沙漠邊緣超細風積沙路基施工技術

付 陽

(中交第二航務工程局有限公司第六分公司，湖北 武漢 430014)

1 工程概況

中交二航局S20五工臺至克拉瑪依一級改高速公路項目第WKGJ-2標段起訖里程為K52+725～K135+025，全線包括82.3 km主線一級改建路段和66.2 km輔道。項目區位于亞歐大陸中部，天山北麓，準噶爾盆地南部，古爾班通古特沙漠南緣。本標段路基填挖方主要集中在分離立交、天橋、互通立交、輔道，其中分離立交橋路基9處，天橋路基7處、互通立交3處，輔道路基11條，挖方24.8萬方，填方275萬方，其中風積沙填筑140.8萬方。本標段路基填筑高度一般為8 m左右，最高為11.33 m。

2 風積沙路基施工工藝

2.1 測量放樣

開工之前用GPS、全站儀進行控制點復測及加密，用精密水準儀進行水準點的復測及加密，并復測中線，固定路線主要控制樁。清表完成后要復測橫斷面并繪制橫斷面圖，報監理、業主審核后方可開工。

在監理工程師核準測量成果后，按圖紙要求現場設置用地界樁和坡腳等的具體位置樁，標明其輪廓，報請監理工程師檢查批準，由監理工程師現場驗收合格后，進行下道工序。在施工過程中，對導線點、水準點進行妥善保護，定期復測，若發現破壞、移位或丟失，及時恢復，路基施工過程中層層恢復中樁，以檢查路基偏位和路基寬度。

2.2 材料試驗

(1)原地表土樣試驗

按照規范要求每公里至少取2個點(土質變化大時，視具體情況增加取樣點數)取原狀土樣做如下試驗：標準擊實試驗、顆粒分析試驗及液、塑限試驗，確定原狀土的最大干密度和最佳含水率。

(2)取土場土樣試驗

開工前期在本段路基地段設有取土場、存料場，達到挖填同時施工，在挖方取土場處進行取土樣做如下試驗：標準擊實試驗、顆粒分析試驗、土的液塑限試驗、土的承載比試驗(CBR值)、天然含水量等各項試驗。

2.3 基底清理

清除地表草皮、樹根、腐殖土，原地面有坑、洞、穴等，應清除沉積物。原地表清表、取樣完成后，采用22 T振動壓路機進行填前碾壓，在碾壓過程中，現場采用灌砂法試驗，檢測碾壓后土的壓實度能否達到規范要求(規范要求壓實度為90%)，壓實度滿足規范要求后方可進行填筑施工，不合格則進行復壓，直至合格。

2.4 攤鋪包邊土

采用砂礫土進行包邊，使路基形成整體，每層填料的施工要從包邊土開始，先要計算出每延米的包邊土土方量，自卸車按照堆距定量卸土，用小推土機按照設計尺寸進行攤鋪，攤鋪機初步碾壓，人工掛線、整平。

當路基寬度B小于8 m時，砂礫土包邊寬度為0.6 m，路基寬度B大于等于8 m時，砂礫土包邊寬度為1.25 m。

2.5 風積沙的運輸及攤鋪

風積沙作業段一般控制在200～300 m，并且留車輛進出口，一頭為進口，一頭為出口，禁止只留一個口；隨著路基加高修成進出口坡道，運輸的爬坡道要建在路基之外，并隨著路基填筑增高而加高。

如果兩個構造物之間不超過300 m，中間不比開口，但要一頭為進口，一頭為出口，同樣不能只留一個口。在運輸過程中宜選用雙橋驅動自卸車，要避免重載車在下層土上高速行駛、急剎車、轉彎掉頭等，并對上層土所碾壓的土層經常灑水、整平、碾壓，要確保前一層壓實合格的土層不被上土車碾開，否則應重新整平、補水和碾壓。

根據每層的虛鋪厚度、平均寬度和長度，計算每個斷面計劃所需的材料用量。在每個斷面內，確定卸車間距和車數。在卸車過程中，特別是第二層以后的卸車，必須做到風積沙及時澆水。

根據試驗測定的最佳含水率確定是否對填料進行灑水和晾曬：含水率大于最佳含水率應進行晾曬；含水率小于最佳含水率應進行灑水，灑水量約高出需要量的10%。為了防止作業過程中水分的散失，填料的含水率一般控制在高于最佳含水率2%～3%的范圍內，這時壓實效果最好。填料灑水時可采用現場打井抽水管澆或灑水車直接灑水的辦法，灑水量要經過試驗計算確定。灑水應灑透，即兩層填料中間不得留有夾層。

2.6 整平、碾壓

路基填筑材料碾壓前按照計算的攤鋪高程，每隔20 m設置紅白30 cm間隔的填筑控制桿(三桿)，用平地機進行精平，精平后路基填筑材料應保持整體平整，個別不平處配合人工找平，表面平整度應滿足規范要求。精平時應使路基橫坡向加寬路基外側傾斜，以利于路基排水。

精平后，由測量組檢測固定點的松鋪厚度(每20 m一個斷面，每個斷面3點)，以便在碾壓完后，檢測同一點的壓實厚度，確認層厚為計劃值及平整度符合要求后，方可進行碾壓。

