風(fēng)積沙快速水沉施工工法

馬鵬

【摘 要】風(fēng)積沙不同于一般常規(guī)的路基填料，所以對于風(fēng)積沙路基的施工必須采取特殊的施工工藝和壓實方法，確保風(fēng)積沙路基的施工質(zhì)量。同時，必須采取合理有效的環(huán)境保護(hù)措施，對風(fēng)積沙路基進(jìn)行封閉保護(hù)，減少風(fēng)蝕現(xiàn)象，避免污染環(huán)境和周圍耕地。本文即結(jié)合具體工程案例詳細(xì)闡述了風(fēng)積沙快速水沉施工工法的應(yīng)用要點。

【關(guān)鍵詞】風(fēng)積沙；路基；快速水沉；灑水；壓實度

一、工程概況

2014年，寧夏S203線高仁至橫城二期工程第2合同段（以下簡稱“S203高橫二期工程”）開工建設(shè)。S203高橫二期工程位于銀川市濱河新區(qū)東側(cè)外圍，東臨寧蒙省界S203省道改擴(kuò)建項目的組成部分，其中濱河新區(qū)段新區(qū)重要的城市主干道。起點（K115+560.023）位于紅二煤礦工業(yè)廣場西北側(cè)老省道203線拐彎處，與省道203線改擴(kuò)建工程高仁至紅二礦段順接；終點（K129+356.408）位于頭道灣河道北側(cè)，濱河新區(qū)南二環(huán)路路南口，路線全長13.796公里，總體呈南北走向，所在區(qū)屬鄂爾多斯高原的一部分，重要為風(fēng)積沙漠地貌。本項目北段（濱河新區(qū)北段K115+560.023- K123+458.077）路基寬度24.5m，行車道寬度2×（2×3.75m×2.5m硬路肩），南段（濱河新區(qū)段K123+458.077- K129+356.408）路基寬度26m，行車道寬度2×（2×3.75m×4m硬路肩）。

路基挖方124820m3；路基處理（低填淺挖）超挖土方161945m3；路基填筑353219.4m3；路基處理（低填淺挖）回填砂礫土 161945m3。

設(shè)計要求：路床范圍（路面底面以下0～80厘米）填料或表土必須認(rèn)真處理，表土土層最小強度CBR不能滿足大于等于8的要求，應(yīng)采取換填砂礫等透水性材料進(jìn)行處理，處理深度根據(jù)計算確定，一般不大于80cm。因此，公司采用了風(fēng)積沙快速沉水法施工工藝，取代傳統(tǒng)的方格水沉法。

二、工法特點及適用范圍

（一）工法特點

1、本工法避免了傳統(tǒng)方格水沉法對水的大量需求，而且操作困難。

2、施工工藝簡單，操作方便。

3、與其它常規(guī)施工工藝相比，速度快而且各項指標(biāo)也均能夠達(dá)到設(shè)計和規(guī)范要求。

（二）適用范圍

本工法適用于各類風(fēng)積沙地貌，處理路槽用水比較困難的地區(qū)。

三、工藝原理

對路槽高程進(jìn)行復(fù)核合格后，對路槽兩側(cè)進(jìn)行打鋼釬，進(jìn)行掛線施工，對路床砂礫的回填嚴(yán)格按分層分段進(jìn)行，從開始回填的起點，先在路槽中央風(fēng)隔帶居中4m寬，長50米的范圍內(nèi)用水車自帶水管進(jìn)行澆水，水澆完后，用裝載機(jī)向這50m范圍內(nèi)攤鋪30cm的砂礫并粗平，為灑水車開辟灑水便道，灑水車在灑水便道上用高壓水槍對兩側(cè)路槽進(jìn)行反復(fù)澆水，到水沉法所需的含水量后，為了使水分不因時間過長而蒸發(fā)損失，砂礫料傾倒在攤鋪起點用裝載機(jī)立刻進(jìn)行向前攤鋪，攤鋪長度為快速水沉法灑水范圍內(nèi)的50m，厚度為了考慮以后自卸車的行駛，而且還要保證對路槽風(fēng)積沙的壓實確定為30cm，然后整平碾壓，依次進(jìn)行施工。

四、施工工藝流程及操作要點

（一）施工工藝流程

施工流程：確定施工方案→測量放線→鋪設(shè)灑水便道→灑水→攤鋪→整平→碾壓→路槽路床壓實度檢測。

（二）操作步驟及施工要點

1、路槽開挖

由于本合同段大部分為低填淺挖路段，并且棄土方就在路線左側(cè)5m外，所以用裝載機(jī)進(jìn)行挖運土方。

2、測量放線

對開挖完成的路槽進(jìn)行高程測量復(fù)核，用白灰標(biāo)出邊線并掛線控制邊線和高程，另外用白灰標(biāo)出每50m的段落分隔線。

3、灑水便道灑水

為了保證灑水便道路槽風(fēng)積沙的含水量，首先對中央分隔帶左右寬4m，長50米范圍內(nèi)的路槽用水車自帶水管進(jìn)行灑水，鋪設(shè)長度50m是考慮了碾壓施工和路槽灑水因蒸發(fā)水分散失過快確定的。

4、灑水便道的鋪設(shè)

對已經(jīng)灑完水的范圍用裝載機(jī)進(jìn)行鋪設(shè)30cm的砂礫，并用裝載機(jī)進(jìn)行整平。

5、攤鋪

砂礫料傾倒在攤鋪起點用裝載機(jī)立刻進(jìn)行向前攤鋪，攤鋪完再傾倒下一車料，攤鋪長度為快速水沉法灑水范圍內(nèi)的50m，厚度為了考慮以后自卸車的行駛，而且還要保證對路槽風(fēng)積沙的壓實確定為30cm，然后整平碾壓。

