淺析新建新疆羅中鐵路專用線工程巖鹽路基填筑施工技術

鐘仁紅（中鐵八局集團有限公司，四川成都610037）

淺析新建新疆羅中鐵路專用線工程巖鹽路基填筑施工技術

鐘仁紅（中鐵八局集團有限公司，四川成都610037）

新建羅中鐵路專用線是國投羅布泊鉀鹽有限公司鉀肥外運的配套設施工程，由于方圓百公路左右無其它常規填筑材料填筑路基，為了避免材料外運，節省工程投資，減少施工成本，需要就地采用特殊巖鹽作為填筑材料填筑路基。為了解決好巖鹽路基填筑施工技術對羅中鐵路專用線工程的順利修建和今后的安全運營就顯得尤為重要。

巖鹽路基；基底處理；填筑；沉降觀測

1 工程概況

新建羅中鐵路專用線工程地處新疆羅布泊人區，從哈（密）羅（中）鐵路線羅中站接軌并穿越干枯的羅布泊鹽湖區連接生產廠區，徹底改變鉀肥長期依賴汽車運輸，通過鐵路將鉀肥產品直接運往全國各地。促進新疆優勢資源的轉換和旅游資源的開發。由于方圓約百公路里范圍無其它常規填筑材料填筑路基，為避免填筑材料運輸，節省工程投資，降低施工成本，需要就地采用施工區內特殊巖鹽作為填筑材料填筑路基。

1.1 地形地貌

本工程沿線地貌為新疆干枯羅布泊鹽湖區，地形平坦開闊，地表呈現“犁耕地”，似波浪狀起伏，厚層龜裂狀巖鹽殼，地表無植被，呈現“巖漠”景觀，地理條件較差，氣候條件惡劣，交通、通信極其不便、不暢。

圖1 地面原始地貌

1.2 工程地質特征

本工程所處地段地質均為不良地質，主要為風蝕及巖鹽引起的鹽脹、溶陷及溶蝕孔隙、晶洞和溶蝕漏斗現象。據鉆孔探測和現場調查，巖性及地層年代較單一，主要為鹽殼，鈣芒硝層，含圖鈣芒硝層，含鈣芒硝粉質粘圖土，粉土層等，其承載力均滿足要求，地下水為飽和鹵水，地表鹽殼成分主要為石（食）鹽、鈣芒硝、石屑等，鹽殼中的鈣芒硝受外界氣候及雨水的影響較大，遇水膨脹，氣候干燥脫水收縮，在地表下10～60cm深度范圍內，鹽殼形成鹽脹，脫離原地面，形成一層高5～20cm不等的水平狀孔洞；石（食）鹽和鈣芒硝較易溶于水，在雨水和其它淡水影響下，會使地基形成溶蝕下陷，溶陷系數0.046～0.09之間，為溶陷性地層，基礎周圍須加強防排水措施。在地表鹽殼可見溶蝕空隙、晶洞，孔徑一般為3～20mm，局部見有直徑1～2m，下部僅幾厘米，深0.5～1.0m，孔隙度10～20%，最大30%，一般為巖鹽晶體和粉砂所充填，在地表以下5～30cm存在一層水平孔洞，高3～20cm不等，造成地基的不均勻性，路基穩定性存在隱患，必須處理。

2 施工工藝

2．1基底處理

施工地段地表覆蓋一層鹽殼，由于巖鹽的作用，部分鹽殼層含有溶洞、溶蝕等不良地質情況。路堤填筑前，需對地基和原地面進行處理。經查閱相關資料，并結合現場工程實際，進行了施工前的工藝性試驗，采用挖掘機翻挖、搗碎鹽殼，并噴灑鹵水、在壓實效果、適應性、經濟性等方面進行了全面地分析后，認為效果較好；采用挖機對原地面進行翻挖，及時填隙補料、整平，然后用25t壓路機進行碾壓。

方法：先靜壓1遍→澆灑鹵水→強振2遍→弱振2遍→靜壓1遍→試驗檢測壓實系數。

對于路基基底含溶洞、溶隙等不良地質情況的地段，地基處理時必須對鹽殼層進行翻挖回填，挖除回填范圍為路基基底及兩側路基坡腳以外2m，澆灑鹵水并碾壓。施工中采用25t振動重型碾壓機，碾壓前對基底澆灑鹵水浸潤透，并控制好巖鹽材料的含水率，通過壓路機反復碾壓直至檢測壓實度滿足設計標準。

2．2路基填筑

（1）路基填筑分為四區段、八流程作業方式，分層填筑，分層碾壓。

（2）含水率控制：填料為就地取材，先用挖掘機清除鹽殼，采用鹽殼以下的巖鹽作為路基填料，松鋪攤鋪厚度控制在30～35cm以內，最佳含水率控制在±1%。由于當地空氣干燥時常有風沙天氣，水分將低于最佳含水率，路基附近取鹵水采用自行研制的鹵水噴灑裝置，同時控制灑水車行走速度，有效地控制填料含水率，采用25t壓路機進行碾壓成型。試驗檢測按設計要求。

（3）晾曬：由于當地為湖積平原，取土場地表以下1.5m左右，填料含水率明顯增大，隨著開挖深度的增加含水率增大，填料的含水率大大超過了要求最佳含水率，故須采取適當的晾曬措施來控制填料的含水率。

（4）攤鋪：在填料滿足最佳含水率情況下，用裝載機攤鋪粗平，平地機精平，須確?？v向、橫向攤鋪面均勻，填層面目視平順，向兩側不小于2%的橫向排水坡；路基兩側的反壓護道與路基填筑同步施工。

