利用河砂填筑高速公路路基新技術

紀平

【摘要】本文運用統計學與設計學相結合的方法，綜合了比較分析法、實測法、調查研究法和數理統計法，對河砂填筑高速公路路基新技術進行了調查研究與分析，清晰合理的展現了河砂填筑高速公路路基的方法及利弊，最終為此技術提供了科學全面的介紹。

【關鍵詞】透水性；碾壓；穩定性

在建設高速公路的過程中，因為由于地理環境有限，還有建筑工期的制約以及成本的限制，如果能近距離就地取材，利用周邊的一些物質作為高速公路路基的填充材料，就可以做到有效的保持工期時間控制，減少建筑成本。如果采取用粘土包圍，用砂礫填充，就可以充分發揮粘土及砂礫的各自優點，有效保證填砂路基的穩定性。在我國，還沒有實施土包砂路基施工工藝。

經過調查研究證實采用土包砂作為路基的工藝結構型式，但在日常實踐中并沒有與之相關的質量檢測手段與技術控制標準，在石黃高速建筑工程中，需要建筑一段12km的高填方路基，該段路基橫跨滹沱河南側的古河道和由于洪水造成的牛軛彎，河道中存有大量的沖積細砂，但周邊近距離并沒有粘土或適合的填筑材料，給高速建筑工程帶來很大困擾。修建高速公路不僅占用大規模的土地，高填方路基也要從大規模的耕地取土，但我國人均耕地面積有限，這樣不利于國民發展。因此，高速公路建設中藥盡量減少耕地的占用，節約土地資源。而且砂土的水穩定性好，易透水，與水溶合易沉陷，與水溶合易壓實，水的上升高度小，是一種較好的建筑材料。在內陸范圍近河灘區域修路采取河砂填筑路基，既可以節省耕地，又可以疏通河道。

一、河砂的建筑特性

河砂具有極強的透水性，與水易沉陷，易于壓實，與水結合穩定性好的特點，但是較粘土來說，在質量、受力性質上仍具有一定差異，在建筑過程中施工技術與指標控制中也有較大差別。因而河砂與粘土在施工中如何緊密結合時問題關鍵。若關鍵問題得不到保障，就會為工程質量 埋下安全隱患。

經過對河砂的研究分析，證明河砂在天然條件下不能緊密結合，只有憑借和飽和水結合壓實才能縮小顆粒間的距離，組成緊密堅固的結構。根據反復試驗證實：砂土的最大干容量與最佳含水量與0.074以下的顆粒含量多少反映較為遲鈍。總體顆粒細時，最大干容量偏低，最佳含水量較高。因而在夏季建筑時要盡量多預留水分揮發。

二、粘土包圍河砂路基施工新技術

經過相關技術論證，發現運用粘土包圍，河砂填充的建筑方法可以保留粘土和河砂的優點，保證了填砂路基的穩定性。但我國目前還沒有相關的實際建筑操作。對于這種現狀，與設計部門制定施工設計計劃，在實際施工建筑中積極探索，加強總結與技術完善。采用兩種方案進行試驗階段來確保填筑的穩定性與工程進度。

（一）河砂與粘土同步施工

在此種方案中，砂土與粘土保持水平，實質就是粘土與河砂同時攤平與碾壓。砂土與粘土同時施工又可以分為兩種方案。一種方法是粘土與砂石同時攤平后，先壓實外層的粘土，待壓牢固后再壓實河砂；另一種是粘土與河砂平鋪壓實兩遍后，再利用水壓實砂石，最后再 碾壓粘土和砂石。第二種建筑方法實踐起來較為困難，因為粘土與河砂含水量不同，同時碾壓不能壓實。因此選用第一種方法較為妥帖。

1、延展與平鋪

粘土與河砂準備好后，就要開始施工前的碾壓，碾壓到合格的緊實度才可以繼續施工。在細砂部分的路段，為了防止地震帶來的壓力影響路基的穩固性，就要鋪上一層設計科學合理的土工布。在進行延展平鋪前應規范具體的劃分出路堤邊線與河砂及粘土的界限，準確掌握厚度要求，河砂的松鋪厚度應低于40cm，粘土的松鋪厚度應小于30cm，包圍作用的粘土的平鋪寬度應多于設計20cm，保證路基寬度符合設計要求。鋪設長度一般500m左右，或將兩個建筑物之間作為施工路段。

2、壓實

將作為包圍作用的年度鋪平壓實后，就要對路基兩側的粘土進行碾壓。壓實時需合理安排含水量，壓實度掌握到90%，先使用10～12T的寬型光輪壓路機進行碾壓，大約碾壓1～2遍，再換用18～20T寬型光輪壓路機進行4～6次的碾壓。要保證河砂與粘土的緊密結合。碾壓結束后還要檢驗是否符合規范要求。檢驗合格后再進行河砂的碾壓，在河砂表面做出邊長5m的方形畦，在粘土與砂石的結合處要特別注意注水量。壓實度掌握到80%。用30T以上的振動壓路機碾壓4～6次，再用靜碾壓路機碾壓1～2次。確保平整度。對于邊角地帶，可以選用手扶式壓路機后蛙式夯實機進行碾壓，碾壓結束后再次檢驗是否符合要求。

3、施工的優缺點

采用粘土與河砂同步進行施工的方法，使施工擁有較為明確的層次，有利于施工過程中的組織調配，且易于掌握路基的標準水平，壓實度也可以準確掌握。但這種方法也有不足之處：粘土與河砂碾壓后厚度具有一定差異造成結合處不平整，給壓實帶來干預；粘土與河砂的含水量不同，較河砂來說，粘土對含水量要求較高，因此施工進度要晚于河砂，因此延長工期。

（二）先填河砂后粘土包圍的施工

在碾壓平實后，先進行河砂的平鋪于延展，寬度稍小于設計邊線，在攤鋪完成后就行注水碾壓。粘土與河砂施工不會受到相互制約。重要環節就是河砂與粘土結合處的碾壓。粘土層的施工可以晚于河砂層，河砂層高于粘土層0～1.5m，粘土層寬于設計約30cm。再進行粘土層的碾壓。為防止粘土層內坡受到干預，應采用靜碾壓路機進行碾壓，達到標準后再進行下一層的填筑。這種方法解決了河砂與粘土結合處的碾壓牢固結合問題，不會因粘土滯后工期。但需要人力加入。

三、采用新技術存在額問題及解決

無論采取這兩種施工方案中的哪一種，當土層滲透力減弱時就會由于河砂導致粘土與河砂結合部位遭到浸泡。這一問題可以在施工中挖滲水井的方法得到有效的改善，也可以在不透水層埋花管借助粘土排出。

小 結

采用河砂填筑高速公路路基的新技術就地取材使用河砂，解決了遠距離運輸建筑材料帶來的人力財力物力問題，減少了工程建筑成本，有效縮短了工期，帶來了客觀的經濟及社會反響，為今后的建設施工帶來寶貴經驗。

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