6、整平

每完成50m用平地機(jī)進(jìn)行整平碾壓，如果砂礫料含水量小于最佳含水量用灑水車在粗平的砂礫料上補水。

7、碾壓并檢測壓實度

由于風(fēng)積沙是一種比較特殊的路基填料，采用傳統(tǒng)的重型標(biāo)準(zhǔn)擊實方法，對風(fēng)積沙不是特別適用。而且，試驗原理與現(xiàn)場實際施工工藝差別較大。現(xiàn)在，對于風(fēng)積沙的標(biāo)準(zhǔn)干容重測試方法，還存在一定的分歧和爭議。一般認(rèn)為，采取相對密度法測定風(fēng)積沙的標(biāo)準(zhǔn)干容重，是比較科學(xué)并符合現(xiàn)場實際的一種方法。同樣，對風(fēng)積沙路基填筑壓實度的檢測方法也存在一定的分歧。傳統(tǒng)的灌沙法檢測程序復(fù)雜、時間長、而且標(biāo)準(zhǔn)砂浪費太大。而環(huán)刀法相對比較簡單、而且檢測速度較快，但試驗數(shù)據(jù)卻存在不準(zhǔn)確和偏差較大的情況。現(xiàn)在又出現(xiàn)了一種改進(jìn)環(huán)刀法的風(fēng)積沙壓實度檢測方法，但尚未得到權(quán)威部門的認(rèn)可，至今也未進(jìn)行推廣。

（1）封閉

為防止風(fēng)蝕現(xiàn)象，當(dāng)路堤填至設(shè)計標(biāo)高后，或有較長時間的停工時，必須對風(fēng)積沙頂面和邊坡進(jìn)行臨時封閉，封閉的方法可采用虛鋪厚15cm的粘土或砂礫進(jìn)行全封閉。在路基交工時，風(fēng)積沙路基填筑的邊坡必須進(jìn)行正式防護(hù)，防護(hù)形式一般采取網(wǎng)格防護(hù)，并在網(wǎng)格內(nèi)回填種植土植草。

（2）刷坡

路堤填至設(shè)計標(biāo)高后，按設(shè)計的邊坡坡度及位置，自上而下進(jìn)行刷坡。刷坡下來的風(fēng)積沙，一般工程設(shè)計用作擋水埝。擋水埝合理布置，可防止周圍的灌溉水或雨水流入路基范圍內(nèi)，又可防止公路的排水流入周圍耕地，污染農(nóng)田。為了防止路基邊坡外的少量積水浸泡路基，一般工程設(shè)計路基邊坡坡腳進(jìn)行漿砌片石防護(hù)。

五、施工中存在的主要問題及解決方法

（一）風(fēng)積沙灑水問題

風(fēng)積沙施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)就是灑水問題，不適當(dāng)灑水的方法，對風(fēng)積沙的施工質(zhì)量影響很大。在施工經(jīng)常出現(xiàn)灑水不均勻、不徹底而導(dǎo)致風(fēng)積沙壓實度不足的問題，同時也導(dǎo)致運料車輛在上料時的誤車現(xiàn)象，嚴(yán)重影響施工進(jìn)度。

灑水車在灑水便道上用高壓水槍對整個左右幅路槽進(jìn)行灑水，灑水時應(yīng)注意在灑水便道上來回均勻的噴灑，防止噴灑不均勻出現(xiàn)路槽因為沒有灑到水路床填筑出現(xiàn)干翻，或灑水過多出現(xiàn)過濕而引起翻漿，所以這個過程相當(dāng)關(guān)鍵要嚴(yán)格控制。

（二）風(fēng)積沙上誤車問題

在進(jìn)行上路床第1層填筑砂礫施工時，經(jīng)常存在風(fēng)積沙運料車輛在風(fēng)積沙上誤車的現(xiàn)象。由于風(fēng)積沙本身屬于不穩(wěn)定材料，表面由于失水后翻沙現(xiàn)象嚴(yán)重，所以車輛在風(fēng)積沙表面上誤車現(xiàn)象嚴(yán)重。在上料前，必須對風(fēng)積沙表面進(jìn)行大量灑水濕潤，有條件的也可采取小推排壓對表面進(jìn)行密實。或者采取竹笆片、木板修筑臨時車道，防止誤車，但比較煩瑣。風(fēng)積沙料車上路的坡道必須采用級配合理的砂礫或碎石渣修筑，坡道的方向為倒車方向，以便料車直接倒檔駛?cè)胄读宵c，防止重料車在風(fēng)積沙上停車、調(diào)頭而誤車。

六、結(jié)語

綜上，該工法省略了傳統(tǒng)的打方格的費用，并省略了對水沉完的路槽進(jìn)行碾壓，因分積沙路槽的碾壓在現(xiàn)實當(dāng)中實施是有困難的，因為壓路機(jī)在風(fēng)積沙上是無法行駛碾壓的，快速水沉法實施后對第一層路床填料和風(fēng)積沙路槽原地面的壓實度檢測滿足設(shè)計要求，因而具有顯著的經(jīng)濟(jì)和社會效益。

參考文獻(xiàn)

[1]張雅琴，李國輝. 淺談風(fēng)沙地區(qū)鐵路路基防護(hù)設(shè)計[J]. 內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟(jì). 2011（13）

[2]季順迎，蘇勇，嚴(yán)穎. 含沙鐵路道碴彈性模量和沉降量的試驗研究[J]. 鐵道科學(xué)與工程學(xué)報. 2011（02）

[3]吉勤豐.風(fēng)積沙路基施工技術(shù)[J]. 內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟(jì). 2010（01）