砂法取样。测定试样含水率时不能用酒精燃烧法，应该将试样全部放入烘箱烘干，无烘箱的采用微波炉。
5.3 取样位置
压实度检测（灌砂法）应在每层距顶面15㎝以下取样。
5.4 检测频率。
5.4.1 地基系数采用K30平板荷载仪检测：路堤填方、路堑路床顶面、及路堤基底碾压完成后，压实质量的检测采用每填高0.9m，纵向每100m检查2个断面4个点，距路基边缘2m处2点、中间2点，不足0.9m亦检测2个断面4点。
5.4.2灌砂法压实度检测：路堤填方、路堑基床、及路堤基底碾压完成后，压实度的检测采用随机取样，每100m等间距检查2个断面6个点，每断面分左、中、右各1点，左、右点距路基边缘1m处进行检测。
5.4.3桥涵、其它构筑物背后压实度检测时采取随机抽查方式取样，每个缺口每检测层检查2点。
5.5施工过程中的路基压实质量控制，要求每点的压实度均不小于设计及《铁路路基工程施工质量验收标准》规定的压实标准。
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
