淺談公路沙土路基施工技術

高志桂

摘 要：沙土填料具有非塑性等特點，在公路路基施工中發揮著重要作用，因此需結合實際工程案例和文獻資料對公路沙土路基施工技術進行研究與探討，以期提高公路工程施工質量。在探究過程中分析了沙土填料的特點、沙土路基施工技術的要點以及施工注意事項。結果表明：沙土路基施工對沙土填料、施工設備等各個方面以及各個施工環節有較高的要求。

關鍵詞：公路；沙土路基；施工技術

中圖分類號：TP743? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：2096-6903（2023）11-0013-03

1 工程概況

某公路工程位于西北地區，海拔相對較高，年降水量較少，且其設計行車道寬度為7.7 m、兩側路肩各2.0 m、路面全寬度為10.7 m。該公路結構自下而上依次為一般路基+150 mmG7路基選擇層+125 mmC4底基層+125 mmE2基層+雙層瀝青表面處治面層[1]。在施工時該公路工程路基一共需要沙土29萬m?，且最大路基的填筑高度在3.6 m左右。

2 沙土填料特點

沙土是由大量沙和少量黏土混合而成的土，是在自然條件下形成。在分析該公路工程的沙土填料后發現，填料中含有大量粒徑為0.600～0.075 mm的顆粒，粉粒與黏粒相對較少。由此說明，該沙土填料具有非塑性、非親水性、壓實度與含水量缺乏相關性等特點。

2.1 非塑性

塑性指的是物體變形的能力，一般來說，物體的塑性越大，發生永久形變所需的最小力就越小。但該沙土填料十分松散，缺乏黏性，很難成形，抗剪能力也比較差，所以該沙土填料具有非塑性這一特點。

2.2 非親水性

該沙土填料中粒徑在0.600～0.075 mm的顆粒占比99%，其對水幾乎沒有物理吸附性，具有較強的濾水作用，水可以在沙層中直接滲透，因此該沙土填料具備非親水性這一特點[2]。

2.3 壓實度與含水量缺乏相關性

其他填料的壓實度會受到含水量等因素的影響，所以為了提高填料的密度，需要科學控制含水量。但在試驗后發現，沙土填料當中基本沒有黏性顆粒，當含水量為0時，沙土填料的干密度處于最大值。若加大含水量其干密度反而會降低，且干密度值在處于低谷后，會逐漸隨著含水量的增加而增大，但增速相對較慢。由于沙土填料具有自由排水性這一特點，無法有效保持水分，因此沙土填料的壓實度與含水量之間沒有較大的相關性[3]。

2.4 壓實度大

沙漠土在振動時會快速沉落，呈現較高的密實度，且沙土的空隙率比較大，壓實后的其壓實度會比較大。

3 施工技術要點

3.1 做好施工準備工作

在進行公路沙土路基施工前應做好相應的準備工作，為后續施工奠定基礎。

3.1.1 技術準備

在技術準備過程中，應認真審核施工圖紙，確保施工圖紙中沒有任何細節問題，避免造成施工失誤。應根據工程實際情況，編制實施性施工組織設計并做好技術交底工作，對公路路基范圍內的地質狀況以及水文狀況進行全面勘察與分析，并根據設計文件當中的資料對沙土填料進行取樣試驗。

在試驗過程中，應確保試驗標準性并明確相應指標。例如應對沙土進行顆粒解析試驗與相對密度試驗，明確最大干密度；對黏性土進行顆粒解析試驗、含水量試驗、密度試驗，明確液限、塑限、塑性指數、液性指數等指標；對石灰、土等相關材料進行摻量解析試驗[4]。

3.1.2 材料準備

為了提高公路路基施工質量，應確保所用的沙土填料符合純凈、無腐殖土等雜物的要求，且應將沙土填料的塑性指數控制在10～15范圍內，將土塊的最大粒徑控制在15 mm以內。確?；彝练鈱拥氖覄┝颗c質量符合要求，且石灰土的7 d無側限抗壓強度達到0.5 MPa以上，所用粘土材料的塑性指數在15～20。

3.1.3 設備準備

沙土填料較為特殊，且路堤施工與其他環節的施工不同，所以在施工前需要選擇合適的機械設備，盡可能地提高施工效率與質量。在該工程中，配備了山推162 kW的SD22推土機、小松PC220型挖掘機、2 5? t北奔自卸車、卡特18 t振動壓路機、20 t膠輪壓路機、10 t北奔灑水車以及142 kW卡特140 H型平地機和12 m3灑水車。

