普速铁路路基面层防水防渗施工技术及其应用研究

摘要：结合该工程水文地质情况，从总体设计、铺设防水材料、沥青混凝土生产、沥青混凝土摊铺施工等方面，详细阐述了该铁路路基面层防水防渗施工技术。通过施工效果测试与分析，证实本文所述防水防渗施工技术，对普速铁路路基面层抗渗性能的提升具有效果显著，可有效防止水分渗入路基内部，提高路基的稳定性和耐久性。

关键词：普速铁路；路基面层；防水防渗；施工技术

0 引言

近年来，随着气候变化和环境因素的影响，普速铁路路基存在着越来越严重的渗水、漏水等问题。这些问题不仅会造成路基结构的侵蚀，甚至会导致路基的垮塌。因此，加强普速铁路路基防水防渗施工技术的研究，解决普速铁路路基的渗水问题、提高路基的耐久性，对提升铁路工程质量、延长铁路使用寿命、保障铁路运输安全具有重要意义。本文运用理论研究和实例分析相结合的方法，提出具有针对性和可操作性的技术方案，旨在提升普速铁路路基的防水防渗能力，为保障铁路的运行安全提供技术支持和参考依据。

1 工程概况

铁北路工程位于福州市马尾区，从建坂村以东规划路开始，向东至华映光电一区（快洲路），向南跨越磨溪至珍珠路，全长1127.25m。该路段总宽度为12.5m，其中包括宽度为1.5m的人行道、宽度为7m的路基和宽度为2.5m的绿化带。勘测结果表明，该路段的地质构造类型自上而下为回填土、粘性土、粉质粘土、淤泥夹砂、砂土状强风化花岗岩、碎块状强风化花岗岩、中风化花岗岩，部分路段夹杂着圆砾层。

该工程所属路段的年平均气温为16～20℃，年平均降水量为1340mm。该路段沿程地下水以第四纪孔隙地下水为主，具有粉土和砂质土为主的含水层和多层地下水。经勘测和调查，拟建路段地下潜流和第一层承压水具有相同的动态特点，其地下水位年动态变化趋势大致表现为：9月至次年3月持续上升，其他时间段呈下降趋势，年平均水位变化幅度为1.0～3.0m。深层与浅层承压水的水位动力特性不同，深层水的年动态规律通常是5月至10月以及12月至次年3月水位比较低，其他时间水位比较高，水位年变幅一般在3.0～5.0m之间。

2 铁路路基面层防水防渗施工技术

2.1 总体设计

根据该铁路路段工程地质和水文地质情况，为了彻底地解决路基防水问题，确保路基承载作用和长期稳定，经研究决定采用全断面沥青混凝土防水封闭结构，作为该普速铁路路基的重要防水结构。在完成铁路地基处理、路基填筑、路基平整等各项施工后，进行路基面层（即路基基床表层）的防水防渗施工。

2.2 铺设防水材料

2.2.1 防水材料的选择

根据工程设计和施工环境，选用新型高性能聚酯纤维土工布。该土工布是一种新型复合土工合成材料，与沥青混凝土有着良好的相容性，在沥青混凝土的高温下不会产生收缩变形，可有效防止水分渗入，从而避免铁路路基因水分渗入而损坏。

为了保证防水材料均匀、连续地喷涂于路基面层，必须采用喷涂机、滚筒、刮板等特殊装备与工具。另外，喷涂速度要适中，应在规定的时限内进行，防止喷涂过快或过慢而影响防水层的使用。防水材料喷涂和铺设的总厚度为2～3mm。

2.2.2 准备工作

在铺设防水材料之前，要对路基面层进行检测与评定，以保证其平整、稳固。要清理掉可能影响防水层黏接作用的杂物及灰尘，对路基面层破损部位进行修补，以保证防水材料的粘附性和气密性。

要密切注意工地周围的环境变化情况，对气温、湿度进行有效的控制，尽量避免在恶劣天气情况下进行施工。在选材、配比时，应根据规范要求合理调配，保证材料的均一性。要充分搅拌防水黏接涂料，确保其均匀、无沉淀。

2.2.3 喷涂黏接材料

在路基面层喷涂黏接材料时，必须严格遵循施工方案和产品说明书的规定。在喷涂过程中，应从低处向高处、从远处向近处进行喷涂，以避免涂料流淌和滴落。应保持适当的喷涂速度和力度，确保涂层的连续性，没有遗漏、破损、气泡等质量缺陷。

