戈壁灘路基施工技術及注意問題探究

寇建明

（甘肅路橋第四公路工程有限責任公司，甘肅 蘭州 730000）

1 引言

路基是道路施工的基礎，路基質量直接決定后期道路運行的年限和抗壓能力，路基施工缺陷會影響行車安全，降低行車舒適度。尤其是戈壁灘地區的公路，路基施工質量不達標會嚴重影響后期道路的正常運行，因此做好戈壁灘路基施工是重中之重。風沙大、天氣干燥是戈壁灘主要的氣候特點，戈壁灘的石塊粒徑不符合施工標準，這些外部條件導致戈壁灘公路施工備受約束。為保證戈壁灘高速路施工質量，在施工前有必要做好當地地質條件、氣候等綜合分析，針對當地情況制定相應的施工方案，把控施工技術要點，并分析施工注意事項。鑒于此下面以某地區戈壁灘公路路基施工為案例，分析施工技術及相關注意問題。

2 工程概況

本次施工地點在戈壁灘，施工路段用于連通兩個地區，便利兩地區交通和人員流通。

施工地點的地形地貌：施工地區位于平原地帶，地形開闊、平坦，地勢稍微起伏，地面高程范圍800~1 000 m，區域內基本無住戶，人煙稀少，屬于戈壁荒原地貌。全區域內有局部風蝕地貌，存在溝、梁相間情況，且溝梁的高度差最高可達到30 m。此外，施工區域內有少量裸露基巖。

施工區域氣候：該區域屬于中溫帶旱大陸性氣候區，每年具有較長的旱季，雨季較短，且雨季時降雨少且集中。四季分明，具有明顯的晝夜溫差，最高氣溫可達到43 ℃，最低氣溫可達到10 ℃，氣溫極端化現象嚴重。區域內刮風較多，很多丘陵起伏的地方形成大量風積沙。

3 施工準備

3.1 材料特性分析

（1）風積沙：風積沙的顆粒均勻，土質細膩且為砂性土，粘結性較差，天然風積沙中含水量少，澆水后能夠快速滲透到沙土中，輔助應用振動壓路機，能夠保證路基的均勻沉降。但風積沙的保水性差，壓實后路基可能出現水分流失，導致路基塌陷。基于風積沙這一特性，需進行充分處理后才能使用，如提高沙土黏度。

（2）標準重型擊實試驗：為保證路基施工質量，需要對土顆粒進行擊實試驗，測出沙土在最優含水率下的最大干密度值。檢測結果顯示，沙土含水量增加到曲線的雙峰值時，達到最大含水狀態。沙土黏度隨著含水量的增加而增加，到達峰值后繼續加水，會導致黏度下降。最終測算出沙土最佳含水率為：含水飽和、干燥狀態的中間值，在壓實過程中需注意毛細水作用力的變化?？紤]到沙土的保水性較差，本次秉承快速施工、快速封閉的施工原則，施工完成后快速用黏土、砂礫完成封閉操作，就地取材。

3.2 填料

該段施工區域沿途填料類型較多，包括天然砂礫、粉質黏土、砂礫土等，沿線路基施工主要以粗粒土為主要材料，其中摻雜少部分細沙土。

（1）粗粒土為優先選用的填基材料，若材料缺乏可用普通土進行回填，除路基外，擋土墻、構造物和臺背需要碎石土、天然砂礫進行回填，碎石土用于上路床和鹽漬土的回填，不同施工部位的回填材料不同，切勿搞混。

（2）填土前先取樣，實驗室對土樣進行檢測，得到最為理想的施工用土含水量、最大干容重等參數。本次施工對土樣進行分析，需遵照表1中的路基強度、壓實度參數進行施工。

表1 路基最小強度、壓實度參數

在施工期間用水袋法、灌砂法對壓實度進行實時檢驗，當壓實情況超過規定值時，采用相關措施及時處理。

4 施工技術

4.1 處理地基

戈壁灘地質條件相當復雜，百米高巖層土層類型和地質條件都可能存在差異，因此地基處理的方法也千變萬化，施工期間需根據地質情況選擇最合適的地基處理方案。發現地面表層為細圓礫土，且松散度較高時，及時挖除并換成密實度較高的土進行填充，填充完成后進行碾壓、夯實、強夯等方式對新填充的土進行壓實，根據新填土的厚度選擇相應夯實方式，土層＜1.5 m選擇沖擊碾壓方式，1 m＜土層＜3 m選擇重錘夯實方式，土層＞3 m選取強夯方式。除土層填充需要根據表層土質結構及松散度進行挖除換填外，地基打樁也需要根據土質結構選擇適合的打樁類型，若地質硬度較高可直接采用上述的挖土換填方式，若地質松軟則需要用水泥砂漿樁、CFG樁等硬度較高的樁，提高戈壁地基的穩定性。

