分析砂土填筑高速公路路基新技術

武 瑩

(山西路橋第一工程有限公司，山西 太原 030000)

1 工程概況

某高速公路工程K16+800～K29+232段處于古河道上，該段沿線范圍內分布大量河砂，在相對較近的范圍內沒有粘性土存在，距離最近的一處土場也有6 km左右，這樣會給路基的填筑施工造成麻煩。因此，綜合考慮成本、工期與填料來源，決定采用砂土填筑，即包砂土路基。

2 路基結構

包砂土路基指的是在中部用砂進行填筑，而在兩側使用土進行包圍填筑。對于包邊土，其寬度應能使和路基邊坡相垂直的厚度達到1 m以上，當邊坡的坡比是1∶1.5時，水平方向上的寬度應達到1.8 m以上，考慮到采用自卸車進行卸料時，一排土的寬度在3.5 m左右，故水平方向上的包邊土寬度可按照4.0 m控制。在路基封頂時，土層厚度應達到0.5 m。另外，在可能會受到區域地下水等因素影響的段落，需在底部鋪設一層土工布。

3 路基施工

3.1 施工準備

路基施工開始前，應先做好全面的調查工作，對設計文件進行核對，并做好技術交底。在施工準備階段，施工測量為主要工作內容，需嚴格按照相關技術規范執行，做好現場部署和安排。同時還要做好現場的施工組織，包括場地征用、便道修建和對各類原材料進行的指標測試，并根據測試結果，結合以往工程經驗確定適宜的用水量和壓實標準。

3.2 路基填筑和碾壓

考慮到該路段處在河灘，地面下部以中、細砂為主，故為防止由動水壓力產生管涌現象對路基的穩定性造成影響，需在路基的填前碾壓結束后進行土工布的鋪設。在路基攤鋪開始前應先進行準確放樣，劃出相應的邊線。所劃出邊線必須達到準確和順直，同時彎道部位應達到圓順。具體的攤鋪長度以當天可以完成攤鋪和碾壓為準確定。

(1)砂料填筑

砂料填筑施工應分層進行，如果填筑分成多個作業段實施，則應在先填段預留臺階，確保壓實層之間重疊搭接，同時搭接的長度應達到150 cm以上，以此保證接頭區域內路基壓實度。在砂料攤鋪開始前，將砂料堆放在合適的地點，在路基的邊緣和中線應設置專門的控制樁，以此有效控制松鋪厚度，控制樁的間隔距離一般為15 m，通過掛線實現對攤鋪厚度的有效控制。具體的松鋪系數要通過專門的試驗來確定，一般應控制在40 cm以內。在沒有實測資料的情況下，可根據表1數值來選擇，同時在施工中要進行適當調整。

表1 松鋪系數

對于砂土實際含水量，需在完成砂土攤鋪施工的路基上進行調整，常用做法是做成一個長度和寬度均為5 m的方形，由人工使用塑料管進行澆水，直到將砂土澆透。若所填筑的砂本身較濕，可通過噴灑來潤濕砂土。

(2)砂料碾壓

與砂料攤鋪相同，砂料碾壓也應分層進行，碾壓主要使用激振力不低于30 t的振動壓路機，分層厚度按照不超過35 cm控制。實際的碾壓應嚴格遵循從輕到重基本原則。采用機械設備完成攤鋪的砂土，在其達到水穩后可直接利用振動壓路機進行碾壓，在連續碾壓3～4遍之后，再采用靜作用壓路機連續碾壓2遍。在碾壓完成后應立即進行檢驗，經檢驗確認合格后，方可繼續對上層砂土進行填筑。將砂土碾壓好以后，包邊土很有可能未出在相同水平面，即存在一定程度的高差，此時應注意不可相差超過一層。將較高的一層檢驗確認合格后，需在砂料和粘土相結合的部位進行削坡，使交界面達到整潔，避免砂料和粘土混合。碾壓應按照從低到高的順序進行，在直線段，需要按照從包邊土到路中心的方向碾壓，而在曲線段，需按照從內側到外側的方向碾壓。對于碾壓速度，在穩壓過程中需按照1.5～1.7 km/h的范圍控制，而在振動碾壓過程中，需按照2.0～2.5 km/h的范圍控制。碾壓時應做到相互搭接，壓路機的后輪應超出兩段接縫。碾壓好一層砂土，都要立即進行檢驗，通過檢驗確定壓實度。在鋪筑上層的過程中，應避免壓實層失水，若失水，應灑適當的水，使砂土始終保持濕潤，并對卸料車運行方向和速度予以嚴格控制，避免高速行駛或突然制動，否則將使壓實層松散。另外，在路基的頂部應采用粘土攤鋪封頂層，其壓實厚度按照30～50 cm控制，共分成兩層來碾壓。

(3)包邊土填筑和碾壓

在對砂層進行碾壓的同時卸載包邊土，先對砂層邊緣進行修整，然后進行卸料、平整與壓實。包邊土的天然含水量不能比最佳含水量小，同時為防止橡皮土的產生，需對含水量相對較大的實施適當的翻曬。如果土質過差，且天氣不佳，無法將包邊土曬干，可摻入適量生石灰使其成為石灰土。另外，如果包邊土過于干燥，還應進行適當補水。對包邊土進行平整的過程中，應避免其進入到砂層當中，若不慎帶入，應安排人員立即清理。包邊土和砂層相結合的位置應適當多壓，將包邊土碾壓好后，檢測確定壓實度，經自檢確認合格后，由監理工程師進行抽檢。

(4)封頂土施工

封頂土的填筑必須認真仔細，準確測量出填砂的實際標高，在中線上按照20 m的間隔距離測設橫斷面，在橫向按照5 m的間隔距離設置測點，確定標高誤差是否處在+5 cm之內，同時在測點上寫明標高差，為之后平地機的平整提供參考依據。完成平整后，方可開始填土。封頂土層的厚度為50 cm，需要分成兩層進行填筑。其中，第一層需將砂層壓住，填筑好后通過平整和碾壓形成一個完整的板體。此時施工的關鍵在于對封頂土實際含水量進行嚴格控制；在第二層土施工中，若發現第一層土的表面存在干浮土，應將其潤濕后再予以填筑。施工中應切實加強測量、平整和碾壓控制，確保縱斷面的標高及橫坡等指標都能達到要求。在實際的平整過程中，需在中線上按照20 m的間隔距離設置中線樁，然后在每個樁位上使用水準儀對路拱橫向標高予以測量，得到測量結果后，將其標記在測點上，作為之后平整的依據，直到平整度達到要求。完成以上施工后開始碾壓，先進行一遍靜壓，再采用較慢的速度重壓，最后進行一次靜壓收光。碾壓需按照從兩邊到中間的順序進行。

4 結 語

綜上所述，包邊土路基是一種全新的路基形式，在砂性材料較多的情況中常用，該高速公路工程的包砂土路基施工目前已順利完成，經檢查確認路基強度合格，且具有良好的水穩性，沉降速度較快，技術可行，值得情況類似的高速公路段落參考應用。