浅谈风积砂填筑路基的施工质量控制

发布时间：2022-03-08 15:07:32 浏览数：次

(乌海市万桥公路事务所，内蒙古乌海 016000)
摘要：通过对风积砂路基施工积累经验的总结，探讨了风积砂路基的施工方法、工艺及质量控制。
关键词：风积砂；路基；施工方法；质量；控制
中图分类号：U416.1⁺6 文献标识码：A 文章编号：1007—6921(2008)08—0091—01

沙漠公路中风积砂填筑路基的施工是公路建设部门的一个重要研究课题，长期以来，风积砂路基的施工技术一直困扰着公路工程的建设者们。由于风积砂土质松散、无塑性指数、无粘聚性、内聚力小、抗剪能力差，在外力作用下，容易产生位移，完成压实后路基不能稳定通车，解决风积砂路基施工问题是公路建设部门的一个重要研究课题。
1 风积砂的物理力特性

浑善达克沙地的风积砂（级配不良砂）主要分布于风蚀地形中的风蚀洼地，沙丘起伏较大，呈灰白、土黄色，由长石、石英组成，分选性及磨圆性较好。
1.1 自然状态下的容量

风积砂容重值一般不高，干容重一般为1.4g/cm³，湿容重大约为1.5g/cm³。在同一层沙粒中，由上到下，随深度的增加，其容重有所减小，大颗粒沉在下面空隙率较大，容量减小，最上层颗粒较细，孔隙率最小，容量相对增加，由于天然状态下沙层中的含水量都有很小，因而天然容重与干容重相差无几。
1.2 压实状态下的密度

压实后风积砂的最大干密度可以达到1.76～2.0g/cm³（而纯风积砂1.8g/cm³左右），为天然状态下密度的1.2～1.4倍。
1.3 沙的内聚力C值内磨擦￠值

风积砂的￠值约为28°～32°，松散沙的￠值与天然休止相近，密沙的￠值要比天然休止角大，饱和沙比同样密度的干沙￠值低1°～2°左右。风积砂的内聚力C值很小，一般近似为零。
1.4 风积砂的天然含水量

风积砂天然含水量很低，最低的地方不足1%，最大含水量一般不超过5%。随着季节变化，沙中的含水量也有变化，但变化不大。由于表面蒸发量大，故水分常积聚在沙漠层的底部，从上到下，含水量呈三角形变化。
1.5 风积砂的微粒性

浑善达克沙地的沙颗粒属于细砂，大多数情况下，最大粒径约0.5mm，0.5mm～0.25mm范围内的颗粒含量占30%左右，0.25mm～0.074mm范围内的颗粒含量为68%左右，0.074mm以下颗粒含量占2%左右。
1.6 风积砂的非亲水性

风积砂颗粒一般具有非亲水性，即沙粒表面对水几乎没有物理吸附作用，最大吸水率不足1%，一般都在零附近。沙的滤水作用十分明显，水在沙层中直接下渗，使沙漠表层的沙常处于干燥状态。
1.7 风积砂的非湿陷状态

湿陷性是指土颗粒在干燥时具有较强的骨架结构，而遇到水后骨架发生变形或崩塌的一种特性。沙的自然结构或者压实结构都具有非湿陷性质，即沙颗粒遇到水后能保持原有骨架结构性质，水稳性好，毛细水上升高度小于1m。
2 风积砂的化学特性
2.1 风积砂的工程特性

风积砂的工程力学特性决定着风积砂作为结构层其强度和稳定性是否满足要求。
2.2 风积砂的击实特性

通过对典型沙漠进行试验，结果表明：风积砂的击实规律和砾石土相似，表现为随含水量增大，干密度先降低，经过一个低谷后再上升，呈凹曲线型，最大干密度出现在含水量接近零及接近饱和处，有两个峰值，表明风积砂具有干压实饱水压实两大特性。
3 风积砂具有振动压实特性
3.1 共振频率

通过对不同含水量、不同初始密度、不同厚度的沙样共振频率测定表明；共振频率与沙的密实度、含水量和厚度相关。浑善达克沙地细沙在25～55HZ之间。
3.2 振动压实规律

风积砂的压缩特性表明风积砂的密度变化范围不大，幅度为0.38g/mm³，变化率为22%，说明由松散状态到密实状态压实过程较短。

通过干燥状态下的压缩试验得出：在同一荷载作用下，风积砂的初始沉降完成很快，一般在15s内，基本不产生徐变，总沉降率＜1.5%；在不同荷载作用下，沉降量变化较大；荷载越重，沉降量越大。
4 风积砂路基压实的施工技术方案、施工程序及质量控制
4.1 清表与填前碾压

路基填筑前，按照施工放样及横断面进行清表，清表深度清除到没有根系部位为止，一般不小于30cm。清表时，清除一段，碾压成型一段。碾压完后，进行路基填筑。
4.2 挖方

路堑开挖施工，考虑到山丘的高度与不均匀地貌及特定土质，采用纵向通道法进行施工，从一端或两端纵向挖掘15～20m通道，一次挖到路槽标高，然后由通道向两侧拓宽工作面。开挖过程中要考虑挖方边坡，可先预留50cm～100cm，刷坡时可采用人工配合挖掘机一次性完成，避免超挖，边坡应及时防护，确保边坡稳定。
4.3 填方

对于纵向调运方运距小于100m的路基，用推土机分层推填，并配合平地机分层整平。对于借土填方和纵向调运方运距大于100m的路基，采用装载机装土。路基填筑采用纵向分层法，每层虚铺厚度不超过40cm，采用人工配合推土机进行摊铺，按放样标高与挂线高度进行整平，每半幅超宽30cm，以保证路基边缘压实度。摊铺整平后，用履带推土机全幅进行稳压后，用平地机进行细致平整，有专人指挥，达到规定的平整度与横坡要求。
4.4 洒水

稳压完后，现场立即检测含水量大小，如需补充水分，从打好的井中或蓄水池中抽取，均匀喷洒或打方格洒水。
4.5 路基压实

每层填土用履带推土机整平、稳压后洒水，每层厚不得超过40cm，碾压工艺为：振压4遍，履带推土机排压1～2遍，每遍轮迹要重叠1/2，由弱振到强振，压实路线，直线段先两侧后中间，小半径曲线段由内侧向外侧，纵向进退式进行。注意纵横向接头，必须重叠，振动压路机一般横向重叠0.4～0.5m，纵向重叠2.0m，达到无漏压、无死角。
4.6 路基填挖结合部的压实度控制

路基填挖结合部位较多，这些部位的压实度控制就显得尤为重要。因此，在具体施工中，确定填挖分界线并予以标识，从下向上逐层做出台阶，并严格遵循“先做填方后做挖方”的总原则。，进行挖方时必须注意不能将未进行碾压的结合部位掩埋，严禁出现漏压或压实度薄弱地带，以保证路基的整体压实质量。
［参考文献］
［1］中华人民共和国行业标准（JTJ033-95）：公路路基施工技术规范［S］.
［2］交通部部颁标准.公路工程质量检验评定标准（JTJ071-94）［S］.北京：人民交通出版社，1994

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