4.2 填筑與壓實

路基填筑目前有完善的施工標準，因此施工需參照標準嚴格落實每項規定。遵循“三線四度”原則對路基填筑與壓實質量進行控制，三線分別指左邊線、右邊線和中線，找到三線后，每條線上相隔20 m分別釘上木樁，然后確定哪幾個木樁為控制點。四度分別指的是路基的厚度、密實度、拱度和平整度，厚度合理能夠保證路基的穩定程度，密實度達標能夠避免完工后的路基沉降現象，拱度角度準確能夠防止雨水沉積在路基內，平整度達標可加快路面排水，避免雨水積在路面上。

為保證“三線四度”原則得到夯實，在路基填筑壓實過程中，需嚴格把控以下施工技術。

（1）松鋪厚度嚴格把控：采用20 m3/車的運輸車施工，布置標準方格網，以最大松鋪厚度為30 cm為依據，總網格尺寸設計為8 m×8 m。通過上料—推土—精平順序，層層控制路基平整度，保證其均勻性。攤鋪時中間面最高，微微向兩側傾斜4%左右的斜坡，防止路中心低洼積水，加快排水。攤鋪后按照已測量的控制點，重新測量松鋪后的標準高度，重新布置控制點。

（2）壓實過程精細化：兩種型號的壓路機配合使用，完成壓實過程，即洛建YZ18C光面壓路機、山推SR22M壓路機，壓實工序如下：采用先邊緣、后中間的壓路方式，靜壓先行，振動壓實緊隨其后，遵照先慢后快的碾壓原則。第一層填鋪材料為砂礫，用YZ18C光面壓路機進行穩壓，接著用山推壓路機振動碾壓，來回兩次，碾壓后精平地面，用PY18平地機精平，為后續攤鋪路面奠定基礎。然后采用YZ18c光面壓路機，攤鋪一層振動壓實一層，每層攤鋪都用灌砂法測量基層的壓實度，確保攤鋪完成后路基壓實度達到國家標準。

（3）擊實試驗：在同一段200 m的路基上同時選取4個點，測量后取平均值。擊實試驗提示路基壓實的標準數據為：上路堤0.8~1.5 m≥94%，路床0~0.8 m≥96%，下路堤1.5 m以下≥93%。壓實度測試數據不得高于標準數據一個百分點，數據上報后由監理抽檢，測量相應的壓實標高，用于松鋪系數、壓實厚度的計算。

（4）各項檢測數據合格后，立即完成路基邊坡修整工作，確保路基邊線順直、坡度設計合理化。

4.3 路基填筑順序

填筑土料直接就地取材，若土質無法使用，需從別的地方挖土方。

（1）填筑：在路基填筑過程中，按照路基橫斷面全寬，將基層分成水平層次，土料按照從下往上的方式層層填筑。最底層開始分層填筑，不同填料分開填筑，單層厚度最大不能超過35 cm。在路基邊緣設置可超寬度線，最多可超寬30 cm，這樣有利于壓路機快速壓實路面，達到符合國標的壓實度。若填筑高度在80 cm以下，需要對原地表重新翻松30 cm后再次整平壓實，直至路基壓實度達到標準。

（2）攤鋪整平：推土機完成初平操作后，平地機對路基進行終平處理，保證表面均勻平整即可。攤鋪時留出排水坡度。

（3）灑水及晾曬：在振動壓實前保持填料含水量為3%左右，即使晾曬也要保持填料充足的含水量。

（4）碾壓：詳細過程見4.2，但要注意碾壓作業期間，橫向重疊和縱向重疊的距離不同，橫向為0.3~0.5 m，縱向為1 m以上，確保壓實過程無死角和偏壓情況發生，振動壓路機、光面壓路機的速度都需要保持在4 km/h以下，嚴格按照壓實遍數要求，完成碾壓作業。

