摘 要:哈拉哈塘哈6井區工程項目是中石油集團一個大型項目,該項目位于新疆維吾爾自治區屬于阿克蘇境內,橫跨庫車及沙雅兩縣,地理環境為洪泛平原與沖積平原交匯處,水系發達,地下水位較高,地勢平坦,地表多為村莊、農田、林地及灌溉渠、排堿渠所覆蓋,地面海拔約960m。哈拉哈塘地區交通條件便利,縣鄉公路網發達,向北與314國道、217國道、以及南疆鐵路相接,向東經哈拉哈塘至輪南輸油管道工程道路可直達輪南縣。
關鍵詞:風積沙;封閉式;施工;要求
作者參與了此次油田道路的設計工作,淺談一下自己的認識和體會,在油田道路設計中風積沙路基的技術要點和施工要求。
1 工程概述
哈拉哈塘哈6區塊道路工程,地處塔里木盆地以北、天山以南,屬于阿克蘇地區的庫車縣和沙雅縣境內。根據對整個油田群的規劃,擬建一條起與庫東公路貫穿哈15轉油站、哈6聯合站、哈601轉油站的主干路。設計標準為路基寬8.5m、路面寬7m的三級公路,長45.21km。
2 設計要點
2.1 填筑路基材料的確定
通過對實地踏查進行分析,在本次設計中面臨的困難是:路基填料缺乏,運距較遠。根據現場地質勘測后可以看出,路線走向大部分地質概況為鹽漬土,局部地區還有過鹽漬土情況。經過實地踏查,路線兩側多為沙質山丘分布較多。因地制宜故利用風積沙充當路基的填料,與此同時也對翻漿情況得以處理,也解決了長運距的問題。并且與采用礫石土作為路基填料的方案進行比對后,風積沙作為大部分路基的填料從經濟投資上來看也是可觀的。因此本次道路設計以風積沙作為路基的主要填料。
2.2 確定路基邊坡比
本次設計路線沿線局部路段常受到兩側風沙侵襲,風積沙掩埋路基也是時常發生的事情。進過分析,可以采用放緩路基邊坡的方法,使路基橫斷面呈流線形,從而有利于風積沙流通過,并且沿路基兩側預留出足夠寬的平整地帶,這將大大的降低了風積沙帶來的危害。利用風積沙填筑路基的方案實施中最薄弱的地方也是最關鍵的地方,就是路基兩側及邊坡如何處理,此處的承重力也是整個路基最薄弱環節,為防止風積沙在受力的作用下出現偏移,故填方路段的路基邊坡比不能采用過急過陡的形式。綜所上述,確定路基邊坡比采用1:3。
2.3 風積沙的包封處理
上文已經提到路基邊坡是最薄弱的環節,為了防止填筑后的風積沙路基出現邊坡坍塌情況造成損失,同時也要防止路基內部基層填料在受到外來作用力下導致與路基填料之間互相摻入出現混淆的情況,所以在此處方案處理中應該選用“封閉式”的方法來解決此類情況發生,“封閉式”處理方法就是將填筑的風積沙整體利用聚丙烯編織布和礫石土封閉起來,使之不與外界接觸,從而使風積沙成為一個整體,同時它的連續性和膠結能力也有了明顯提高,并預防了路基最薄弱環節出現的破壞面,從而也使路基的承載力達到了設計要求。
2.4 局部路段利用風積沙進行換填處理
風積沙呈顆粒狀質地均勻并且細小,能很好的限制地下毛細水向上沿路基蔓延危害路基,同時它的滲水性能也非常好,所以風積沙填筑的路基整體水穩定性就好;因為風積沙質地均勻,填筑路基后經過碾壓壓實后的整體性好沉降也非常均勻。在路線走向沿線地質概況為中鹽漬土或地下含水量較大的地段,清除表土后換填30~40cm厚的風積沙,地質概況非常不良地段,如強、過鹽漬土或潮濕嚴重的路段,清表后可采用換填50cm以上風積沙,最困難地段可達到120cm厚。
