风积沙路基施工工艺探讨及注意事项

'2014年第12期北方交通—69—文章编号:1673－6052(2014)12－0069－03中图分类号:U416．1文献标识码:B风积沙路基施工工艺探讨及注意事项时广丹(大连公路工程集团有限公司北方分公司大连市116113)摘要:结合沈康三期高速公路(康平海州窝堡至北四家段)路基风积沙施工实践，从风积沙特性分析并结合现场实际施工情况，确定风积沙路基的施工工艺，阐述了施工中应注意的问题，为提高路基施工质量提供保证。关键词:高速公路;风积沙;路基施工;机具选择;压实;边坡防护高速公路路基填筑材料按就地取材的原则，沈康三期项目沿线风积沙资源丰富，大部分路基采用风积沙填筑，为保证路基整体质量，在填筑中设置路基顶面封层和路基边坡护坡土。由于风积沙路基施工在现阶段我国并没有较成熟的施工技术规范、施工工艺和方法，作为路基填料，风积沙的使用在现行规范中也没有明确规定。结合本项目遇到的实际问题进行分析与总结，并经过多方试验和论证，现对风积沙填筑路基施工技术加以整理、总结，形成本技术与大家共同探讨。1风积沙的特点及试验数据风积沙的缺点是天然含水量低、土质松散、粘聚力差、抗剪能力差，完成每层压实后路基无法正常通行，影响着路基上一层的正常施工。但风积沙的颗粒组成细且单一均匀，具有沉降量小、沉降速度快、水稳性好、压缩后变形小、易压实等特点，而且风积沙具有料源丰富、成本相对较低的优点。通过对本项目全线的试验结果调查，康平地区风积沙的颗粒0．5mm以下含量均大于97%以上，0．075mm以下的含量均小于11%，主要分为无塑性级配风积沙和含细粒土风积沙。具体试验检测结果如表1:表12施工工艺的选择2．1施工方法的确定填料1:风积沙施工大致可分为二种，即干压法施工、水坠碾压法施工。干压法施工:推土机、装载机、压路机、挖掘机配合填筑法。水坠碾压法施工:采用灌水沉降法和相应施工机械配合填筑法。填料2:此类风积沙因含有细粒土成分与普通土填筑方法一样，采用干压法施工即可，其塑性指数比纯风积沙大，另外天然含水量比最佳含水量略大，易压实，路基整体强度形成较快，每层压实后路基可以正常通行，不影响路基上一层的正常施工。本文将重点介绍无塑性级配风积沙的施工工艺。2．2施工机具的选择风积沙在天然条件下呈松散状态，内聚力几乎为零，抗剪性能差，一般机具难以行驶，所以施工中尽量使用双驱动单钢轮振动压路机，另外推土机的稳压也是振动压路机工作前的必要步骤。相对于普通的路基施工，风积沙路基推土机的使用数量与频率要相对高些。2．3采用干压法施工填料名称塑性指数CBＲ值最大干密度最佳含水击实方法填筑风积沙松铺厚度应控制在30cm左右，推填料无塑性级(%)(g/cm3)量(%)土机将填料摊平后，采用推土机先进行稳压，履带重1配风积沙3．515．21．819．0%重型Ⅱ－2填料含细粒土2风积沙6．515．81．928．2%重型Ⅱ－2合1/2稳压两遍后，压路机可正常驶入进行静压，之后振动压路机振压，一般情况下压路机碾压4遍即可满足压实度要求。经检验合格后进行上一层施 —70—工。具体施工工艺如图1。北方交通2014年第12期图1风积沙干压法施工工艺流程如何进行上一层施工，首先需要解决风积沙的运输便道问题，在本项目中，采用在已完成的路基中线位置铺设一条宽5m，填料为石渣的运输便道，现场采用两侧上料方式，推土机、装载机或其他机械配合，纵向或横向调运土方。这种施工方法的最大弊端就是我们常说的二次倒料，加之多种机械聚集于同一工作面，容易造成机械使用效率不高，且同一工作面上施工机械过多也增加了不安全因素。装载机的来回走动，对路基施工层的破坏也是非常严重的。所以如何处理好这些问题就成了该段路基施工的重中之重。