要控制涂层厚度，不能出现厚薄不均匀现象。这是因为过厚会造成浪费材料或影响防水效果，过薄则会造成防水能力不足[4]。在喷涂完一层防水涂料后，等待涂层干燥后再进行一次喷涂。完成黏接涂料喷涂后，对涂层进行全面质量检查，确保涂层无遗漏。对发现的问题及时进行修补，确保涂层的完整性。

2.2.4 铺设防水卷材

在铺设前，要对防水卷材进行认真检查，确保其无破损、无褶皱。铺设时，按照先低后高、先远后近的原则进行，确保防水卷材与涂层紧密贴合。在防水卷材接缝处，采用专用的密封材料进行粘接，确保接缝的密封和防水性能。注意卷材的搭接宽度和压实度，确保防水层的连续性和完整性。

2.3 沥青混凝土生产

2.3.1 质量要求

铁路路基面层沥青混凝土的配合比应满足设计需要。沥青混凝土的马歇尔稳定度、流值、孔隙率、沥青饱和度等指标应满足设计要求，应具有良好的高温稳定性、水稳定性、低温抗裂性、防渗水性能，其技术指标应满足设计要求。通过目标配合比设计、生产配合比设计和生产配合比验证3个阶段，确定矿料级配和最佳沥青用量。该路基面层沥青混凝土摊铺厚度为5cm，采用一次性摊铺碾压成型。

2.3.2 矿料筛分

在混合料生产的准备阶段，需对各类原材料进行试验与筛选，确保所选原材料符合沥青路基面层的使用标准。通过对矿料的细致筛分，得到0～2mm、2～5mm、5～8mm、8～13mm以及13～19mm等5种不同粒径的矿料，按照不同规格将矿料分置于对应的料仓中。为了便于观察输送带上的矿料供应状况，将矿料安排在靠近烘干筒的一侧，并按照从细到粗的顺序逐一布置[1]。

2.3.3 生产配合比设计

根据工程的具体需求，经监理单位审核同意，确定以下材料的生产配合比：采用AH-70型沥青，占比为5.2%；粗集料采用玄武岩碎石，粒径范围为5～20mm，占比为65%；细集料采用石灰岩砂，占比为25%；水采用清洁可饮用水，占比为3.5%；外加剂采用S型抗剥落剂，占比为1.3%。采用上述材料制成的沥青混凝土，不仅可确保路基面层能够承受动态荷载的冲击、磨耗和反复弯曲，还能经受住气温、湿度的变化[2]。

2.3.4 沥青混凝土拌制

沥青混凝土必须是厂拌产品，可采用间歇式或连续式拌合机。要尽可能其缩短拌合厂与施工工地的距离，以防止沥青混凝土产生温度离析。要控制沥青混凝土拌合温度，必须符合摊铺施工规定的温度要求。

选用具有高效搅拌能力的间歇式混凝土搅拌站，其拌合能力可达到300t/d，可确保沥青混凝土面层的铺筑进度。沥青混凝土要混合均匀，使沥青、集料、水以及外加剂能够充分融合，形成均质沥青混凝土。在搅拌过程中，严格监控沥青混凝土拌合质量，一旦发现存在生料、过熟料、离析，或外加剂、粉煤灰成团现象，应立即予以废弃，以避免误用于路基面层摊铺。

要根据气温情况，严格控制沥青混凝土的搅拌时间。在夏季高温时段，搅拌时间应控制在90s之内，以防止混凝土过早硬化；而在冬季低温时段，搅拌时间则适当延长至120s，确保沥青混凝土充分拌合，提高其摊铺性能。

2.4 沥青混凝土摊铺施工

2.4.1 摊铺作业

运输前将自卸车的车厢清理干净并涂抹隔离剂或防粘剂，运输过程中使用苫布覆盖保温。自卸车配合摊铺机的摊铺进程，向摊铺机料斗中卸料，车厢里的沥青混凝土倾倒干净后驶离。摊铺机的摊铺速度_{SNQGy71WhyeTlH+6PgY2GA==}需根据沥青混凝土拌合站的产量、自卸车数量及运距、配套压路机技术参数及其数量等，进行合理调控。

在摊铺作业过程中，安排专业人员负责平衡梁的微量调整。摊铺机在摊铺过程中，保持2～4m/min的稳定摊铺速度。除非遇到紧急情况，否则应尽量避免中途停车，保证摊铺施工的连续性。在摊铺施工开始之前，需预先设置好明确的行走标志，确保接缝处的平整度和直线度[5]。

