填粉細砂路基施工技術研究

李昌元

摘要：填粉細砂路基在公路工程中案例較少，填粉細砂路基施工有不同于其他填料路基技術和質量要求，文章以某一級公路填粉細砂路基為例，對填粉細砂路基的施工技術和質量控制進行論述、研究。

Abstract： There are few cases of fine sand subgrade in highway engineering， which is different from other subgrade filling technology and quality requirements. This article takes the fine sand subgrade in a Class-1 highway as an example， and makes a discussion and a research on the construction technology and quality control of of fine sand subgrade.

關鍵詞：粉細砂；路基；施工技術；工藝；質量

Key words： fine sand；subgrade；construction technology；technology；quality

中圖分類號：U213.1 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）13-0155-03

0 引言

在公路路基施工中，重點是對路基填料進行選擇。一般情況下填料的選擇和施工工藝往往相差很大[1]。路基填料一直是路基施工中倍受施工單位、設計和監理單位關注的問題[2]。為了節約工程造價、確保工程質量，路基填料的選擇、相應的施工技術和工藝一定要結合工程所在地的地質情況、資源情況等因地制宜、合理選取、采用。文章以某一級公路填粉細砂路基為例，對填粉細砂路基的施工技術和質量控制進行論述、研究。

1 工程概況

某一級公路路線全長60.800km，設計速度采用80km/h，路基寬度24.5m，汽車荷載等級公路-I級；該一級公路所在地區內地勢低洼平坦，湖塘廣布，土體含水量大，地下水分布較淺（通常在地表以下0.5～2.0m就有地下水），土壤松軟，大部分地區是軟弱地基。地表土經過幾個月的晾曬，即使在低洼地帶做好排水設施，降低原狀土水位，其含水量亦無法達到土體碾壓最佳含水量要求，導致路基填筑段填前碾壓無法達到設計要求。同時借土場土體含水量太大，一般都在26%以上，超出實驗最佳含水量很多，通過翻曬、摻灰改良方式，歷時較長，亦很難達到設計要求，設計將部分填灰土路堤變為填粉細砂路基。填粉細砂路基工程數量見表1。

2 施工技術及工藝

粉細砂作為路基填料，其施工工藝同普通填土路基類似，但由于其本身的易流動性、透水性，在其底部隔離層、反濾層及防護方面同普通路堤填筑不同，需要做相應的特殊設計。設計采用包邊法填筑，將路基兩邊外側一定寬度填筑固定后，再用粉細砂填筑路基中間部分，形成有側限的穩定路基[3]。本項目設計填砂路基外緣碼砌頂寬1m裝填好粉細砂的編織袋砂埂，砂埂外再采用寬度2m、4%石灰土包邊。填砂粉細砂路基橫斷面如圖1。

施工前恢復中線并清除雜物。按軟基處理設計要求做好CFG樁、漿噴樁、塑料排水板、砂墊層等軟基加固措施，路基分層松鋪厚度按底層≤50cm進行控制，采用全斷面填筑的方法進行。填粉細砂路基填料的質量控制指標：含泥量宜為3%～8%，且不應結團集中；有機質含量小于5%。

2.1 基底清理、排水

開工前，首先按照設計要求和技術規程用推土機徹底清理路堤基底的表層土，清表厚度約為30cm。其次，做好路基排水。填粉細砂表層易失水風干，在雨水的沖刷下路基極易遭到破壞，因此開工前先要對路基進行排水。填砂前，先在路基兩側挖出排水溝，按設計要求，排水溝寬約1.0m，深約1.5m，實際開挖深度和開挖寬度以溝內的水可順利排到周圍的水溝或水塘為準。同時要注意周圍水塘或水溝的深度，防止積水倒灌。

2.2 路基填筑

既有路基底部清表整平后，在路堤坡腳端碼砌裝填好粉細砂的編織袋，做成頂寬1m，高50cm的砂埂。當填砂厚度大于等于1m時，鋪設一層粉細砂貫通層，貫通層端部用透水土工布包裹。當填筑厚度小于1m時，施工時需要開挖至1m的位置，填筑貫通層時，中間需要布置一層防滲土工布。之后開始填筑包邊部分之內粉細砂，以每50cm一層往上填筑，砂層每填完一層，包邊一層。

填砂路基全斷面分層填筑，分層壓實。按照填砂路基橫斷面全寬分水平層次逐層向上填筑，如原地面不平，由最低處分層填起，每填一層，檢測壓實度符合規定后，再填上一層。

2.3 粉細砂運輸、整平

在通過驗收的填粉細砂路基表面填筑時，所填筑的砂層厚度至少應該達到20cm，填筑過程中要對砂層灑水保濕，將砂的含水量保持在15%以上；如果遇到較深的車轍，需要使用推土機或壓路機將有車轍的表層整平，以確保運送砂料的自卸汽車能夠開到規定的卸車地點。采用履帶式推土機按路中心低，路側高，橫坡控制在1.5%～2.0%攤鋪粗平，即成“鍋底型”；攤鋪粗平厚度達到50cm后，使用壓路機碾壓，對像路側一類含水量稍低的部位，碾壓時注意灑水保濕，直至壓實度達到最佳含水量。灑水保濕后直接用汽車運到工地，粉細砂分層厚度應該達到50cm，若達不到這一標準，不僅無法確保表層壓實度達到設計要求，而且會浪費機械臺班。過厚的話，底部壓實度往往達不到設計要求，而且汽車在粉細砂頂部會難以行進。作業中，應該實時檢測橫坡或表層的平整度，以確保其符合技術指標。

