时速200公里高速铁路路基基床表层及过渡段
级配碎石施工技术
为确保时速200公里铁路运行的平顺性、稳定性，路基表层及过渡段设计采用了级配碎石填料结构，以控制路基的变形，提高路基的稳定性，增强路基刚度形变的均匀性。在级配碎石填筑工程中，必须严格按照设计文件及相关规范确定的填料标准及双指标控制进行施工；应当按照填料生产工厂化、施工作业程序化、填筑方式机械化、检测试验科学化的模式、通过试验段制定出完整的施工工艺施工。 ①填料的生产和选用
a）级配碎石的组成。路基表层级配碎石一般是指选用3-4种碎石集料（如10-31.5m、10-20mm、5-10mm石粉等），按一下比例搅拌而成的混合料（每一种集料都有一的筛分成分），通过颗料间的磨擦作用、嵌锁作用和粘结作用），经过碾压达到压实板结的目的。也有使用未经筛分分级的“通料”，在筛分分析后掺入，补充所缺集料成分，完成最初级配。 b）级配碎石集料的标准。其材料粒径、级配及品质应符合《铁路碎石道床底碴“（TB/T2897）”的有关要求。
主要性能指标：除满足筛分要求外，仍应满足以下条件。
粒径大于1.7mm的集料的洛衫矶摩耗≤5%。
粒径大于1.7mm的集料硫酸熔液侵泡损失率≤12%。
粒径小于0.5mm的细集料液限≤25%，塑性指数<6%。
粘土用其它杂质含量≤0.5%（过渡段表层下为≤2%）。
辅助指标
细长扁平颗料含量≤20%。
0.5mm以下细集料中通过0.075mm的筛分含量<66%。
c）集料的生产和试验
生产石料的轧制机械，应优先选用环锤式轧石机，因为锷板式轧石机，生产的碎石针，叶状较多，级配不稳定。
石厂应按TB/T2897标准规定，进行型式试验和生产检验，特别是对集料的筛分和粘土团含量指标应按周检测。
施工单位对进厂料按每2000m3抽样检查一次颗粒级配、颗粒密度、粘土团及其它杂质含量。另外在施工中要加强对集料质料及级配情况进行目测检查，并记入工程日志。
d）级配碎石的搅拌和储运
搅拌场。采用稳定土厂拌设备（如YCBW-300型），装载机配合上料，电脑程控计量，对实际用料，配比应打印出相应记录备查。对厂拌计量设备要经计量局核准，并有专人操作维修，日常应按旬对计量仪器进行校核。
在生产厂、搅拌场、搅拌设备料斗内，集料储备应分类存放、相互隔开。其中石屑应现用现备，防止因多备造成下雨水化板结失去胶粘力。
为确保材料清洁，在堆放场地要防止粘土、杂物及粉尖渗入；装料时要防止将泥土铲入；装车前车内要进行清扫，车厢应严密，防止小颗料渗漏。
搅拌的混合料要现拌现用，严禁存放。施工中拌合能力、运输能力、摊铺能力要相互匹配、相互衔接。
拌合中要根据配比要求，结合天气、运输等条件，认真掌握好含水量，这对级配碎石的质量影响极大，水少难以压实，水多会造成漓析。
②级配碎石配合比的设计与调整
路基表层及过滤段要达到双指标控制的要求，必须有最佳的级配配合比，具体要求如下：
a）配合比设计应满足的条件
筛分结果要在级配范围之内。“暂规”给出的碎石、砂砾石，及过渡段（不含表层）三种级配范围这是配合比设计要满足的必要条件。
碎石级配范围应满足《铁路碎石道床底碴》（TB/T2897）的规定，见表1
表1 级配碎石的级配范围
方孔筛边长mm | 0.075 | 0.1 | 0.5 | 1.7 | 7.1 | 16 | 25 | 45 |
过筛质量非分率% | 0~7 | 0~11 | 7~32 | 13~46 | 41~75 | 67~91 | 82~100 | 100 |
| | | | | | | | |
施工最有效的判定方法是配比的筛分结果，应达到或接近规范要求的级配中值，为最佳配比，特别是在0.075mm、0.5mm、1mm、16mm几个点上要力求达到中值。
为保证筛分曲线圆滑，容易击实，配比筛分结果应满足颗粒不均匀系数Cu= ≥5及曲率系数Cu= =1~3
为防止道碴及下部土层颗粒嵌入基床表层，基床表层与上部道碴与下部填土之间的颗粒级配均应满足太沙基的反滤准则，即D15<4d85。如不能满足反滤准则，基床表层可采用颗粒级配不同的双层结构，或在基床底层表面铺设土工合成材料。
应满足路基的双指标控制要求。经重击击实后，路基表层地基系数K30≥190Mpa/m孔隙率n<18%；过渡段（不含表层）K30≥150Mpa/m n<28%。
b）理论配合比设计
设计方法。配比设计通常使用三种方法，第一种：计算法，对几种集料分别筛分后，设计出几种配比方案，经过计算选用符合规范级配要求的配比。
第二种试配法。根据规范要求，利用选定的集料，按照“优选法”的原则，反复比选试验，直至满足规范各项要求。
第三种补缺法。对未筛分的“通料”进行筛分，其结果（或上述二种计算方法试配的结果），与规范中级部范围的中值进行比较，调整、掺入、补充所缺的集料，反复试算、试验以求得最佳配比。这是一种非常简便、实用、有效的设计调整方法。
室内试验。为了验证理论配合比的正确性，应按照《铁路工程土工试验规范》（TB10102）进行四项试验。
颗料密度试验，求出颗粒密度PS，以计算空隙率。
颗粒分析试验，制定级配范围。
界限含水率试验，判定液限ωLο
重击试验确定最佳含水量Wopt及最大干密度Pmaxο级配碎石含水量一般可选取一个合适的含水量范围（如：5-7%）为宜。
c）实际配合比的调整及确定
根据理论配合比，做工程试验段，通过实践对配比进行调整，以确定实用的最佳配比及工艺参数。
调整含水量。级配碎石填筑中可能有多次补水过程（搅拌、摊铺碾压、养护），应根据天气等现实条件及实际经验，反复试验确定。施工过程中的含水量是保证级配碎石路面质量极为重要的困素。
调整颗粒集料含量。在理论配比计算中常常大颗粒偏高，易于离析，造成路面观感差，空隙率高，粗细颗粒应根据实际情况做局调整（一般是增加细颗粒，减少大颗粒含量）。调整后的配比，除做工程检测外，关键指标仍需通过试验进行判定。
③施工技术要点
a）填筑前的准备
做好前道工序的验收工作。基床表层填筑前应对基床底层的路基系数K30空隙率N，及路基标高、中线、纵横坡平整度等项指标组织工序间的验收，并恢复中、边线及相应的控制桩。
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