高速公路填砂路基壓實施工技術探析

摘要：填砂路基壓實是高速公路施工過程中一項重要的施工技術，其應用效果嚴重影響著項目整體的完成質量。當前在高速公路施工過程中，路基壓實施工仍然存在很多問題，針對高速公路項目中填砂路基壓實施工技術進行研究，相關成果可為今后類似項目提供參考。

關鍵詞：高速公路建設；填砂路基壓實；施工技術

0" "引言

高速公路項目中，應根據施工的具體情況決定如何開展路基壓實作業。施工單位需要根據不同的施工環境和土質，采用相對應的填砂材料。在相同的環境下，因選取材料的不同，施工效果也存在差異。填砂的處理效果，直接影響后續路基壓實施工質量及高速公路在運行階段的穩定性，本文對目前高速公路項目中填砂路基壓實施工技術進行研究，相關成果可為今后類似項目提供參考。

1" "填砂路基施工技術的原理

填砂路基壓實施工技術集合了灌水、碾壓等多種施工方式，科學有序施工后，形成狀態穩定、質量可靠的路基。沙土滲透系數相對較大，灌水作業后易發生沉降，待其由松散狀態逐漸變為密實狀態后進行碾壓操作，通過外部的作用力，提高砂礫的密實程度，使其形成密實度高的骨架結構。在這個過程中，外力會把其中多余的水分擠壓出去，同時小粒徑的砂礫會隨著水分的擠出而移動，逐漸將砂礫的間隙填充滿，進一步提升路基的密實度[1]。圖1為填砂路基施工工藝流程。

2" "高速公路施工路基填料特性研究

2.1" " 最大干密度

在高速公路路基施工項目中，技術人員需要根據填料的最大干密度計算路基壓實率。通常情況下，路基含水量恒定時，路基密度值越小，需要壓實的次數就越少。高速公路項目中，壓實度如果偏小，整個項目路基結構的實際強度和最大承載能力就會降低。在交付使用后，若路基存在穩定程度偏低等質量問題，會對行駛的車輛造成極大的安全隱患[2]。

壓實度太大同樣會在一定程度上影響高速公路施工質量。如果碾壓的次數過多，會大幅增加施工成本，嚴重影響項目的正常推進和其他環節的正常施工，甚至會影響高速公路的整體質量。所以，在高速公路施工過程中，施工單位要結合實際情況調整干密度，確定壓實度能滿足路基施工的正常需要，在保障質量的情況下，合理壓縮工期，提升項目的經濟性。

2.2" " 砂粒尺寸

通常選擇中粗砂作為回填的主要材料，其經過沖刷后，填砂路基更易嵌擠密實，更有利于滿足路基密實度指標。細砂經過沖刷處理，往往因過多流失而難以保障填砂路基的密實程度。如果用粗砂替換中粗砂進行回填，其會與新的黏土及泥砂形成混合，表面雖看似密實，內部密實度不易被檢查，實際密實度則難以保證[3]。

2.3" " 砂料含水率

砂料含水量是影響填砂路基密實度的重要因素。若砂料黏土顆粒的占比很低，會導致保水性相對較弱。路基填充過程中，其表層容易出現脫水疏松狀況，空氣的流動會使其產生一層薄薄的氣膜，因此很難準確掌握最優的水分含量。

現場技術人員在計算材料最優含水量時，應充分考慮項目的推進情況，結合施工現場情況進行數據采集，科學計算項目整體結構的含水量，進而設定作業范圍。技術人員應及時檢驗原始材料中砂料含量是否達到標準要求，如在現場發現含水量不均勻，應第一時間提出解決方案，如可在現場提前準備充足數量的灑水車等。

2.4" " 砂的含泥量

影響路基施工整體質量的另一個重要因素是施工用砂料的含泥量。選用砂料的泥度總量和顆粒含量，如低于施工標準要求的數值，將直接影響黏土路基壓實及回填土粉砂的施工質量，使路基施工的質量難以滿足要求，并影響后續施工的有序進行。