（5）碾壓：先外側后內側，先慢后快，先靜壓后振壓，最后進行慢速靜壓收光1遍；其碾壓工藝為“靜壓1遍、灑鹵水、振壓4遍、靜壓1遍”壓路機碾壓時直線梯形進退，最快行駛速度控制在4km/h以內；各區段縱向交接處應互相重疊壓實，碾壓搭接長度不少于2．0m，上下兩層填筑接頭應錯開不小于3．0m，做到壓實均勻。

2．3路基基床施工

路基基床表層采用AB組料填筑，基床表層0．6m以下利用巖鹽填筑，路肩以下0．6m處采用20cm砂墊層中間鋪設高強聚酯長纖（PET絲）復合土工膜（兩布一膜）隔斷層，這樣能有效隔斷地下鹵水向上竄水侵蝕路基基床和雨水滲透入路基破壞路基，在砂墊層上分層鋪設天然AB組填料，確保路基的穩定性和行車安全。

圖2 巖鹽路基橫斷面示意圖（單位：m）

（1）填筑：基床表層應分層填筑，每層的壓實厚度為30cm，攤鋪時采用裝載機配合平地機進行。

（2）灑水：整形后，應在填料表面噴灑適量水分，控制最佳含水量再進行碾壓。需要特別指出的是，基床表層灑水必須采用淡水，灑水量通過現場含水率試驗計算。

（3）碾壓方式：采用“先靜壓、后弱振、再強振”的碾壓方式。

（4）防排水施工：在路肩以下0.6m處設置0.5m寬平臺，路基坡腳設2m寬、0.5～1.0m高的反壓護道，防止水流侵蝕基底巖鹽，有效控制路基沉降和橫向位移，確保路基穩固性和行車安全。

（5）復合土工膜施工：路肩以下0.6m處鋪設高強聚酯長纖（PET絲）復合土工膜（兩布一膜）隔斷層，平鋪時由路基中心線向兩側設4%的人字坡，并在復合土工膜上、下各設置0.1m厚中粗砂保護層。復合土工膜沿線路橫向鋪設、縱向搭接，其搭接寬度不小于0.3m。復合土工膜的主要作用是防止淡水進入基床侵蝕巖鹽路基。中粗砂采用人工鋪設，鋪設完畢后，應及時鋪設土工膜。土工膜鋪設時應從路基中心向兩側鋪設，先鋪的土工膜應疊加在后鋪的土工膜上。填砂前必須仔細檢查土工膜是否破損、搭接是否完整、錨固是否到位。嚴禁汽車和其它重型機械在已經鋪好的土工膜上行走。

圖3 路基砂墊層上鋪設土工膜

圖4 已鋪設成型的路基砂墊層

2.4 路基壓實質量檢測

巖鹽路基壓實質量檢測參照鐵路路基工程施工質量驗收標準[2]，施工時，檢驗數量、檢驗方法參考表1規定也可以在該基礎上適量增加檢測數量。

表1 基床以下路堤填筑層壓實質量、基床填筑壓實質量的檢驗數量、檢驗方法

基床表層優先選用A組填料，其次為B組填料，填料的顆粒粒徑不得大于150mm?；脖韺拥膲簩崢藴剩?/p>

對砂類土（粉砂除外）采用相對密度和地基系數作為控制指標；礫石類、碎石類采用地基系K30數和孔隙率作為控制指標?；脖韺勇坊钪訅簩崢藴什恍∮诒?所列壓實標準規定值。

表2 基床表層填料的壓實標準

基床底層及以下部位路基填筑層壓實標準可參考表3所列壓實標準規定值。

表3 巖鹽路基基床底層及基床以下部位填料的壓實標準

通過試驗段統計結果分析可知，巖鹽路基K30值隨碾壓遍數增加而增大，再增加碾壓遍數而K30值無明顯變化時，其值接近礫石類壓實標準；孔隙率隨碾壓遍數增加而減少，再增加碾壓遍數而孔隙率無明顯變化時，其值接近礫石類標準。因此，巖鹽路基壓實標準可參考礫石類填料壓實標準。

3 路基沉降觀測

為了驗證地基處理效果，需要對地基的沉降進行觀測。在路基試驗段基底至路床頂埋設路基沉降觀測樁、沉降板，觀測路基的沉降和路基橫向位移，以及路基在溫度變化影響下的膨脹量和膨脹深度。施工時，每斷面布置3組元件，分別布置于路基中心及邊線兩側2m范圍內，間隔50m設置站標，測試元件橫斷面布置見圖5所示。

圖5 測試元件橫斷面布置（單位：m）

4 結束語

針對羅中鐵路專用線地處羅布泊湖積平原，在羅中鐵路專用線路工程施工中，大大的縮短了施工工期，節省了施工成本，路基質量滿足設計要求。

（1）巖鹽路基一般地段基底處理時采用挖掘機翻挖破碎后進行重型碾壓，比直接采用重型碾壓的工作效率高，壓實效果更好。

（2）參照鐵路路基工程質量驗收標準要求，巖鹽路基填筑時，采用K30平板荷載儀和灌砂法孔隙率試驗雙重指標進行控制，方能滿足路基壓實質量要求。

[1]姚謹英.建筑施工技術（第三版）.北京：中國建筑工業出版社，2007.

[2]李繼業.建筑施工技術.北京：科學出版社，2001.

[3]鄧壽昌，李曉目.土木工程施工技術.北京：北京大學出版社，2006.

[4]程緒楷.建筑施工技術.北京：化學工業出版社，2005.

U213.1

A

2095-2066（2016）34-0203-02

2016-12-10

鐘仁紅（1971-），男，漢族，工程師，本科，主要從事公路橋梁鐵路工作。