在摊铺过程中，摊铺机后侧的螺旋给料机必须保持匀速旋转，同时螺旋给料机两侧的沥青混凝土高度应达到熨平板高度的2/3以上，以避免整个摊铺截面出现沥青混凝土离析现象。对在一些角落和其他难以到达的部位，仍需采用人工辅助方式进行局部摊铺[6]。

2.4.2 压实作业

压实作业的关键在于掌握初压、复压和终压等三个重要阶段。在摊铺机进行摊铺过程中，压路机须紧随摊铺机后面进行摊铺层初压。沥青混凝土摊铺层初压阶段可使用DD-110型压路机进行静力碾压，确保碾压一次到位。沥青混凝土面层初压温度必须保持在150℃以上，碾压速度应稳定在2km/h并保持恒速，以达到密实度均匀的碾压效果[7]。此外，碾压的交叠宽度控制在20～30cm之间，压路机的驱动轮应始终与摊铺机对齐。

采用英格索兰DD-130型压路机进行复压作业。首先，进行1遍轻振碾压，随后进行2～3遍的重振碾压，全程采用高频率、小振幅的方式，直至达到所需的密实度。在复压过程中，沥青混凝土面层温度需保持在130℃以上，碾压速度应控制在4km/h并保持恒速。为避免溢油现象，碾压重叠的宽度不得超过20cm。此外，当碾压至返回位置时，应先停止振动，再转向另一方向继续进行碾压作业[8]。

复压结束后，进入沥青混凝土摊铺层终压阶段。终压使用DD-130压路机进行1～2遍静压，直至路基面层不再显现轮迹为止。此阶段的碾压速度应降至1.5km/h并确保到碾压结束时，沥青混凝土面层的温度不低于100℃。通过这样的精细操作，增加沥青混凝土面层的密实度和平整度，且达到防水防渗效果。在完成路基面层沥青混凝土摊铺、碾压等项施工后，既可转入碎石道砟道床的摊铺，以及轨枕和钢轨的铺设阶段。

3 施工效果测试与分析

3.1 测试方法

按照本文所述完成该路段路基面层防水防渗施工后，需要检验其防水防渗效果，检验方法是对该路基面层的不同部位进行抗渗压力测试。测试的具体方法如下：在该路段进行防水材料铺设施工之前，选取5处具有代表性的路基面层作为测试点，使用抗渗压力测试设备进行测试并记录测试数据；在完成沥青混凝土摊铺施工后，仍然使用该抗渗压力测试设备对该5处路基面层进行抗渗压力测试并记录测试数据。路基面层测试工具及其功能如表1所示。

3.2 测试数据与分析

按照上述测试方法，对该路段路基面层进行了抗渗压力测试，并记录了测试数据。抗渗压力测试数据如表2所示。由表2可知，施工后各测试点的抗渗压力比施工前均有了显著提升，在不同位置的路基面层上均具有较好的适用性，这说明本文所述防水防渗施工技术取得了良好的防水效果，可有效防止水分渗入路基内部，提高路基的稳定性和耐久性。

4 结束语

普速铁路路基面层防水防渗施工技术，在实际应用中表现出了良好的防水防渗效果，有效提高了普速铁路路基的稳定性和耐久性，为铁路线路的安全运行提供了有力保障。但本项也存在一些不足之处，今后将继续深入研究普速铁路路基面层防水防渗施工技术，不断探索新的防水防渗材料和施工工艺，提高防水防渗技术的适用性和应用效果。

参考文献

[1] 张云龙.浅谈建筑工程防水防渗漏施工技术应用[J].中国建筑装饰装修，2024（4）：169-171.

[2] 韩志刚.建筑工程中防水防渗施工技术探究[J].中国建筑装饰装修，2024（3）：171-173.

[3] 梁英福.公路隧道土木工程中的防水防渗施工技术分析[J].工程技术研究，2024，9（1）：66-68.

[4] 潘国鹏.建筑施工中防水防渗施工技术探析[J].居舍，2023（36）：48-51.

[5] 魏金晶.公路路基面层基层防水施工技术[J].运输经理世界，2023（31）：32-34.

[6] 张源.道路桥梁施工中路基面层防水处理技术研究[J].运输经理世界，2023（27）：118-120.

[7] 刘海涛.道路工程沥青混凝土路基面层施工技术研究[J].交通科技与管理，2023，4（15）：120-122.

[8] 韩均祎.道路桥梁施工中防水路基面层施工技术要点分析[J].运输经理世界，2023（21）：114-116.