3.2 明確施工工序

施工工序指的是從接受施工任務到交工驗收所包括的主要階段的先后次序，是施工過程中需要遵循的順序?？茖W安排施工工序，有利于增強施工合理性、提高施工效率，所以在做好施工準備工作后，需要梳理施工環節，明確施工工序。可以將該工程的施工工序設定為：測量放樣→清理基底→進行基底壓實度檢測→上料并填筑→利用平地機攤土→利用灑水車灑水→利用平地機精品→利用壓路機碾壓→進行壓實度檢測→進行封閉保護。

3.3 測量放樣

測量放樣是至關重要的一個環節，會對后續施工的準確性產生較大影響，因此需提高對這一環節的重視程度，根據工程情況與要求開展工作。在該工程中，需要沿線路方向每20 m進行路基邊樁的放樣，并利用直徑為5 cm、高度為1.5 m的圓樁當作邊樁。在設置邊樁時，需先利用鋼釬鑿孔，再利用錘子將木樁打入孔中并進行固定處理，之后根據道路設計橫坡在木樁上進行標記。利用線繩與塔尺控制路基的填筑標高，避免出現高度不合理等問題。

3.4 清理基底

在完成測量放樣工作后需要及時清理基底，以減少基底中的雜物，避免影響后續施工。在該工程中，需要提前砍伐或移植路基施工范圍內的樹木以及灌木叢，并清理表面的雜質，再利用推土機進行推平處理，增強基底的平整性。

3.5 檢測基底

進行基底檢測可以為后續施工提供參考，所以應根據相關要求與標準檢測基底。需要對地基系數、動態變形模量、孔隙率、平整度、邊坡坡率等各個方面進行檢測，根據檢測結果優化施工方案，提高施工質量。

3.6 上料

在進行公路沙土路基施工時，需要科學取料、上料。取料過程中，應堅持以沿線兩側為中心、就近取料的原則。在取料時，需要將寬度控制在路基兩側20 m范圍內，如果取料量較大就需要選擇合適的取料場。取料場盡可能控制在路基兩側2～4 km范圍內，以減少運輸成本。在取料時，需要根據沙坑深度調整路堤邊坡。例如若沙坑深度在1 m以內，需要將路堤邊坡延伸至沙坑底部。若沙坑深度在1 m以上，需要在路堤坡腳與沙坑之間設置寬度在5 m以上的護坡道。在設置護坡道時，需要做好整平工作，并將外側邊坡的坡度控制在1：2。盡量避免在涵洞、通道以及橋頭的周邊取料，如果一定要取就需要做好排水工作，避免對路基的安全造成影響。

在完成取料工作后，利用大噸位自卸汽車運輸沙土。提前計算好每車裝土方量，計算好卸料的料堆距離，在運輸至施工現場后需要按照一定的車數與卸車間距進行卸車。卸車前需要對已經完成的路基進行澆水，避免車輛在沙土上出現陷車等問題或對路基造成破壞。在卸料時需要采用進占法，不允許車輛在填筑面上調頭。

3.7 填料攤鋪

在完成一定長度的上料工作后需要進行攤鋪，在該工程中需要采用分層填筑、攤鋪的方式。需要根據設計斷面進行分層填筑，且填筑時需要利用推土機和平地機。在攤鋪時，需要利用邊樁掛線繩的方法控制填料的填筑厚度，并根據工程要求選擇松鋪系數與厚度。若后續利用自重在15 t以上的振動壓路機進行分層碾壓，在攤鋪時就需要將最大松鋪厚度控制在300 mm以內。若利用自重在15 t以下的振動壓路機，就需要將最大松鋪厚度控制在250 mm以內。該工程采用的是18 t振動壓路機，所以需要將最大松鋪厚度控制在300 mm以內，以確保分層壓實度合格。在填筑路堤時，需要采用水平分層填筑法，按照橫斷面全寬水平分層向上填筑，使每側的填筑寬度大于設計寬度500 mm。此外，在攤鋪沙土填料時，需要先利用推土機進行粗平處理，然后對其進行灑水濕潤。

3.8 碾壓

碾壓會對整體的施工質量產生直接影響，所以應根據相關標準進行碾壓施工。先利用壓路機進行穩壓處理，使壓路機從路基邊緣向內側進行逐輪碾壓，并將輪跡重疊寬度控制在1/2單輪寬度以上。一般情況下，單輪軌跡布滿一個作業面為一遍，需要進行兩遍穩壓（需要采用進退式碾壓方式）。利用振動壓路機進行碾壓。在這一環節中，需要根據實際情況控制碾壓次數。該工程中需要碾壓5次，即先進行兩次快速振動碾壓，從而消除輪痕，之后進行兩次慢速弱振碾壓，最后進行一次慢速靜壓，以避免出現擁沙現象。