砂料的泥度總量及顆粒含量，也會影響高速公路項目回填砂壓效果。根據我國主管部門有關要求，施工單位必須嚴格執行相關標準要求進行路基壓實作業，并應選用泥度總量（即細粒土、粉土、黏土的砂含量）和顆粒含量占比低于5%的高速公路專用回填砂。在施工過程中，施工單位要結合具體的施工情況有針對性的實施管控，選取科學合理的施工方案，保證使用水泥拌砂漿砂含水率符合國家標準要求[4]。

3" "高速公路填砂路基壓實施工作業

3.1" " 施工準備階段

路基壓實施工作業前，施工單位應提前做好材料準備工作，熟練掌握材料運輸、路基基礎填砂等關鍵施工技術，做好基礎建筑材料的檢驗。作好填砂作業的材料準備工作，并將其運輸至指定施工地點。

車輛運輸過程中，若在現場地面留下了較深的變形車轍，應第一時間利用重型壓路器或重型推土機對地面進行碾壓、整平處理，以確保砂石車將全部砂石運送到指定地點，完成卸料作業。在路面側局部壓力測試或道路壓實前，應當使用全自動化高壓水泵和高壓水車完成局部補水作業，保證路側壓實局部含水量比例為最優[5]。高速公路填砂路基壓實施工內容如表1所示。

3.2" " 攤鋪作業

用于攤鋪的機械設備通常選擇履帶式推土機。橫坡一般控制在1.5%～2%之間，現場路面兩側應稍高，中心位置稍低。先將運送到現場的砂料進行粗整平操作，其厚度應控制在低于0.5m。

在準備階段應提前完成灑水工作，含水量超過10%后停止操作。隨后使用平地機進行精平，并使用壓路機進行碾壓。對于含水量較低的路段路側，應選擇性的使用水泵在壓實前進行補水，直至含水量達到標準范圍。

3.3" " 填砂路基壓實作業

填砂路基壓實作業是高速公路工程的重點施工環節，其壓實效果直接影響路基的施工質量及公路使用壽命。壓實作業是通過高強度壓力使初步混合的材料實現充分融合，以達到提高整個路基強度的目的?，F階段，路基壓實施工中最常用的壓實工藝為沖擊法和振動法。

3.3.1" "沖擊法

沖擊法通常在地質環境較差的施工路段使用。沖擊法的原理是在牽引機械帶動下，利用沖擊碾壓路機的非圓形沖擊碾壓輪，將行進動能和高位勢能轉化為沖擊能對路基進行沖擊。在使用壓路機完成壓平作業的基礎上，將各種材料充分混合，并通過沖擊壓路機反復碾壓10次以上，實現短時間內路基凝合。

3.3.2" "振動法

振動法的原理是將物料微粒借助振動壓路器的往復碾壓作用，由初始的靜止狀態轉化為運動狀態的過程。在振動過程中，隨著壓縮砂料含氣率的不斷降低，密實度不斷升高。填充作業完成后，再次使用振動壓路機實施2～3次的重復壓實作業，將砂土表面碾壓平整后，利用振動壓路機對路基實施二次碾壓處理。砂石材料具有低凝聚性的特點，在填砂路基壓實作業完成后，為避免砂石因過度碾壓而出現液化，不可再次進行壓實作業。圖2為填砂路基壓實施工現場。

3.4" " 灑水作業

灑水工序是高速公路填砂路基施工作業的關鍵環節，灑水量管控是否合理直接影響路基工程施工質量。如灑水量過少，會導致路基面太過松散，很難碾壓成型；如灑水量過多，會導致砂土發生液化現象。路基回填一般使用細砂材料，細砂濾水性較差，若其發生液化現會導致基底長時間浸泡而影響工程質量，因此應嚴格控制灑水量。

