風積沙路基的施工

摘要：我國沙漠(地)面積130.8萬平方公里，占土地面積的 13.6%。根據國家西部大開發的遠景規劃和西部各省（區）沙漠地區公路發展規劃，在今后二十年內將修筑數萬公里的沙漠地區公路，但是交通部們尚無較為完整的沙漠地區公路設計、施工、檢測、試驗等規范、規程，現修筑的沙漠地區公路僅是參考和借鑒現行公路規范、規程。本文根據實際施工過程中直接和間接接觸的工程項目，結合相關規范設計.對用風積沙材料修建高速公路路基的一些施工經驗。

關鍵詞：風積沙 試驗 水撼法 路基施工

阿榮旗至北海省際通道支線下洼至塔甸子高速公路，路線是連接通遼市與赤峰市交界出下洼，全長65.074 公里，位于教來河沖積平原，地勢平坦開闊，海拔 240-410m之間.地表以固定，半固定沙丘，沙壟為主。

1 土石方測量

下塔高速第8合同段，起點樁號K53+000，終點樁號 K65+348，全長12.348公里。路基挖方213259m，路基填方1020884m。針對100多萬的填方路基，采取挖方利用，就近取料的方法進行施工.路線兩側有豐富的風積沙資源。為了盡量節省土地，對附近沙丘進行實測，通過棱臺法和切平面等高線等方法。進行求算、校核取平均值，確定土方量。最后制定了較合理的調配方案。

2 試驗

前期進場對路基填料進行如下試驗：集配實驗、CBR承載比試驗、液朔限指數、土工擊實實驗等。

分析表1可說明，風積沙的顆粒主要集中在0.25mm-

0.0745mm之間，高達96%，集配不好，不易壓實。其液限和朔限極為接近，相差很小，現有的工地試驗設備無法測定。所以，標準擊實試驗中，最大干密度經常出現多峰值現象，呈M形分布。根據多次室內試驗，最終確定了風積沙的最大干密度為1.72g/cm，最佳含水量為12.8%。總結風積沙的特點，滲水性強，無粘聚性，抗剪能力差，在外力作用下易產生推移。

壓實度的檢驗

在實驗地點，選一塊平坦表面，并將其清掃干凈，其面積不得小于基板面積。

將基板放回清掃干凈得表面上，沿基板中孔鑿洞。在鑿洞過程中，應注意勿使鑿礎得材料丟失，并隨時將鑿礎的材料取出裝入塑料袋中，不使水分蒸發，業可放在大試樣盒內。調試的深度應等于測定層厚度，石但不得有下層材料混入，最后將洞內得全部鑿松材料取出。全部取出材料得總質量為挖出濕土質量，準確至1g。

從挖出得全部材料中取出有代表性得樣品，放在鋁盒獲潔凈得搪瓷盤中，測定其含水量（ω，以%計）。

將基板安放在試坑上，將灌砂筒安放在基板中間，使灌砂筒的下口對準基板的中孔及試洞，打開灌砂筒的開關，讓砂流入試坑內。在此期間，應注意勿碰到灌砂筒。直到儲砂筒內的砂不再下流時，關閉開關。小心取走灌砂筒，并稱量筒內剩余砂的質量m，準確到1g。

3 試驗段施工

針對風積沙的特點，采用水撼法進行施工。風積沙滲水性強，風積沙的含水量如何控制是關鍵問題。根據設計規定，在沿線每300m打機井一眼，為路基施工提供充足的水源。每層填筑30-35cm風積沙，從機井抽水，在找平后路基上圍提放水，墜實沉沙。根據抽水機械的供水能力，將整個填筑區域又劃分為灌水面積為3m*4m的若干小區域，圍提灌水，根據填料的含水量，直到最佳含水量為止。

風積沙無粘聚性，抗剪能力差，壓實時容易出現擁抱和波浪，影響風積沙的壓實度，他們在試驗段經過多次試驗，終于得到了最佳方案：在風積沙含水量達到最佳（含水量±2%）時用推土機粗平1遍，再用推土機刀片倒行仔細拖1至2遍后再用18T雙驅振動壓路機碾壓。機械碾壓采用先輕型后重型的方法，根據確定的壓實度參數控制碾壓遍數和速度。施工時先靜壓后振動，由路邊向路中間順次碾壓，前后兩次輪跡橫向重疊60cm，碾壓區段間縱向重疊2m以上，做到隨鋪、隨平、隨壓無漏角、無死角，確保碾壓均勻，達到規定壓實度。施工所用填料及壓實度必須嚴格按規范要求進行。