3.9 壓實度檢測

沙土填料是一種較為特殊的施工材料，只有做好壓實度檢測工作才能夠充分發揮這種材料的作用。需要先采用相對密度法測定沙土填料的標準干容重，再利用改進環刀法進行路基壓實度檢測。如果壓實度不符合要求就需要及時補壓，補壓后再進行檢查，直到壓實度符合要求。

3.10 封閉保護

若突然出現長期停工或路堤填至設計標高，需要對沙土路基的頂面和邊坡進行臨時封閉保護，避免因水分快速揮發而導致路基壓實度不斷降低。在進行封閉保護時，可以采用虛鋪10 cm厚的黏土或砂礫土進行全封閉。在路基施工交工后，需要對路基邊坡進行正式封閉保護處理，即利用網格防護設施并在網格內種植一些草。

3.11 刷坡

在路堤填至設計標高后，需要按照設計的邊坡坡度以及位置進行刷坡處理。堅持自上而下的原則，并通過刷坡產生的沙土填料當作擋水埝，從而防止周圍的雨水流入路基范圍內。

3.12 棄沙

在施工時應做好全面安排、科學調配工作，通過以挖做填等方式減少棄方，避免出現大量棄方等問題，盡可能地減少對周圍環境和植被的破壞。如果需要放棄一些沙土，就需要科學規劃棄沙線路，并對棄沙地段進行防護處理，有效恢復植被。

4 注意事項

公路沙土路基施工對施工細節的要求相對較高，因此，在施工時需要注意重要事項，盡可能地提高施工質量。

4.1 設備選擇中的注意事項

機械設備會對沙土路基施工的效率與質量產生較大影響，而沙土路基的施工工藝較為特殊，所以在選擇機械設備時需要注意一些事項。應優先選擇功率大、通行能力強的大型設備，確保每一種機械設備的性能都符合要求。例如，應確保推土機的附著力、通過性能、爬坡能力、發動機功率符合要求；確保平地機具有良好的調平與整平性能；確保壓實機械的功率與噸位符合要求；確保運輸機械的爬坡能力與環境適應能力符合要求。

4.2 灑水中的注意事項

灑水在沙土路基施工中發揮著重要作用，如果在灑水過程中出現不均勻、不徹底等問題，可能會對沙土的壓實度產生較大影響，并導致運輸車輛在上料過程中出現軟基、陷車等情況。

一方面，在施工前應明確公路工程周圍的水源，并做好水源引入的規劃工作，為后續灑水奠定基礎。另一方面，應選擇合適的上水設備，確保上水設備能夠將水引入到施工現場中且能夠均勻、徹底地灑水，降低出現不良現象的概率。

4.3 碾壓中的注意事項

只有做好沙土填料的碾壓工作，才能夠提高路基施工質量。沙土的透水性能相對較好，在進行上層施工時水在沙層中會不斷下滲，導致松散薄層的含水量不斷增大。在這種情況下，沙土路基成型后的抗剪強度會比較低，在進行壓實處理后路基表層5～10 cm沙層的密實度也比較低，且土層十分松散。為此需要根據沙土的濾水性能以及水穩性能優化碾壓施工工藝，通過增加碾壓次數、調整碾壓順序等方式提高碾壓質量。

4.4 路基頂層施工中的注意事項

在進行路基封頂層施工時，即使利用振動壓路機進行碾壓，表層土也會十分松散，對此需要利用灑水車進行灑水處理，使沙層的含水量達到標準值。在完成整個施工段的碾壓工作后，需要及時進行自檢與報檢，并利用灑水車進行灑水處理，使路基水分符合要求，從而提高路基質量。

5 結束語

沙土路基對施工材料、施工設備、施工技術等各個方面都有較高的要求，在進行公路沙土路基施工時，需要選擇合適的材料與設備，并按照國家相關要求進行標準化與規范化施工，確保沙土路基的施工質量與進度符合要求。在進行灑水、碾壓等施工時應明確注意事項，盡可能地減少施工失誤，否則可能會影響施工效果。

參考文獻

[1] 顏鑫.高速公路項目填沙工藝及沙土路基邊坡防護技術[J].工程建設與設計，2019（11）：128-129+132.

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[3] 代詩宇.沙土路基邊坡力學穩定性改善及其效應[J].科學技術創新，2022（24）：93-96.

[4] 于亮亮.高速公路路基沉降影響因素及應對措施[J].工程建設與設計，2023（11）：109-111.