公路建設中砂性土路基填筑施工技術研究

尚偉剛

（中交第四航務工程局第一工程有限公司，廣東廣州 510000）

砂性土應用于路基建設的時間較早，關于砂性土路基填筑施工技術的研究較多，并取得較好的成果。實際施工中，砂性土顆粒之間的黏聚力較小，碾壓較為困難，易造成壓實度不足的問題，常配合黏土一起使用，可改善土質，保證路基壓實效果。

1 工程概況

本文工程為莫桑比克馬普托大橋南接線S1和S2，S1路段號IK5+706～IK19+000、IK62+000～IK114+998.242，S2路段號為IK0+000～IIK9+325.914。

IK5+706～IK8+026.343段路基全寬20 m；橫斷面布置為0.5 m土路肩+1.5 m硬路肩+3.5 m×2 m行車道+0.5 m路緣帶+1 m中央分隔帶+0.5 m路緣帶+3.5 m×2 m行車道+1.5 m硬路肩+0.5 m土路肩。

S1線IK8+026.343～IK114+998.242和S2線路基寬11.5 m，橫斷面布置0.5 m土路肩+1.5 m硬路肩+3.75 m×2 m行車道+1.5 m硬路肩+0.5 m土路肩。

IK62+000～IK65+600馬普托河漫灘段及起點段為IK6+025～IK10+300，軟土發育。該段地貌屬平原地貌，沖積沉積物主要為黏土、淤泥、淤泥質砂等，地形平坦開闊，地勢總體較平緩，沿路線地面標高3 m左右，地表土主要為淤泥、粉砂、細砂混雜組成。軟土深度最小為2～6 m，最大深度達28～40 m。

2 砂性土概念

砂性土指具有一定黏性砂土粒含量較多的土壤。砂性土顆粒的粒徑處于0.005～0.075 mm之間，砂性土顆粒質量占砂性土總質量的72%。砂性土經過碾壓，整體性不佳，由于砂粒和粉粒之間的空隙沒有任何填充物；砂性土的干密度對水較為敏感，含水量過高或過低均易導致砂性土的密實度難以達到既定的要求。砂性土經過壓實后，均可有效改善水穩定性、輕度，砂性土內的毛孔發達，土體易吸收水分、蒸發水分。

（1）一類砂性土。

砂性土級配較低，塑性較差，粒徑小于0.074 mm的顆粒占比不超過5%。

（2）二類砂性土。

砂性土級配稍高，塑性較強，粒徑小于0.074 mm的顆粒占比5%～15%。

（二）豬口蹄疫 對抽選采集的200份生豬血清采用豬口蹄疫病毒VP1結構蛋白抗體酶聯免疫吸附試驗診斷試劑盒，被檢樣品OD值≥0.23X陽性對照平均OD值判為陽性（即有豬口蹄疫VP1結構蛋白抗體存在），試驗結果見表2。

（3）三類砂性土。

砂性土級配更高，塑性最強，粒徑小于0.074 mm的顆粒占比15%～50%。

3 砂性土路基填筑施工要點

（1）軟土路基填筑施工前，需要做好兩方面工作，應了解路基概況，并對填筑材料性能參數進行測試，以此為基礎，確定合理的施工參數。

（2）根據實際施工情況，選擇填筑、碾壓方法，針對巖性較大的施工材料，應采取分段分層填筑施工工藝。

（3）嚴格控制砂性土的松鋪厚度，松鋪厚度影響公路最終的穩定性，可通過試驗段施工進行確定，一級公路的松浦厚度不可超過30 cm。

（4）公路路基完成填筑壓實后，其寬度不能小于設計寬度。

4 施工方法

項目K75至項目終點，50 km長線路現有道路均為砂性土填筑，填砂路基用水量大。計劃安排推土機、壓路機、平地機、自卸車，人工配合灑水車灑水，分層施工。

4.1 施工步驟

（1）確定路基中線，在路基中線上，設置樁位，相鄰樁位之間的距離為20 m。分層虛鋪砂，除了第一層砂的虛鋪厚度較大，其他層砂的虛鋪厚度應控制在30 cm。砂完成虛鋪后，因表面失水，可能會出現嚴重的松散問題，因此，檢測每一層砂的高層意義不大。每完成4層的虛鋪測量一次砂的填筑厚度。同時應隨時檢測中心線的偏位情況，一旦出現偏差，隨時進行糾偏。

（2）結合每一層砂的虛鋪厚度、長度以及寬度，對單位斷面施工內的施工材料的用量進行計算，根據計算結果和每一輛拉料車的拉運量，確定合理的運輸車輛數量，同時注意控制卸車間距。

（3）砂的運輸借助自卸汽車完成，自卸車輛將砂運輸到施工現場后，按照確定的卸車間距進行卸車。卸砂時，由于砂失水速度較快，卸至第二層時，需要及時澆水，保證砂的濕潤度。同時在施工現場配置專門交通指揮人員，避免交通堵塞，防止運料車直接到達卸料場地。