3 風積沙作為路基填料的施工要求
風積沙作為路基填料固然好但是施工中技術要點過于繁瑣,列出以下幾點。
3.1 填筑前的碾壓
清表處理后,先將原有地面表土進行翻松,厚度控制在15cm左右即可,然后均勻灑水進行碾壓,從風積沙的天然性質來看,風積沙密度較小比較松散且不易碾壓成型,因此在碾壓過程中要選用噸位較大的振動式壓路機進行碾壓,并且要使壓實密度達到80%以上方可進行下一道工序。
3.2 攤平的厚度確定
從風積沙性質來看,它的密度較小、相互間的膠結能力也差,不太容易碾壓成型,同時風積沙滲水能力非常好,鋪筑單薄容易失水,從而影響碾壓的效果,因此嚴格控制填筑厚度,在每層攤鋪時不能過薄也不能過厚,根據現場實驗段得出的結論,厚度控制在20cm~40cm這個區間比較適合。
3.3 灑水控制
灑水也是關鍵的一環,灑水要保證分散且均勻的進行,并且要時刻控制好水流的壓力,使水流不能過大和過急,流速要慢、分散均勻,達到水流均勻充分的滲透,防止出現夾層中有干土或沖出一條條溝槽的情況,通常控制在略高于最佳含水量時為最佳,試驗段表明高于最佳含水量1.5%~2%為宜。
3.4 整平及碾壓
對于風積沙的碾壓工作,大噸位壓路機必不可少,故利用CA25以上噸位較大的振動式壓路機碾壓為宜。要經過多次碾壓方可滿足壓實度要求,碾壓時要先采用靜壓的方式,按照由慢到快,由弱振到強振的原則進行碾壓,最后再進行靜壓。碾壓時應該注意,速度均勻不要過快或過慢,勻速前進切忌時常變速,振動幅度保持一致切忌時強時弱,以免路面出現波浪起伏和凸凹情況,從而影響到路基整體的壓實度不符合要求。
3.5 包封
在風積沙全部攤鋪碾壓后并且檢測壓實度符合要求后,遂采用聚丙烯編織布對風積沙上面進行鋪設。在風積沙填筑的同時礫石土的包邊及護坡也要同時進行,并且保證路基兩側包邊后的壓實度和削坡厚度能夠滿足設計標準的要求。然后在編織布上面按照設計要求進行分層填筑水穩層,最后攤鋪瀝青面層。
4 風積沙作為填路材料的優缺點
4.1 優點
(1)風積沙在設計路線沿線儲量豐富,而且多為荒漠戈壁地段,用它作為填路材料因地制宜也是非常理想的路基填筑材料。(2)風積沙填筑路基可減少沙丘的存在,這就意味著減少風沙,對提高環境質量起到了一定的積極作用。(3)風積沙路基,質量容易控制,水穩定性好,沉降均勻。(4)風積沙取土費為5元,礫石土取土費為15元,在加上運距的因素,采用風積沙每立方比礫石土少12元左右。采用風積沙使工程大大減少了投資。
4.2 缺點
(1)需水量大、保水養生要求高,且必須做表層和邊坡封閉。(2)碾壓機械需要大噸位振動壓路機,而且對碾壓的要求較高。(3)對施工車輛要求較高,由于風積沙土質松軟,車輛走過后容易出現輪跡影響平整,因此在使用載重大的車輛必須經常維護便道以不影響其他工序進行。
5 結束語
利用風積沙作為路基填料,在正確的施工指導下,攤平碾壓、水穩定性、沉降均勻都容易控制好,對整個項目的經濟造價大幅降低起到決定因素,并且施工過程中對于技術要領容易控制,做到設計合理、施工管理到位,即可滿足質量要求。因此,在風積沙儲量豐富的地區,風積沙作為筑路材料也是非常理想的。
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