轨道交通工程中的软弱地基站场土方填筑施工技术

周驰阳

（中铁十一局集团第四工程有限公司，湖北 武汉 100885）

1 工程概况

武汉市轨道交通机场线工程出入场线起于天河机场站3期工程，沿线大部分采取隧道建设方式，向东北方向布线，后转入高架，跨越了机场路北延线、横天公路和汉孝高速公路匝道，最终到达天河停车场。本段轨道交通工程中由明挖区间、高架等部分组成。

2 路基特点及难点

2.1 站场路基特点

以轨道交通基本状况为切入点，对比国家铁路荷载标准，分析结果表明若从荷载比值的角度来看，地铁为国铁的70%、轻轨为国铁的60%。根据此特点明确轨道交通建设过程中的基本要求，应注重路基基床和基底表层两部分结构所承受的车辆荷载情况，具体应达到国铁的60~70%。结合本项目实际情况，软土地区的地质条件相对欠佳，以软弱土层居多且含大量地表水。

2.2 施工难点

1） 经勘察得知站场区域内地形条件欠佳，总体高低起伏，区域内分布有荷塘、水沟等；以各地段地质情况为基本依据采取与之相适应的处理措施，以便给土石方工程施工创造良好条件；2） 站场场区建设规模相对较大，加大了土石方回填难度，要求区域内的土体含水量维持在较低水平，需加强场内排水以免对填土施工造成不良影响；3） 站场内存在较明显的积水现象，高效的排水措施必不可少，尤为关键的是强降雨天气，尽可能消除积水对土方工程带来的不利影响；4） 站场内分布有多处明浜、河道，应对其采取处理措施以避免不均匀沉降现象。

3 站场路基原地基处理

1） 浜塘处采取素土填筑的方式，施工前先筑土围堰，将内部积水排干完成清淤作业；2） 河浜、暗浜存在不同程度淤泥堆积现象，应将其清理干净；3） 扩宽河堤岸，要求该部分宽≥1.0m，分层开挖台阶并压实，宜向内倾斜3%，处理后压实度≥86%；4） 池塘清淤后安排开挖作业，持续至原状土后及时停止，整理塘底以确保其具有较好平整性，设20cm 厚隔离层（选择石灰土），安排推土机压实；此后按分层作业的方式依次完成素土填筑作业，加强压实处理，厚度300mm；5） 由于浜塘的地质特殊性易发生雨水堆积现象，要求在回填素土前做好准备工作，即填筑20cm 厚的石灰土，经压实处理后消除弹簧土现象。

4 填筑施工

1） 填筑。本项目采用水平填筑、机械化作业方式。根据路基段与停车场区域的综合情况，采取横断面全宽纵向水平分层的方式，经试验后确定合适的工艺参数，如各层厚度等。标高点采取每间隔20m 依次设置的方式，各层松铺厚度≤30cm。遇到地形起伏较大的区段时，优先填筑低处。边坡两侧在设计基础上适当加大填筑量，即超填50m 宽或更多，填筑结束后刷坡整平。以自卸车工作能力（装载量） 为基准，确定合适的堆土间距。

2） 摊铺整平。此阶段细分为两个环节，选用推土机初平，随后利用平地机精平，各处施工要以层面平整为基本原则。摊铺整平作业时同步预压路肩，以提升该处的稳定性，压路机正式进入该处作业时可避免滑坡，此方法在停车场边侧也适用。

3） 控制最佳含水量。所用填料的性能直接影响到地基的整体处理效果，以最佳含水量为基本参考，检验实际所用填料的含水量，若超出该值的+2%通过晾晒的方式处理；若低于-2%表明含水量不足，可适当洒水补充。