4.2 施工過程中常見問題及解決方法

為了方便測量、控制虛鋪厚度，上砂過程中，應隨時應用推土機進行初步平整，也稱為粗平，這個過程中，需要進行澆水潤濕；粗平的主要目的是保證邊線順直，坡度沿線始終一致；含水量達到最佳后，可以利用平地機進行精平處理，精平處理完成后，利用振動壓路機進行砂的碾壓，碾壓方式為靜壓[1]。

（1）由于砂施工需要大量及時灑水，須保證具有充足的水源和配套的上水設備。本合同段所處位置地下水位較低，施工團隊應用后場開槽補水、悶料的補水方法，完成補水后，拌和2～3遍，再將水含量合格的砂運輸到施工現場，及時進行攤鋪、整平、碾壓[2]。為了保證施工質量，可在整平和碾壓操作前，對砂表層進行適當補水。

（2）如果施工中遇到砂粗，整平處理后，需要修筑擋水埝，并對砂進行分隔處理，每格的大小宜為5 m×5 m。再對每個格進行灑水，灑水原則為均勻、徹底，避免出現過灑或滲漏等問題。

5 砂性土路基填筑施工中需要控制的參數

5.1 碾壓施工速度

壓路機在工作中，如果碾壓速度較低，其在單位面積內振動的次數會增加；如果速度加快，單位面積內振動的次數會減少。從能量的角度分析，低速壓實工作中，路基承受的能量遠高于高速壓實。如果壓實過程中，能量保持不變，碾壓速度加快，碾壓次數會增加。

施工實踐證明，較慢的碾壓速度，壓實效果更理想。碾壓施工中，必須合理控制碾壓速度。對于本文項目，碾壓速度前2次應控制在1.5～1.7 km/h，之后控制在2～2.5 km/h，碾壓長度不超過50 m。

碾壓過程中，如果混合料表面的水分蒸發過快，應及時補灑少量的水；如遇到松散、起皮類嚴重問題，應重新攤鋪、碾壓，以保證路基質量。對于邊角等不易碾壓充分的位置，需要應用小型夯實機進行夯實。

碾壓分為三個階段進行：壓路機靜壓1遍；壓路機微振2遍，重振2遍；靜壓收面。完成壓實的路基，如果表面平整、密實、邊線整齊，證明壓實質量合格。

5.2 碾壓施工組合

碾壓施工的組合方式會影響最終的碾壓效果，須根據填料屬性選擇合理的碾壓組合方式，保證路基壓實度，提高公路項目的經濟效益。砂性土路基填筑施工中，不同填料對路基壓實施工工藝要求會存在差異。為了提高路基壓實質量，需要根據公路建設需求、砂土特性，配置合理的機械設備，為壓實效果奠定基礎，并提高壓實效率，為后續施工爭取時間，保證公路項目的施工在工期范圍內完成。

在本文路基壓實中，應用的壓實設備主要有膠輪壓路機、雙鋼輪壓路機、小型鋼輪壓路機；對路邊緣等局部地區應采用振動夯板壓實；對邊緣區域采用人工夯錘補充壓實；應降低碾壓施工組合中壓路機的數量，注意處理壓路機之間的銜接問題。

5.3 碾壓施工次數

對各取土場地，各路塹利用各段的各種土樣分別進行擊實試驗，以確定各種填料的最大干容重、最佳含水量。在處理好的基底上，按照不同填料和壓實機具，分別取不小于100 m長度進行路基填筑試驗段，確定達到規定壓實度需要的壓實遍數、壓路機走行速度、松鋪厚度、施工最佳含水量等參數[3]。

在施工過程中，應在施工前進行試驗，根據試驗時的施工環境、填料性質、使用的機械設備等因素進行綜合分析，得到適宜的碾壓施工次數，為后期的壓實施工提供可靠的試驗數據，探究可達到公路設計要求、經濟性較高的碾壓施工次數。

砂性土路基壓實施工中，碾壓次數是較為重要的參數之一，影響最終的壓實效果。砂性土具有更高的流動性，壓實施工中應以靜壓為主。本文路基施工中，精平完成后，先應用振動式壓路機進行1遍靜壓。

當砂性土含水量達到最佳后，繼續進行碾壓，碾壓由外向內、由低向高的順序進行，為了保證壓實的銜接性，保證壓實效果，應注意錯1/2輪。在碾壓2遍后，對表面進行檢查，如果輪痕較過于明顯，采用壓路機大排軸快速碾壓1遍，直至輪痕徹底消除。

6 結語

綜上所述，砂性土路基施工難度較高，是公路施工中必須加強管理的工序之一。為了保證砂性土路基施工質量，須綜合考慮公路工程實際情況，嚴格根據具體的規范進行作業和施工，提高路基施工質量，保證公路項目社會效益、經濟效益。