現場灑水作業過程中，通常會將砂的含水量控制在13%～15%區間。路基灑水作業應往復多次作業完成，保持灑水區域含水率均勻，避免砂土產生液化或松散[6]。灑水作業應遵循大范圍、均勻、及時的原則。砂漿粗平施工完成后，需要使用自動化擋水板分格處理砂子，每個格子為邊長5m的正方形，對每一個格子均勻灑水。定時灑水保證每一個格子水分均勻，切記不要出現漏水、漏噴等情況，保證填砂作業的施工質量符合要求。

4" "填砂路基壓實施工注意事項

4.1" " 嚴格對材料進行篩選

不同砂場的砂礫差異性很大，由此增加了填筑和壓實質量的管控難度，并對檢測數據的準確性造成干擾。為了避免此類問題發生，應盡量選擇同一砂場的砂礫，避免多砂場的砂礫混放。強化砂礫的質量管控，嚴格把關砂礫檢測環節，要求含泥量低于6%。如果砂場產生淤泥團，將會使砂礫含泥量過高，無法直接使用。為了有效控制原材料質量，在施工開始前應嚴格對材料進行篩選。在實驗室進行測驗，科學計算含泥量，不符合要求的砂礫禁止進入施工現場使用[7]。

4.2" " 控制成型后路基含水量穩定

成型后的路基應當保持穩定的含水量，避免外界干擾因素引起填料松散。應重點關注砂面上表層，其直接與外界空氣接觸，在風力和溫度影響下，水分揮發較快，在較短時間內易出現干燥現象。經過壓實操作后，該層的密實性會降低，部分區域可能發生填料松散的情況。所以應在作業前噴水，待上表層的含水量達到要求后方可進行后續操作。

4.3" " 科學選擇砂場并合理裝運

科學選擇砂場，按照計劃安排裝砂運砂工作。現場技術人員應運用科學測驗手段對砂質量進行檢測。強化砂礫檢驗質量控制，每批砂礫進場必須嚴格測量總量，實施質量抽檢，確保進入施工現場的砂礫足量且符合質量標準。在砂場裝砂過程中，需要通過灑水的方式保持砂礫的濕度符合標準。砂礫在運輸過程中損失一部分水分，有利于減輕后續灑水作業的工作量，更加高效的完成施工作業。

4.4" " 強化砂礫檢測

嚴格控制每層壓實效果，才能構建質量達標的填砂路基。分層填筑壓實作業過程中，應強化砂礫檢測環節，認真檢查每一層的壓實質量。待上一層的含水量、密實度等指標檢測合格并符合施工要求后，方可進入到下一層施工環節。逐層質量檢查時，如發現存在指標不符合設計要求的情況，應迅速查明原因，及時修正，避免造成更大的不良影響。

5" "結語

填砂路基施工技術的優勢在于施工簡單快捷、施工成本較低、所使用機械設備簡單可靠等。在路基壓實施工過程中，應針對典型施工問題，在卸料、填筑、壓實等施工環節及相應技術難點要點實施科學管控，合理優化填砂路基施工技術，以達到預期的施工效果。本文對填砂路基施工技術的相關技術要點展開分析，形成技術方案，以期為后續項目提供有價值的參考。

參考文獻

[1] 邢永學.高速公路路基建設中的石灰改良膨脹土路基施工技術"[J].工程技術研究，2020（10）：61-62.

[2] 薛興亮.高速公路填砂路基壓實施工技術的應用[J].交通世界，2016（4）：60-61.

[3] 王小強.高速公路填砂路基壓實施工技術的應用[J].交通世界，2017（3）：82-83.

[4] 胡中.填砂路基壓實施工技術在高速公路施工中的應用[J].四川水泥，2018（8）：55.

[5] 汪洋.高速公路填砂路基壓實施工技術應用分析[J].中國住宅設施，2016（1）：68-70.

[6] 向坤.高速公路施工中填砂路基壓實施工技術的應用[J].四川水泥，2020（5）：286.

[7] 王晨，孟濤.高速公路填砂路基施工技術分析[J].建筑工程技術與設計，2018（30）：230.