張友皓
在我國青海部分地區和新疆與內蒙古交接部分等地區地理環境較為復雜,地質環境主要是沙丘,因此在修建公路或者鐵路時,地質松軟的沙丘環境嚴重影響公路或鐵路的施工質量與安全。因此在沙丘環境中進行風積沙路基的建設質量直接影響到整個工程的質量。在對風積沙路基施工過程中,應當考慮風積沙的自然特性進行路基的設計,并通過小規模的試驗進行驗證風積沙路基的填筑情況,運用科學有效的方法提高風積沙路基的施工質量。
通過對國內相關學者的研究進行分析,發現位于我國青海部分地區和新疆與內蒙古交界地區的地質較為松軟,且主要為風積沙形成的地貌,形成的沙丘比較松軟、水土流失嚴重、粘性小、水分蒸發快、晝夜溫差大其具有流動性等特點。由風積沙形成的地貌的主要成分為石英為主,鹽分較小,程弱堿性,不具有腐蝕性等特點。通過對當地風積沙形成的地貌進行取樣分析,發現風積沙含水量主要在1%左右,密度大致為1.5g/cm3,通過路基填筑對風積沙進行壓實后,密度可增加到1.8g/cm3左右。
根據風積沙形成的沙丘的物理性質和成分組成,可以知道風積沙的物理性質是比較穩定的,填筑過程中風積沙的壓縮變形較小,不易發生改變,同時由于溫度的變化致使風積沙的性質不穩定,容易發生較大的彈性形變。因其含水量較小,同時青海地區由于常年是少雨氣候,但是在風積沙地區進行路基填筑時應當考慮會出現雨水情況。路基項目施工部門應當根據項目設計單位根據當地實際情況勘察后所出具的路基施工建設指導書進行相應的施工,同時對在路基實施過程中出現的緊急情況應當及時反饋給路基設計單位,從而及時有效地對指導書進行相應的調整和完善。
由于我國近年來實行西部大開發戰略,因此對于風積沙地區進行路基填筑的技術規范施工工藝等,并沒有相應的國家規范和標準,在風沙地區進行路基填筑的過程中,風積沙的最大干密度的確定是非常重要的,直接影響到路基的質量。因此在風積沙地區進行路基填筑的過程之前,項目建設單位應根據當地的實際地理環境和地質情況對當地的風積沙最大干密度進行測定,確定方法主要是通過實驗室內的相關儀器進行實驗,并進行數據的提取,根據得到的實驗結果,對當地的風積沙進行分析,根據分析結果進行路基填筑的規劃與設計。在對風積沙干密度的實驗室測定過程中,可能會出現誤差,因此項目相關單位應根據試驗數據進行一定安全系數的加權,從而確保風積沙地區路基填筑的施工安全。
在對風積沙地區進行路基的澆筑過程之前,風積沙得上料和布料對整個施工過程有非常重要的作用,風機沙地含水量較少,形成的沙丘,地址粘性較小,從而當重量較大汽車在經過沙丘地區時會使公路路基陷入到沙丘中,從而嚴重影響公路的安全與車輛駕駛人的財產和生命安全。在風沙地區進行澆筑過程中應當預留出路基材料運輸通道,以免影響對路基施工的進度,在路基填筑完成后,應當根據工程的實際需要對路基材料運輸通道進行掩埋或者保留。
在風積沙地區對路基填筑之后,不能直接使用碾壓設備進行輾壓,否則會使路基下沉,從而嚴重影響路基的施工,同時由于路基比較松軟會使壓路機,由于阻力較大,而無法進行碾壓。因此在對風積沙地區進行填筑之后應逐步使用推土機進行推土,推完土后的路基平面要高于路基標準平面,此時在用碾壓機進行碾壓,碾壓后路奇明顯下沉,再用推土機進行推土,之后如此反復碾壓對可實現對路基的壓實。路基基本壓實之后,靜置24~36h,之后再進行碾壓。
由于風沙地區具有松軟含水量低,抗壓強度小,抗剪切強度低等等物理性質,因此在路基鋪設的過程中必須要進行格柵的鋪設,格柵的作用主要是通過與沙丘內部的土壤產生相互摩擦作用從而增加沙丘地帶的抗壓強度和抗剪切強度,同時格柵的鋪設會增加路基的結構強度,良好的格柵結構可以承載重量大的汽車或工程機械設備,從而增加路基的穩定性提高公路的安全使用性能。
格柵在鋪設之前,首先要對路基進行碾壓整平,因此路基碾壓的施工質量直接影響到格柵的鋪設質量,格柵的鋪設要求路基表面平整度誤差不應該高于30mm,同時在路基的填筑和碾壓過程中應盡量減少碎石等堅硬物的出現,否則會破壞已經鋪設好的格柵,從而達不到格柵應有的作用,在風積沙地區的路基基本上是呈梯字型,因此在格柵鋪設過程中要注意格柵的方向,同時將鋪設好的格柵進行拉緊和鋪平。
在我國風積沙地區地貌情況復雜,具有結構松軟,含水量差,粘性小,壓實困難等種種問題給施工增加了一定程度上的復雜性。因此在對風積沙地區進行路基的填筑時應首先對當地的地理環境和地質環境進行實地考察,結合當地的實際情況進行充分的規劃與設計,結合當地風積沙的特性,采取科學有效的措施進行路基的填筑,從而降低成本提高路基施工質量。
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