路基施工要求与准备工作

对路基质量的要求

对路基质量的基本要求是：路基必须填筑坚实与稳固，并能抵抗各种自然因素的破坏作用， 保证轨道的稳定和列车的安全运行。为此必须：选用适当的土来填筑路堤； 采用合理的填筑方法；各部分的尺寸符合设计要求。

1. 路堤用土及填筑方法-渗水性土如碎石土、卵石土、砾石土、粗砂、中砂及一般粘性土都可用于填筑路堤。 渗水土一般采用分层填筑，层厚不宜超过 0.3m。 填筑粘性土时，应按横断面全宽逐层水平压实，层厚用 0.3m 较为合适，并应对填土密度进行控制。 一般，在路基面下 1.2m 以内要达到最佳密度的 90%，下层达到最佳密度的 85%。 在干旱地区，填土密度允许较一般规定减少 5%。 干容重是评定土的密实度的一项指标，最佳密度是按标准试验把土压实后所得出的干容重。 含有大量植物根的腐植土、沼泽淤泥、含盐量超过规定的盐渍土，不宜作为填料。 用不同的土填筑路堤时，不可混杂填筑。渗水土填筑在非渗水土上面时， 非渗水土表面应有向两侧不小于 4% 的横坡； 非渗水土填在渗水土上面时，接触面可做成平面。 当分层填筑困难时，一般将渗水性弱的土填在堤心部分，两侧填筑渗水性强的土。

2. 路基断面尺寸的保证--路基各部分的尺寸是根据对路基质量的基本要求而设计的， 因此，为了保证路基的质量，所完成的路基，其各部分尺寸应符合设计的要求和图纸的规定。 路基完工后，对工程质量和标准要进行验收。 在施工阶段，施工人员必须以高度的责任感经常关心工程质量； 检查工程完成情况时，应同时要求达到验收的标准，不合格的，应及时整修。

路基工程的验收标准有如下规定：

1. 在长度不超过 100m 的个别地点的实际路肩标高与设计标高，允许有 5cm 的出入。 如超过此限，即应铲除或用同类土仔细补填夯实。

2. 土工建筑物横断面尺寸，容许有下列误差： 路基顶面可大于设计宽度，多出的土方不计入断面方数内，路基宽度不允许偏窄； 路基挖方和填方的边坡坡度不允许偏陡，除岩石外，一切土质边坡应在全长上具有同一坡度。变坡转折点应整修平整； 侧沟、天沟的横断面应当平顺，其深度宽度不得比设计尺寸小于 10cm，纵向坡度应当保证排水通畅； 路堤护道宽度较设计尺寸应不小于 15cm。

施工准备工作

路基工程就施工程序来说，有准备工作、基本工作和整修工作。

准备工作是在施工前进行的一系列工作，使工程能够顺利、有效而安全地开展。 基本工作是完成路基主体工程-路堑和路堤所进行的工作，主要的有挖、装、运、卸、压实等作业。 在基本工作进行过程中，还有耙松硬土、摊平卸土、修筑和回填路堤上的机械进出口等辅助工作。 基本工作完成以后，还要进行整修，使路基各部分的形状和尺寸符合设计要求。 以上这些工作，相互间有着密切的联系。准备工作的好坏，直接影响到能否顺利施工； 基本工作做得细致，就会大大减少整修的工作量； 而基本工作和整修工作的质量，又都会直接影响到能否如期铺轨通车， 甚至影响到以后线路是否能正常运营。 因此，无论进行哪一项工作，都必须十分注意工程质量问题。

施工准备工作包括如下几方面的内容：

1. 核对设计文件，进行施工调查，复测钉桩，并编制施工组织设计（编制的原则和方法见后）。

2. 了解路基施工范围内的既有房屋、道路、河渠、通信电力设备、给、排水管道、坟墓及其他建筑物等，确定拆迁或改建。这一工作要与各有关方面妥善联系，以便拟定用地计划，并安排好先后次序，使施工能顺利进行。

3. 砍伐树木和处理路堤基底。路堤基底、路堑顶面范围内和影响行车的树木，应在施工前予以砍伐或移植。路堤高度在1米以下时，应将基底上的树根拔除。 填筑路堤时，为了使新旧土壤结合得好，保证路基稳定，必须进行基底处理。《规范》规定：

   • 基底土密实，在地面横坡不陡于1：10时，路堤可直接修筑在天然地面上。在不填不挖或路堤高度低于0.5米的地段，应清除草皮。

   • 在稳定的斜坡上，路基基底应按下列要求处理：横向坡度为 1:10～1:5 时，应清除草皮；横向坡度陡于 1:5 时，原地面应挖成台阶，台阶的宽度不小于 1.0m。

