風積砂填筑路基施工技術淺析

陳建財

【摘 要】 本文以國道304線魯圖一級公路改建工程為例，淺析風積沙路基施工工藝。

【關鍵詞】 風積砂、路基填筑、施工技術

1 工程概況

內蒙古國道304線魯圖一級公路改建工程K27+000～K44+000位于內蒙古通遼地區，主要以路基填筑為主，路基填筑材料原設計為風積砂。由于這種風積砂塑性指數很低，故對填砂施工工藝、機械的選擇與組合有著極高要求。同時，這種風積砂有著料源廣、成本低等優點，大力推廣，對經濟效益提升較明顯。

2 風積砂的特性

（1）水穩定性好

風積砂顆粒細且均勻，滲透系數一般為0.75×10-3～1.1×10-3cm/s，毛細水上升高度較低，水穩性能好；

（2）沉降均勻

風積砂顆粒均勻，水穩性能好，所以路基沉降均勻，但水保性能較差。

（3）不易形成整體

風積砂屬于砂性土，由于常年風蝕，顆粒圓滑，造成顆粒間粘結力較差，在震動作用下不易形成整體。

3 路基填筑施工

3.1 填前準備

開工前必須對場地進行清理及填前碾壓處理，清理包括清除路基范圍內樹根、草皮等植物根系，將原地面0.15米厚度以內的耕植土清除，挖除各種不適用材料，做好臨時排水設施，同時對清表后的路基進行填前碾壓，壓實度應控制在85%以內，壓實度檢測合格后，再灑水悶料，以彌補含水量的不足。

3.2 施工工藝

⑴填方路堤施工

采用水平分層填筑，原地面不平時，由最低處分層填起，檢測壓實合格后填筑下一層。分層壓實，采用自重在15t以上，前后輪驅動的自行或振動壓路機壓實，最大松鋪厚度不得超過25cm。路堤填筑寬度每側寬出設計寬度50cm。

當地面橫坡緩于1：5，且基底經處理符合要求時，可直接在地基上分層填筑路堤。地面橫坡陡于1：5時，原地面應挖成臺階（臺階寬度不小于2m）并進行壓實，應由最低一層臺階填起，逐層向上填筑，分層壓實。若填方分幾個作業段施工，兩段交接處，不在同一時間填筑時，將先填地段挖成寬度不小于2m的臺階。同一時間填筑的則分層相互交疊，搭接長度不小于2m。

⑵路基壓實

①施工前，將具有代表性的風積沙取樣進行試驗，確定風積沙在干振、飽水狀態下的最大干密度。

②根據斷面放樣出路基中線及邊線。在天然含水量及灑水狀態下的壓實施工，選用能在沙漠中自由行走的機械，前后輪驅動壓路機或履帶式推土機，振動壓路機自重不小于15T，推土機功率不小于140馬力。

③推送填料、碾壓

風積砂填筑路基高度一般都在2m以下，路線兩側分布大量的風積砂，因此，作業方式采用推土機從路基右側橫向填運風積沙至填方路段，即橫向直接填筑法，推土機作業路線可按“穿梭法”進行，如圖1所示。對推至填方路段的填料應立即進行攤鋪平整，推土機攤鋪每層厚度不超過30cm，每次填料寬度應每側加寬50cm。推土機立即進行穩壓。推土機穩壓的工藝和原地表壓實相同。再用光輪壓路機進行壓實。碾壓時由中間向兩邊碾壓，先慢后快，振動碾壓。最后用推土機終壓，推土機進行縱三橫四碾壓（縱向碾壓三遍，橫向碾壓四遍），終壓采用100kw以下推土機，履帶板采用尖形板（圖1）。

3.3 試驗檢測

風積砂路基壓實度現場用灌砂法進行檢測，不宜用環刀法；取樣位置不能在每層頂面，應輕輕刮開頂面距頂面5—10cm以下進行取樣；測定含水量時不能用酒精法，應將試樣全部放入烘干箱烘干。檢測方法頻率按《公路工程質量檢驗評定標準》（JTJ071-98）附錄B和《公路路基路面現場測試規程》（JTJ059-95）規定，隨機取樣每2000m2檢查8點，不足3OOm2時檢測2點。

3.4 補壓

碾壓成型的路基（每層土）一次性檢測合格率達到90%以上，但在實際施工中溫度偏高，水分散失較快，造成含水量不夠，一次不能碾壓成功，需要補水碾壓，一般一次補壓即可合格；如含水量較大，進行翻開晾曬，補壓一次即可合格。

3.5 封閉

路堤成型后，若不及時封閉表層及邊坡，則對保水養生要求較高，且不適宜通車。因此，必須在風積砂路基成型后的24h內（夏季平均氣溫35℃時）立即用砂礫封閉。

4 施工要點控制

（1）快速施工，快速封閉。由于風積砂地區夏季氣溫較高，水分蒸發較快，否則容易造成反復灑水。

（2）壓實后應盡快檢測壓實度，否則碾壓好的路基表面層失水松散，檢測出的壓實度數據失真。

（3）風積沙施工的關鍵環節就是灑水問題，風積沙施工需要大量及時的灑水，所以必須保證有充足的水源和配套的上水設備。本地區地下水位較高，而且大多數地段水源相當豐富，可采取就地打井取水的方法。風積沙的灑水方法非常重要，必須采取分格的方式及時、大量、均勻灑水。

（4）風積沙路基填筑到一定高度并高出便道后，風積沙路基內一部分水在重力和上層壓力的作用下，將逐漸滲出邊坡，流到便道上。滲水會造成邊坡坡腳坍塌，并浸泡便道，造成便道損壞，嚴重影響交通。所以必須嚴格控制風積沙的灑水量，不可盲目大量灑水。

5 施工注意事項

（1）爭取有利季節施工。為防沙風蝕和沙埋，宜在少風、風速較小或有雨的季節施工，并能在大風來臨之前完成。一般最適宜施工的季節是夏秋兩季，春季風沙大，防護有困難，應盡量減少或避免施工。

（2）遵循邊施工邊防護的原則，對路基防護以及兩側的防沙工程都應配合施工，配套完成。

（3）填筑路堤當日不能完工的地段，對坡面和路肩應加以覆蓋，預防夜里刮風，免受風蝕。

（4）路基施工時，要采取措施保護路基兩側的地表原有植被和地表的硬殼，防止人為地任意砍伐破壞沿線植被，防止因工程防沙措施不當而引起流沙再起、蔓延、沙化擴大，加劇沙害。

6 結束語

通過內蒙古魯圖一級公路路基施工實踐證明曾經嚴重污染環境的風積砂是可以利用的，其施工工藝不僅可行，而且施工效果也很理想，工程質量較高。此外，又可變廢為寶，減輕環境污染，帶來很好的經濟效益和社會效益。利用風積砂的施工，其成功的經驗，給西北眾多沙化地區筑路提供了很好的借鑒，大大降低工程成本，有助于推動基礎設施的建設和發展。