（5）檢測、基面和邊坡整修：監理核查合格后，快速完成坡面和路基的修整，保證施工質量。完工后1個月對路基質量再次核查，質量過關方可投入運營。

5 施工注意問題

5.1 易溶鹽腐蝕

多數地下水較深，地下毛細水上升高度影響不了地面土層，地表土質非常干燥且處于較低含水量，多數地下水較深的表層土質含水量最多不超過2.8%。由于易溶鹽水平較低，且離地表很遠，不以鹽漬形式出現。因此在路基早期勘察時，很多人并未注意到易溶鹽，同時未將其腐蝕性考慮進去，導致后期施工后深層次易溶鹽腐蝕鋼筋，引起路基表面坍塌。戈壁灘路基施工中必須考慮易溶鹽的問題，不能隨意忽略易溶鹽，即使是微量的易溶鹽，也要考慮到施工影響因素中。為降低易溶鹽對施工質量的影響，需做好以下防控措施：施工區域內嚴禁隨意排放污水、生活用水，避免鹽分聚集，進而導致路基被腐蝕；施工前勘察工作必須細致化，不放過施工區域內的所有地下水勘察，防止地下水蒸發導致易溶鹽腐蝕鋼筋；除檢測地下水的深度和易溶鹽含量外，還需分析地表土層中的含鹽量，有利于除去施工干擾因素。

5.2 場地穩定性差

戈壁灘地形與山區、平原等地區的地形差異較大，地形高低起伏較大，這導致整體施工區域整平后，地表層土質混合物質較多，多為素填土、原沙土的混合物。而且山丘起伏的地方，迎風坡、背風坡沙土的密實度存在差異，因此在整平后地表層土質的穩定性不均勻，導致路基穩定性差。因此在施工前必須將風沙流動考慮到施工影響因素中，重點監測風速、風向、流動風沙的走向，流動風沙較大的區域采用挖方填土的方式，提高路基的穩定性。

5.3 環境問題

戈壁灘綠植覆蓋面積較少，施工后道路兩邊需種植大量綠植，維持路基邊坡的穩定性，涵養水源、保持水土，防止水土大量流失，對地基造成破壞，進而影響正常的交通。或采用邊施工邊治理的方式，盡量減少對原始地貌的破壞。

5.4 材料質量問題

所有戈壁灘施工路段的建造材料必須使用國標規定的材料，禁止將不達標的鋼筋、砂石料等混入路基施工中，同時使用質量過關的壓路機、找平機等設備，施工全程由監理方嚴格把控施工治療，制定完善的監理體系，防止“監守自盜”的情況發生。

5.5 施工前及施工中的質量問題

施工前工作不到位，施工后戈壁灘路基質量不達標運營，存在較多的安全隱患，路基使用年限短，發生塌陷的風險較高。為規避這些問題，有必要做好以下工作：施工前需對現場土質進行取樣分析，通過試驗確定土質的最佳含水量、最大干密度，后期施工把控好含水量參數，同時取樣分析需要盡可能得到完善的工藝參數，為后期施工方案設計提供數據支持；施工期間做好工藝控制，集料窩采用人工拌合處理方式，填料、攤鋪、壓實等各個環節均需嚴格把關審核，不合格環節重新施工。

6 結束語

就地取材是戈壁灘公路路基施工最便利的方式，但使用風積沙填筑存在缺陷，因此本次采用填筑后立即包邊黏土施工的方式。這樣既能節約成本，又能減少材料、運輸的浪費。在施工過程前相關人員對沿途土質分別取樣，經過擊實試驗分析出最大含水量，同時取樣后對當地風積沙松散度、密度進行分析，進而制定施工方案。在施工期間，注重對填料、填筑、壓實等施工技術的嚴格把控，實現整個施工過程安全有序地開展。利用山推機、光面壓路機等搭配使用，保證路基壓實過程無盲區和弱區，土層密實度均勻，可有效提升路基穩定性，加快戈壁灘公路的修建。本次報道了我國某戈壁灘施工地區的案例，通過一系列設計和施工，取得良好工程反饋，這與施工前勘測仔細徹底，施工期間層層把關，施工后嚴格檢查有密切關系，每個環節相互配合，促使本次施工的順利進行。