先用壓路機低速靜壓2～3遍，使表面平整，然后再用振動壓路機振壓1遍，最后一遍靜壓收光。碾壓遵循“先輕后重，先慢后快，線路合理，保證搭接，均勻壓實”的原則進行。在直線段和大半徑曲線路段，應先壓邊緣，后壓中間；在小半徑曲線路段，先低(內側)后高(外側)。碾壓時，碾壓輪跡重疊1/2輪寬，避免漏壓，前后相鄰縱向重疊2 m，并做到無死角，無明顯輪跡，使每層壓實度均勻。碾壓過程中隨時進行整平作業，嚴格控制壓路機行駛速度，不大于4 km/h。如表面太干，要及時補水濕潤及時碾壓，如遭遇水浸，先把上層稀泥鏟除后，再進行壓實。每層壓實后，在進行下一層填土時不得對上一層進行大的擾動，表面浮層(10 cm左右)可適當灑水穩壓，不得因施工機械的運行，大面積破壞表層，嚴禁車輛在碾壓合格的路基上掉頭轉彎、急剎車等。接近設計高程時，加強測量控制，如發現高低不平，及時用平地機配合人工找平，然后再壓實，直到達到設計要求的斷面高程和平整度等質量要求為止。

2.7 鋪設土工布

風積沙填筑至路床頂以下30 cm處，開始鋪設一層復合土工布，土工布搭接寬度≥40 cm，并用細鐵絲分隔2 m做一綁扎。對鋪好的土工布當日覆蓋，日照時間不超過36 h。在鋪設接頭時，根據路基縱坡低的一幅在下，高的一幅在上，鋪設過程中，應將土工布拉緊鋪平，鋪設結束后，要仔細檢查有無破損處，對破損處用土工布進行修補。填筑材料應采用倒退式卸料，即料車卸料從兩頭向中間合攏全斷面平鋪。

2.8 砂礫土壓頂

土工布鋪設完成之后，在路床頂30 cm范圍內，及時進行砂礫土壓頂施工。在填筑砂礫土前，上路床檢查驗收壓實度、平整度、橫坡度、高程、寬度、進行工序交接。檢查項目復核JTGT 3610-2019《公路路基施工技術規范》要求，填筑砂礫土前在路基左、右幅邊樁10、25 m提前測量填筑厚度并設置好控制松鋪厚度的層鋪標志樁。嚴格控制砂礫厚度及設計圖紙要求的寬度，并控制好橫坡度。

2.9 質量檢驗

試驗人員在取樣或測試前要保證填料是否符合要求，碾壓區段是否壓實均勻，填筑層厚是否超過規定厚度。路基填土壓實的質量檢驗隨分層填筑碾壓施工分層檢測。在填料質量、填筑厚度、填層面縱橫方向平整均勻度等符合規定標準的基礎上，包邊土采用灌砂法進行壓實系數和地基系數的測定，風積沙壓實度檢測采用將1.5 mm特質鋼護筒打入需要檢測的風積沙中，然后將護筒內50 cm范圍內的沙取出，然后按照常規灌沙法進行檢測。壓實度達不到技術規范要求須進行追密碾壓，碾壓后仍不符合要求時，應予對該層填料翻松，重新碾壓后，對該層填料重新做擊實試驗。達到規范及設計標準后方進行下一層的填筑，在進行第二層填筑前，先恢復對應斷面中樁、邊樁并在每個樁的樁身距地面30 cm處做明顯標志，用作填料松鋪厚度的控制。其施工工藝、檢測方法同第一層填筑。

3 注意事項

3.1 包邊礫石土施工

包邊礫石土的質量直接影響風積沙的壓實效果，會影響風積沙的填筑，造成邊坡坍陷，造成路基、路面的破壞。因此，在風積沙路基填筑中，包邊礫石土填筑施工的質量控制是風積沙路基施工的重要環節。

3.2 風積沙填筑施工

在施工中，應注意觀察天氣情況，如有風或氣溫高，風積沙填料水分揮發塊，此時應適當加大澆水設備的投入，以保證風積沙填料含水率處于最佳狀態。以150～200 m的長度一次填筑為宜，含水率宜大不宜小。填筑時，推土機與水車緊隨其后，進行粗平和灑水車澆水， 使得風積沙與包邊礫石土的松鋪厚度縮小。待風積沙含水率全部飽和后，壓路機只在風積沙上靜跑一遍，這時風積沙低于包邊土的填筑高度，此時用平地機將包邊土高出部分刮出路基以外，使風積沙與包邊礫石土同高，而后進行平地機精平碾壓。

3.3 風積沙澆水

風積沙施工的關鍵環節就是澆水。澆水方式不當，對風積沙的施工質量影響很大。施工過程中經常出現澆水不均勻、不徹底而導致風積沙壓實度不足的問題， 同時也導致運料車在上料時的誤車現象，嚴重影響施工進度。風積沙施工需要大量及時的澆水，所以必須保證有充足的水源和配套的上水設備。

3.4 土工布鋪設

土工布增大了風積沙路床的承載面積及抗剪切能力，所有土工布的平展、搭接寬度在施工過程中作為重點工序控制。

3.5 養護

風積沙地區路基分段完成后，特別要注意成品保護。應及時按設計完成路基表面防護，經常注意灑水養護等。嚴禁車輛在路基上行駛。

3.6 防排水

邊坡防護必須及時跟進，避免風沙進入30 cm壓頂砂礫土內，影響路基壓實度。同時做好排水設施，保證路基、路床不受雨水沖刷。對路堤和路塹邊坡應采取有效措施，做好邊施工邊養護。

4 結束語

本項目大規模采用風積沙作為路基填料，通過就地取材，采用“包邊砂礫土”風積沙施工工藝，在風積沙路基填筑頂面鋪設土工布，使用30 cm砂礫土進行壓頂，確保了路基的整體穩定性，增加了風積沙的填筑量，降低了砂礫土的使用量，從而降低了工程造價。同時對改善沿線脆弱的生態環境，貫徹生態環保理念具有極其重要的作用。