4） 碾压作业。确保碾压质量的关键在于填筑层各项指标与设计要求相符，如各层厚度、平整度，在确认无误后方可整平，再安排相关设备碾压。首先使用小吨位光轮压路机，利用该设备对土层预压，再安排拖式压路机处理，达到整平的效果后利用振动压路机做最后的碾压处理。优先从路基边缘处碾压，再逐步向中间区域推进，遵循先慢后快的原则，前期以弱振为主，后续阶段转为强振的方式[1]。各道碾压时设备要形成足够的重叠宽度，不同设备的要求各不相同，光轮压路机控制为轮宽的1/2，振动压路机则控制在40~50cm。同时各区段也要形成重叠，具体宽度为2.0m。

5） 填平区检测。每结束一层填筑作业后安排专员检测厚度情况，将结果报给监理工程师，在通过验收后方可组织下一层施工；利用取样的方式检验压实度，根据所得结果分析样品所在区段的压实情况，与设计要求对比分析，明确实际施工效果。

6） 预留沉降量。填筑作业与后续使用过程中，路堤易出现不同程度的沉降现象，以填料的性质为主，综合考虑基底情况、施工现场的自然环境（温度、降雨量等），在上述基础上确定预留沉降量。此外，为满足相邻路基的顺坡连接要求，可根据实际情况调整预留沉降量，使其与设计要求相符。

5 填石及土石混填路堤

1） 现场配备自卸车，将填筑所需材料运输至现场，优先填筑低处，遵循先两侧后中间的操作原则，填筑后使用推土机找平。各段填筑所用的石料性质要大体相同，不可出现各区段强度不一致的情况，且填料作业要具有连续性。

2） 石料粒径会对施工质量带来较大影响，要求所有石料粒径均≤0.8m，否则不满足填筑要求。码砌边坡时根据不同的填高确定合适的工艺参数，若填高未达到6m 要求码砌高度≥1m；若该值超6m 适当加大码砌边高度，应≥2m。

3） 上路堤遵循分层填筑的原则，各层厚度≤40cm，下路堤各层厚度≤50cm；若所用石块粒径达到50~80cm，必须通过解小处理的方式使其成为小粒径材料，优先用于路基边坡施工中；过渡层填筑作业所用碎石粒径均要控制在150mm内。可使用小石块找平，若存在缝隙则使用石屑填补；部分石块级配不良，投入使用后易产生较大空隙，此部分需填入石渣、石屑以免出现空隙积水问题。

4） 填筑与碾压均采取分层操作的方式，碾压设备以重型压路机为主，优先从两侧开始，逐步向中间推进，并通过试验的方式确定合适的碾压遍数。

6 路基施工质量及控制标准方法

根据对各类规范的搜集及查阅，目前现有铁路规范规定的检测要求见表1。城市道路路基规范规定的检测要求见表2。

表1 铁路标准检测指标控制

表2 市政道路标准检测指标控制

从现行铁路规范来看，尽管针对轨道交通站场路基提出了一套较为可行的质量控制标准，但在工程实践中依然有不足之处，针对此问题选取试验段展开分析，结合此段的情况合理控制质量检测指标。根据现阶段的铁路施工状况，普遍以里程为单位分为多个检测段，由此依次完成检测工作。轨道交通站场路基的特殊之处在于线路构成复杂、路基覆盖范围广，若直接套用标准将出现适用性不强的情况。对此选择双控指标，所用方法为环刀法、K30 法检测，各自应用场景及方法不同，具体内容见表3。

表3 本工程路基检测指标控制

根据现有的铁路及市政道路检测标准，本项目基底至路基面每一层压实度均符合设计规范验收要求，最大压实度为第四层96%；路基基层表层承载力最大值为137MPa/m，基床底层最大值为117MPa/m，均符合设计规范要求。

纵观站场路基土石方填筑施工情况，各环节严格按预定方案执行，作业规范，质量满足要求。项目竣工后通过对路基结构的观察可得知路基表面平整度优良，并未出现通长裂缝且路基面较为干燥，未发生大范围积水现象。

7 结语

随着城市轨道交通建设规模的扩大，车辆段地基随之增多，在此背景下围绕轨道交通的路基状况展开研究具有必要性，要选择与之相适应的填筑施工方法。本项目中基于预定方案完成施工作业，满足工程质量要求。