季节性冻土地区客运专线浸水路堤施工技术中铁十九局第五工程有限公司路桥二公司 谢昌龙关键词 季节性冻土 客运专线 浸水路堤摘 要 结合长春至吉林城际客运专线铁路的建设,介绍了在季节性冻土地区，客运专线浸水路堤的设计依据及施工方法。本条线路设计时速为250km/h,属于高速铁路，随着列车运行速度的加快，对路基的要求也变得更加严格。浸水路堤地段地表水及地下水均十分丰富，加之当地为强冻胀区域，使路基施工的难度进一步增加.所以，浸水路堤施工成为本标段施工的一个难点.1、工程概况长吉城际客运专线地处吉林省中部,松辽平原向东部山区过渡地带，沿线经过松辽平原、大黑山低山丘陵区、伊通舒兰断陷盆地三大地貌单元。本公司承建标段DK58+000DK71+000段为剥蚀丘陵区，地形起伏变化大，冲沟发育，地表水及地下水丰富，沿线多水库、水塘，有多处浸水路堤段。标段沿线属中温带大陆性季风气候区。按照对铁路工程影响的气候分区，该区为严寒地区，最低温度36.5,最大季节冻土深度1。92m，季节性冻害严重，严重影响路堤质量。本标段DK63+630DK63+770段路堤经过水塘，塘中水深约1m，淤泥厚约0.5m，路堤中心最大填高10。7m,边坡最大高度12。3m，设计为浸水路堤。2、浸水路堤设计2。1浸水路堤设计图 （见图2.1)图2.1 浸水路堤设计图2。2设计概况本段采用在坡脚外1m处设围堰并进行抽水挖淤回填渗水土处理.防护高程为251.50m，防护高程以下边坡坡度1：2。0。防护高程处设2。0m宽护道,护道及以下路堤边坡采用M7。5水泥砂浆砌片石防护，设厚0.3m，底宽0.6m，深1。0m勺形基础，护坡以下设0.15m厚的碎石垫层。沿线路方向每隔20m设伸缩缝一道，其内填塞沥青麻筋。护坡沿上、下、左、右每隔2m设置泄水孔一处，泄水孔采用0.1mPVC管。3. 施工流程3.1施工工艺流程图 (见图3。1）3。2围堰施工由于本段线路通过水塘地段,属于静水，且水深较浅，所以选用草袋围堰。围堰截面为梯形，顶面宽1m，朝向路堤方向坡面坡比1：0.5,另一坡面坡比1:1.围堰施工宜选在枯水期进行,采用粘性土砌筑,外围用装满粘性土的草袋码砌围堰边坡。围堰高度高出最高水位50cm,保证雨后塘水不能漫过围堰,影响路堤施工.3.3抽水围堰施工完毕后，要用水泵抽干围水。围水抽干后,在围水区低洼处挖集水井，并且开挖纵、横引水沟，持续抽水。依据抽水量合理安排抽水台班，保证围堰范围内无水.3.4基底处理挖除塘底淤泥，挖完后不得有草根、树根和腐蚀土，挖泥厚度要符合要求。挖除淤泥后的地表应与设计图纸相符，本地段设计为黄褐色粉质粘土。3.5换填渗水土3。5.1渗水土的选择（1)渗水土的概念透水性是指水在重力作用下,岩土容许水透过自身的性能,通常以渗透系数表示。渗透系数1.0 md为渗水土和非渗水土的指标,其中渗透系数大于1。0m/s的岩土为渗水土。各种岩土的经验渗透系数值如表3.1表3。1 岩土的渗透系数经验值岩土名称渗透系数岩土名称渗透系数岩土名称渗透系数m/dm/dm/d黏土0。05细砂1.05圆砾50100粉质粘土0.050。1中砂520卵石100500粉土0.10。5均质中砂3550无填充物卵石5001000黄土0.250。5粗砂2050稍有裂隙岩石2060粉砂0.51均质粗砂6075裂隙多的岩石60(2）选择渗水土由表3.1 可以看出,砂类土、粗砾土和粗砾土都为渗水土。结合当地强冻胀作用、客运专线压实度要求高、和当地料源的特点,决定采用全风化或强风化花岗岩作为浸水路堤的填料。