   • 路堤基底为耕地或松土时，应先压实后再行填筑。在深耕地段，必要时应将松土翻挖，然后回填压实。

4. 修筑临时道路和工程用房等的准备。 在铁路施工中往往需要修筑临时道路，其类型和标准应根据车辆类型和运量而定。 一般采用单车道，路面宽度为 4.0m，并在适当地点增设错车道。 道路的纵坡，在平原地区不大于 6%， 丘陵地区不大于8％，山岳地区不大于 11%； 平面曲线半径在平原及丘陵地区不小于 20m， 山岳地区不小于 15m。 临时道路应设置边沟，加强排水。 施工单位需用的房屋与场地，一般包括管理办公区、居住生活区、机械检修区、机械保养区、机械停置区和油料储存区。场地应选择在有水、电、通信和交通方便的地方，应在少占或不占农田的原则下，尽可能集中布置。

5. 做好施工场地的排水工作。无论是在施工前和施工中，都应注意施工场地的排水工作。 排水不良，不仅影响施工进度，还直接会影响到施工的质量。 进行排水工作时，要注意不妨碍农田的排灌，不影响附近建筑物的安全。

6. 施工放样。施工放样是根据路基横断面设计和线路中心桩， 在地面上定出横断面的各主要特征点（如坡脚、取土坑等）的位置， 以便在施工中控制路基各部分的尺寸。 放样的方法很多。 在急于施工的情况下，可采用一种较为简便的方法，叫做坡度尺法，或边坡样板法。 坡度尺（图2-5）是由一根立柱和可在立柱上上下移动的直角三角尺组成。 三角尺的斜边可以转动，使其斜度适应所设计的边坡值； 有一根细麻绳平行尺面，用来作尺面的延长线。 三角尺的水平边上装一个水准管，以保证水平，减少误差。现以放路堤的边桩为例来说明放样的方法。

7. 机械方面的准备工作。在进行施工准备的同时，应进行机械装备的准备工作， 主要有：根据施工组织设计的任务和要求，配备和整修机械； 请领油材料和配件；配备修理设备和建立修理组织。

土方机械的性能和选择

路基工程从准备工作到整修工作，作业的项目是很多的。 选用什么机械进行施工，要从技术和经济两方面并结合本项目的具体情况来考虑。 各种土方机械都有其特有的技术性能。 针对每项作业，应该选用在技术性能上最适合于该项作业的机械， 才能最大限度地发挥机械的效能。但是每一种机械在不同程度上又都可以用来完成几种作业， 因此，如果需要用某种机械而现场又没有这类机械时，就应该租用，或在现有的机械里选用比较合适的机械。 路基土方工程适用的机械，随土质、运距、土方量以及施工对象的尺寸等因素而定。 各种常用土方机械的适用范围可参阅下表。 选择机械时，如果有两种或两种以上可能的方案，就要作经济比较。 在这里先要说明路基工程上的两个习惯用语-纵、横向运土和经济运距。

纵向运土和横向运土：铁路路基工程的特点是填挖相间。 从路堑里挖出来的土，可以填到路堤上去， 也可以弃到两侧或一侧的弃土堆上去，有时还要弃到远处的弃土场去。 路堤上需要的土，可以利用路堑里挖出来的土，或者从两侧或一侧的取土坑里取土， 有时也要从远处的取土场运来。如果是移挖作填，即把路堑里挖出来的土填到路堤上去， 土是沿着线路中心线的方向纵向运送的，这种运土方式习惯上叫做纵向运土或纵运。 相对而言，在路基的两侧（或一侧）从取土坑取土填筑路堤， 或把路堑的土弃往两侧（或一侧）弃土堆的这种运土方式就叫横向运土或横运。 经济运距-所谓经济运距，是指使用某种土方机械时，比较经济的那种运距， 它实质上包含着两种机械或两种型号的机械的对比。 譬如说，以前现场认为80～100马力推土机的经济运距为60～70米， 这是与6～8立方米铲运机对比而言的。 这就是说，在60～70米运距以内，使用推土机要比铲运机来得经济。 6～8立方米铲运机的经济运距是100～700米， 这是指运距在100米以上时，使用铲运机比推土机经济； 而运距在700米以内时铲运机又比同级马力的正铲挖掘机配合倾卸车来得经济。 这是不同机种之间经济运距的对比。 如果有必要，也可以对马力级不同的某一种机械（例如，100马力的推土机和180马力的推土机）作经济运距的分析。 经济运距可以作为初步选择机械的参考。 施工单位应当针对其所保有的机械，积累和分析施工资料， 确定出各类机械的经济运距，以便对合理使用机械在经济上提供可靠的依据。

