蒙内（蒙巴萨至内罗毕）铁路项目第二标段工程位于非洲肯尼亚Taita郡，起讫里程：DK70+ 000—DK 214+000。该地区常年炎热干燥，风沙大，年平均降水量300～900 mm，年平均蒸发量1 650～2 400 mm，蒸发量远大于降水量，土源干燥缺水。路基填料在干燥缺水状态下，压实困难[1]。以DK125+800—DK126+100试验段路基填筑工程为例，路基填料为当地粉质黏土，应用焖料工艺确保粉质黏土处于最佳含水状态，保证路基压实质量，为非洲干旱环境路基施工提供参考。

1 路基填料

试验段路基填料为当地粉质黏土：棕红色，硬塑，粉粒含量高，土质均匀，局部含砂类土及风化岩碎块，表层一般含植物根系，分布广泛，揭露层厚0.5～4.1 m，Ⅱ级普通土，σ0=150 kPa；棕红色、灰色，硬塑～坚硬，含砂砾，含量约20%～40%，局部含有少量3～5 cm风化岩碎块，层厚大于1.8 m，Ⅱ级普通土，σ0=180 kPa[2]。

根据TB —2005《铁路路基设计规范》中路基填料分类标准，使用粒度成分法（或粒径累积法），经测试该粉质黏土为C组料。

2 含水率对压实度的影响

土体的压实机理是当锤击或者碾压的功克服填料颗粒间的内摩擦阻力和凝聚力，使土颗粒之间空隙比减少，填料内摩擦阻力和凝聚力随密实度增加而增加。填料的含水率小时，土颗粒间内摩擦阻力大，压实到一定程度后，压实功不能克服土的抗力，压实所得的干密度小；当填料含水率逐渐增加，水在土颗粒间起着润滑作用，使填料的内摩擦力减小，因此同样的压实功可以得到较大的干密度。当填料的含水率继续增加到某一限度后，虽然土的内阻力还在减小，但单位体积的空气体积已减小到最小限度，而水的体积却在不断增加；由于水视为不可压缩的，因此在同样的压实功下，土的干密度反而逐渐减小。

与最大干密度对应的含水率称为最佳含水率，即在相同压实功下，能使填料达到最大干密度时的含水率。反之，在一定的压实功作用下，只有填料处于最佳含水率时，才能达到最大干密度[3]。

3 最佳含水率的确定

一般情况下，自然状态下的填料很难达到最佳含水状态，通常采取的措施是：1）过干的土，适当洒水；2）过湿的土，采取翻晒或者拌合吸水材料。简单的增加压实遍数是不可取的，考虑到作业效率、经济成本，施工中采取取土场焖料工艺确保粉质黏土处于最佳含水状态。

通过室内击实试验，绘制填料干密度与含水率的关系曲线，试验段路基填料为当地粉质黏土，经试验室击实试验测试的含水率与干密度的关系曲线如图1所示，得到试验段路基C料最佳含水率为12.8%，最大干密度为1.91 g/cm3。

图1 含水率与干密度关系曲线图 between water content and dry density

4 焖料工艺

4.1 焖料含水率

焖料是解决填料缺水最为实用和简便的方法之一。为了使填料达到最佳含水率，同时考虑运输及摊铺过程中水分的损失，经测算，焖料过程中水分损失按1.5%计，施工摊铺过程按3 h损失0.5%计。经测试，原状土天然含水率5.3%，最佳含水率应为12.8%，差值7.5%，焖料时含水率应达到12.8%+1.5%+0.5%=14.8%。

4.2 渗透参数及焖料时间

经放水试验，该处粉质黏土渗透系数约为1.0 m/d，根据焖料工艺及现场施工过程中的连续性，同时考虑取料深度，焖料时间定为2 d。

4.3 料场焖料

取土场位于线路左侧红线征地范围内，地质情况与线路相同，C组料深度1.5 m左右。

先用推土机对取土场表面进行清理，表土存放在红线边界附近，取土结束后将表土回填。采取挖槽加水焖料方式使粉质黏土达到最佳含水量。

焖土原理及方法：利用水的传递渗透原理，先开挖沟槽加水焖料，12 h后开挖堆料，继续焖料24 h，加水量按下式计算：

式中：QW为拟加水量，t；QT为拟取土方量，m3；w0为填料最优含水量，%；wt为填料天然含水量，%；ρt为填料天然干密度，t/m3；0.02为预计水量损失值。

具体焖料过程如下：

1）测量放线。测量放出水槽平面位置，水槽宽度按照挖机斗宽1.6 m控制，水槽按照1.6 m间距间隔分布。

2）开挖水槽。在放线区域用挖机开挖水槽，深度为取土深度的70%，取土深度1.5 m，则水槽开挖深度为1.05 m。第一道沟槽土方放置取土范围外，具体开挖尺寸见图2。

图2 开挖尺寸示意图 of excavation size

3）注水。采用水车拉水往水槽加水，加水深度计算如下：