全风化和强风化花岗岩属于砂类土，具有易透水、遇水不膨胀、干燥不收缩、抗冻胀、压缩性甚微等特点。既能满足浸水路堤渗水土的作用,又能抵御强冻胀作用对路堤的危害,而且整平碾压后,其各项指标均能达到客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准中的规定.当地风化花岗岩为比较常见的岩层,线路通过挖方段，有多个风化花岗岩路堑，以挖代填，取料简单，且运距较短。3.5.2填筑渗水土施工（1）填筑前先进行填筑边线放样，比设计路基宽度每边宽填0。5m。并进行标高控制,沿路基面每20m，在边线及中线处设标高控制桩，找出路基纵坡及横坡，保证路基面雨后不积水。路堤应沿横断面全宽、纵向分层填筑.由于受原地貌的限制，找坡不一定一层找出，要逐层慢慢形成.填筑时要保证填筑厚度，每层压实厚度必须严格控制在15cm30cm之间.(2)填筑时，严格按照摊铺整平碾压的步骤进行，由于填料属于渗水砂类土，粉砂含量较少,所以缝隙较大，宜采用重型推土机和重型压路机施工。本段路基施工机械为山推220推土机、天工PY-180型平地机、三一重工Y26-E型振动压路机.施工时，按照试验段总结的碾压参数进行碾压，压路机一进一退为一遍.先静压一遍，如有凸凹不平处，人工配合整平，然后振动碾压，最后静压收面。碾压次数及顺序为静压一遍、弱振一遍、强振四遍、弱振一遍、静压一遍.由实验参数确定,此种填料松铺系数为1.13。碾压后检测结果均满足客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准中要求。(见表3。2）表3-2 第一层检测结果统计表序号里程部位Evd压实度KK30400.901301DK63+640中650.921382DK63+675右730。941353DK63+710中470.91/4DK63+715左690.941425DK63+742左810。92/6DK63+760右520。92/（3)考虑到当地气候对岩土的强冻胀作用,结合当地土壤最大冻结深度1。92m，在路堤坡脚处设2m高2m厚的护道。由于强风化花岗岩具有松散、易被冲刷的特点，所以在边坡处,每填高60cm,铺设土工格栅一道，以保证边坡稳定。3。6坡面防护施工3。6.1原材料要求本段护坡设计为M7。5水泥砂浆砌片石满砌护坡，护坡下设0。15m后碎石反滤层，护坡厚度为0.3m。根据当地的料源，石材选用未风化的花岗岩片石,石块中部厚度不小于15cm,表面无裂隙。水泥采用P。O 42.5普通硅酸盐袋装水泥,细骨料采用江砂。3。6。2浆砌片石施工（1）路堤填筑到设计高程后，由于风化花岗岩的松散性和易冲刷性,要及时进行坡面防护施工，以免雨后路堤边坡填料流失。（2)在测量放养后，要在坡面上定厚度标记，采用钢筋桩上挂线的方法控制厚度。浆砌厚度不得小于30cm。（3）施工时，要先进行坡脚勺形基础砌筑，然后自下向上进行砌筑,反滤层要随砌随垫。护坡沿上、下、左、右每隔2m设置泄水孔一处，成梅花形布置,泄水孔采用0.1mPVC管。（3）浆砌片石砌筑要采用挤浆法分层、分段砌筑。砌筑时，片石宽面向下，坐在砂浆上，用较小石头嵌于石缝中，砌缝砂浆必须饱满，严禁有空洞.砌筑完毕的坡面要大致平整。（4）勾缝前，要先把砌缝内的砂浆凿凹,确保勾缝砂浆嵌入砌缝中。（5）已砌筑完毕的护坡采用洒水养护，养护得不少于7天。4。结束语我公司承建标段中，浸水路堤已经经过了一年的冻融循环,现路堤的各项技术指标均满足要求.目前，在我国的严寒地区客运专线建设中,浸水路堤应用相对较少。我公司试验段的成功，值得推广。2