2.4 含水量控制

填粉細砂路基施工，灑水是關鍵，可采用灑水車或潛水泵灑水，根據碾壓前測得的砂含水量以及當日的天氣狀況確定灑水量。灑水時要從路側逐漸向后路中心推進，控制好灑水量，確保碾壓時表層濕潤但不能有積水，不松散也不液化，通過檢測得到砂的實際含水量與最佳含水量基本一致。粉細砂含水量保持在15.6%左右時干密度達到最大值1.62g/cm3。在帶水碾壓時，填細砂表層出現濺水現象，表層極易碾壓密實。

通過常規檢測嚴格控制石灰包邊土的含水量。在實際施工中，當石灰土混合料含水量略大于最佳含水量的2～4%時，按照一般填土路段的操作方法進行碾壓控制。

2.5 碾壓

粉細砂具有無粘結性、無可塑性的特點[4]，填粉細砂路基的壓實度與碾壓機械設備的組合情況、表層的松鋪厚度、碾壓遍數、材料注水是否均勻以及注水后的飽和度、是否帶水碾壓等諸多因素存在緊密的聯系。其中，對松鋪厚度的控制最為關鍵，松鋪厚度小于設計值，表層壓實度難以達到設計要求，同時也會浪費機械臺班。在機械設備組合方面，建議使用噸位較大的振動壓路機進行表層的碾壓作業，作業時應確保該設備的振動頻率高，激振力保持在36t（即自重在18t以上）以上。對松鋪厚度控制在50cm左右、壓實度94%的填粉細砂路基，采用靜壓1遍+振動6遍+靜壓1遍的壓實組合可以達到壓實要求。

石灰包邊土和普通石灰土的碾壓工法是相同的，但是碾壓石灰包邊土層時，對邊緣與砂層接合部位要重點控制，尤其要保證機械安全、穩定。

3 質量檢測控制關鍵

質量控制離不開質量檢查，工程施工質量的判定必須建立在真實的質量檢測數據的基礎之上[5]。粉細砂保水性差，表面易風干，經過碾壓的填砂路基表層5～10cm厚的表層易松散，碾壓時要對該部位的壓實度進行重點測控。

3.1 寬度

通過層層放樣工法進行寬度控制，按照路側標高計算出填層寬度然后撒灰線做標志，推土機操作員在攤鋪砂料時要嚴格把控寬度線，攤鋪到位后用履帶壓實。

3.2 厚度控制

一般情況下，自卸車在砂層上難以按照規定的卸料點卸放砂料。在作業過程中，根據填層段落長度、填筑寬度和填筑厚度通過計算得到本層要填筑的工程量，用該數值乘以1.20的車載松方系數，計算出本層應該卸多少車砂料，根據總量對本層填砂的松鋪厚度進行控制；將表層粗平后，對斷面標高重新施測，根據測量結果控制本層松鋪厚度，復測的層厚應該在50cm以內。

3.3 壓實度控制

碾壓前，表層含水量不宜超過15%～20%的控制范圍，碾壓時重點控制碾壓遍數，并根據實驗檢測的壓實度對本層進行碾壓控制；路側邊緣局部的壓實度無法達到設計要求時，應使用小型振動夯灑水壓實。

4 結論

施作填細砂路堤時注意控制幾個關鍵節點：①碾壓完下層填細砂填筑層后再次上砂時，對碾壓成型的下層填細砂表層灑水濕潤，避免保水性差、易風干的細砂層失水松散后破壞上層的填筑質量。在94區粉細砂施工完畢后，應盡快施工96區下路床石灰土，確保填砂路基的施工質量。②在填粉細砂路基質量檢測方面，受材料保水性差和表面風吹等因素影響，在已經碾壓成型的填粉細砂路基表面會仍然存在5～10cm左右深度不同的松散層。所以在檢測填粉細砂路基壓實度時，可只對下層進行檢測控制，而表層不予檢測，如此周而復始循環檢測。

此外，取砂場的汽運路線應合理布置，車輛數量應滿足現場攤鋪連續性。粉細砂路基施工如中間未連續，再次上砂之前，需對下層粉細砂表面灑水、靜壓，防止其表面松散，影響上層車輛通行。

參考文獻：

[1]張波.粉細沙填筑路基施工工藝探討[J].華東公路，2016（3）：65-66.

[2]孫加理.粉細沙填筑路基施工工藝[J].經營管理者，2015（4Z）：300-301.

[3]鄒正明.皖北地區高速公路粉細砂路基填筑處理技術[J].公路交通科技：應用技術版，2013（2）：85-87.

[4]李倫.有約束碾壓設備填筑粉細砂填料路基施工技術[J].價值工程，2016，35（13）：129-131.

[5]熊明祥.龍潭灣大橋施工項目管理[D].西安：長安大學，2014.