在具体工点上，对采用不同机械的方案进行比较时，应经过具体的分析计算。 这时，除了运距以外，还要考虑工程量的大小和机械的调迁费用等因素。

如上所述，选择机械必须考虑机械的技术经济条件，但亦不应单凭机械的技术经济条件， 还应从争取时间、加速工程进度，有利于支援农业，有利于机械管理， 充分考虑到群众的先进经验等各方面的因素，综合分析，抓住主要矛盾，作出正确的判断。 例如，某工点的土方从技术经济上考虑，由于纵向运土的运距较大，应该采用铲运机横向运土， 就是说，把路堑里挖出来的土就近弃掉，路堤需要的土就近从两侧的取土坑取用， 但是这样做要占用不少农田。为了少占农田， 可以把铲运机横向运土施工改为较长距离的纵向运土（移挖作填）， 用正铲挖掘机配合倾卸车施工。究竟采用哪一种方法，要综合分析各种因素后才能作出决定。 又如，某工点的土方原计划采用正铲配以倾卸车远运，现场同志利用有利的地形条件， 用推土机推土，经漏斗棚架装倾卸车，成功地完成了土方的远运任务，还节省了施工费用。

土方机械的生产率

土方机械的生产率 (productivity) 定义为单位时间内所移动物料的测量体积, 单位为 m3/h)。

基本生产率为在给定的操作条件和物料类型时各工作装置短期可得到的生产率，单位为 m3/h 。 不考虑影响生产率降低的工作装置的条件、 工况和天气, 并假定司机为一般水平。

实际生产率为在给定的操作条件和物料类型时各工作装置连续可得到的生产率，单位为 m3/h 。 考虑操作条件和所有影响生产率的数据, 如工作装置的条件及操作、 工况和天气。

常用的机械生产率有台班 (或台时) 生产率和年生产率。

土方机械生产率的计算

多数土方机械在作业期间，机械虽然是在连续运转，但完成的土方量是间断性的， 它们的工作机构要往返一次才能完成一次土方的推送、铲运或挖装。 这样工作的机械叫做循环作业的机械。

理论上，循环作业机械的台班生产率是在一个台班里连续工作 8 小时所完成的作业循环数和工作机构容量的乘积。 如果以 $Q_b$ 代表台班生产率、 $T$ 代表一个作业循环的延续时间 (min)、 $q$ 代表工作机构的容量 (m3)，那么

$$Q_b = \frac{8\times60}{T}\times q$$

实际计算时，要考虑时间上的损失和每一循环能完成的实际土方量。 一台机械在 8 小时工作班制的情况下，虽然值班时间是8小时， 但在这 8 小时里，必然会有一部分时间是非生产时间，净生产的时间是达不到 8 小时的。 在这些非生产时间里，有的是必要的，如机械的准备与结束工作、司机必要的休息与工作上的联系、 日常保养与故障排除以及机械在工作中必需耗费的非生产时间 (例如，挖掘机开挖完一层土体后必须向前移动一小段距离) 等等。 有的非生产时间则是由于生产组织不够完善，或者由于机械的技术状态不好等原因而引起的。 这种非生产时间不是必要的，是应该尽可能避免的。

在计算生产率时，通常把以上这些因素用一个时间利用系数 $K_t$ 来概括

$$K_t=\frac{\text{在值班时间里的净工作时间}}{\text{值班工作时间}}$$

因此，考虑了时间上的损失之后，台班生产率

$$Q_b = \frac{8\times60}{T}\times q\times K_t$$

一些单位以往所取的 $K_t$ 值一般为0.7~0.75。

机械工作设备的几何容量是一个定值，但每一循环完成的实际土方量要取决于土的松散性和实际的装满程度。 因为开挖出来的土是挖松了的（松方），而完成的土方是按紧土（紧方）计算的， 松方折合成紧方时要除以土的松散系数 $K_s$ 。 实际的装满程度随土质和司机的技术水平而变。 实际的装土量和工作设备的几何容量之比叫做装满系数或充盈系数 $K_f$ 。

因此，机械的实际台班生产率 (m$^3$) 为

$$Q_b = \frac{8\times60}{T}\times q\times K_t \times \frac{K_f}{K_s}$$

用计算方法求机械生产率一般只在编制施工计划时 用来选择机型和确定机械的需要量，以及在施工过程中用来分析产量高低的原因等等， 不能作为编制施工预算和竣工决算的依据。

机械产量定额

铁道部对各种施工机械规定有机械产量定额，是根据我国建国以来铁路建设中机械施工的实践资料， 按照平均水平而制定出来的。这个产量定额有两种： 综合产量定额和单项产量定额，前者多用在施工预算和竣工决算， 后者一般用在对具体工点选择机型、确定机械数量和进行核算。 下表摘录了几种常用土方机械在正常条件下的产量定额， 在特殊条件下（如在高原、沙漠、林区与运营封锁线等）应加修正系数予以修正。