經過試驗段的施工，攻關小組已初步撐握了風積沙的特性，總結出了一定的經驗：

3.1 對風積沙的施工機械設備要合理搭配，取長補短，發揮各種設備的特性。①風積沙無粘聚性，用裝載機裝車效率最高，用挖掘機效率低。②對風積沙的平整，他們經過實踐，改變傳統的平地機平整變為用推土機刀片倒行拖平的方法。風積沙無粘聚性，平地機整形時，輪子在風積沙上打滑，輪跡印很深，反而破壞了工作面的平整度。而用推土機倒拖，則不存在以上問題。③對風積沙的壓實，他們發現用普通18T振動壓路機，路基上經常陷車，經過分析研究，建議項目新購兩臺CA30型雙驅振動壓路機，使用后效果非常好，極大提高了效率，縮短施工工期。

3.2 在做試驗段時，他們采取大水量圍堤漫灌，經過一段時間的浸潤，然后平整碾壓，這種方法雖然能保證質量，但存在一定問題：①周期長，一個循環需要5天的時間。②路基平整度差，用水量大，振動碾的輪跡印深，外觀差。③用水量太大，風積沙不能蓄水，水經過一段時間后，從邊坡滲出，不利便道通行。④可能造成水滲入原地面，致使承載力下降，局部嚴重的可能造成翻漿現象，加大施工難度，留下質量隱患。

面對這些問題，技術小組人員積極探索，經過刻苦攻關，他們認為：在路基上的風積沙平整完成后，圍堤，控制用水量，使含水量達到最佳，經過8~12個小時的浸潤后，平整碾壓，對局部含水量低的，補充水分，同時采用CA30型雙輪驅支振動碾碾壓。在保證質量的情況下，用水量大以及因水量大而引起的一系列問題的順利解決，大大縮短了施工周期。工期的縮短就意味著經濟效益的提高，這對于工期十分緊張的省際通道項目來說是非常重要的。

路基施工處理方法：填方段先清除原地面表土30cm深，再對底下80cm深范圍內進行碾壓：0-50cm挖除后回填土重新碾壓50-80cm按零填挖進行碾壓。路床頂面以下20cm深范圍內全寬填筑碎石封層。挖方段為先挖除路槽68cm深，再對路槽底80cm深范圍內進行處理：0-50cm挖除后回填30cm砂性土及20cm碎石封層重新碾壓，50-80cm挖零填挖進行碾壓。風積沙路段，挖方段設置2-4m積沙平臺，采用碟式邊溝，積沙平臺及邊溝應采用植樹防護。

4 挖方路基的注意事項

①土質路塹邊坡形式及坡率應根據工程地質與水文地質條件、邊坡高度、排水措施、施工方法，并結合自然穩定山坡和人工邊破的調查及力學分析綜合確定。

②邊坡高度不大于20m時，邊坡坡率不宜大于表2的規定值。

表2 土質路塹邊坡坡率

5 填方路基的注意事項

5.1 路槽下80厘米范圍內路基壓實度不小于95%，其他范圍內壓實度不小于90%，突擊強度不小于30Mpa，對于達不到設計要求的路段經換沙處理后（最少80cm）壓實。

5.2 路基填料應優先選用級配好的礫類土、砂類土等粗粒土，路基中不能混有樹跟，雜物，腐植土或超過規定的大石塊（最大粒徑小于150mm）等可能影響土基強度的雜物。

5.3 泥炭、淤泥、凍土、強膨脹土、有機質土及易溶鹽超過允許含量的等不得直接用于填筑路基。冰凍地區的路床及浸水部分的路堤不應直接采用粉質土填筑。

5.4 液限大于50%、塑限指數大于26的細粒土不得直接作為路堤填料。

5.5 浸水路堤應采用透水性好的材料填筑。當采用細砂、粉砂做填料時，應考慮振動液化的影響。

5.6 在地面橫坡陡于1：5的斜坡上修筑路堤時，路堤基底應挖臺階，臺階寬度不應小于1m，臺階底做成2~4%向內傾斜的坡度。

5.7 填方邊坡外層應鋪設20cm厚的腐植土以利于綠化。

6 結語

此方法廣泛的應用于下塔高速公路的施工效果顯著。希望能對今后風積沙路基填料的施工提供幫助，在風沙地區修筑高速公路積累經驗。