此种施工方法，施工段落划分不宜过长，如交通情况允许，运输便道的上下道口距离可控制在200m左右，使各施工段落尽快连成一片，便于所有机械设备的统一调配，提高设备的利用率。如有构造物干扰路段，可在机械的配合下自卸汽车运料逐渐堆积成若干料堆，之后逐层压实，此方法配合使用的机械台班会大大增加，施工费用相对较大。2．4采用水坠法施工此种施工方法需要对风积沙进行大量的灌水，所以必须保证附近有充足的水源和配套的上水设备。在河套地区，地下水位较高，而且水源相当丰富，可采取就地打井取水的方法。在干旱、地下水位缺乏的地区，也可采取在取土场提前进行洒水的方法，在现场也必须配备足够的水车进行补充洒水。具体工艺如图2。(1)施工作业段长度选择:根据试验段实践经验总结，风积沙施工必须施工一段、完成一段、防护一段，所以风积沙一个作业面不宜过长，按照200～300m设置。(2)打井取水方法:每个施工班组在施工作业图2风积沙水坠法施工工艺流程段打直径42cm、深40～60m左右水井2～3口，需配置30kW发电机2台和15kW水泵2台。或者可采用打梅花井方式，每个梅花井由8～10眼2寸小井组成，配备1台移动式4寸水泵，梅花井的间距为100m左右。(3)风积沙摊平之后现场灌水闷料:首先用施工机械将风积沙推平，在风积沙粗平后，采用人工修筑挡水埝，对风积沙进行分格，每个格的大小宜为5m×5m然后对每个格进行灌水闷料。采用分格的方式进行灌水，保证了灌水均匀，防止漏灌、过灌现象的发生，保证了风积沙的施工质量。(4)闷料时间:现场技术员根据每闷料方格计算用水量(料场闷料方格尺寸一般按照现场实际情况确定)，用水量=长×宽×取料厚度×试验室测定的最大干密度×(最佳含水率+2%－天然含水率)，抽水时间=用水量÷(水泵额定抽水量)。实际操作中以2h内方格表面有积水为止，若2h内方格表面无积水则继续灌水。闷料时必须遵循一个原则:抽水时间宜大于理论计算时间。(5)闷料结束后，采用推土机和平地机将风积沙填筑层精平，使用双驱动单钢轮振动压路机碾压3～4遍。(6)根据施工进度计划、原材料的天然含水量和最佳含水量，必须要通过计算，来确定井的直径、数量和间距以及应配备水泵的功率和数量。2．5施工中应注意的问题(1)对填方路基原地表应充分碾压，确保地表以下30cm范围内沙层的压实度符合设计要求。(2)风积沙填料中，不得夹杂黏土、植物及树根等杂质。(3)当填方分几个作业段施工，两段交接处不能同一时间填筑的，应将先填路段挖成宽度不小于 2014年第12期时广丹:风积沙路基施工工艺探讨及注意事项—71—2m的台阶;同一时间填筑的则应分层相互交叠衔接，其搭接长度不得小于2m。(4)在卸车过程中，特别第2层以后的卸车，必须合理组织车辆和指挥交通，防止运料车辆在风积沙上误车和便道交通堵塞情况发生。(5)施工现场气温、日照导致风积沙天然含水量丢失较大时，应该考虑及时洒水，保证压实效果。(6)施工时必须分层填筑、分层压实，分层的最大松铺厚度一般不大于30cm。不得将风积沙和包边土在一层中混合填筑。(7)填筑路堤应采用水平分层填筑法施工，按照横断面全宽分成水平层次逐层向上填筑。如原地面不平，应由最低处分层填起。每填一层，检测下一层压实度符合规定后，再填上一层。(8)填方路堤风积沙施工完成后，应及时铺筑封层，采用山皮土、碎石土、石渣等强度较高的材料填筑，并要及时对边坡进行防护。2．6风积沙路基边坡防护(1)由于风积沙是松散性材料，其粘结性和塑性都很小，不易形成板体。为防止边坡风蚀和雨水冲刷，确保路基稳定，路基成型后应对边坡及时进行防护。防护尽量采用粘性土，这样既能有效防护路基边坡，又便于植草绿化，改善生态环境。(2)护坡土填筑材料的塑性指数要大于6。(3)护坡土的填筑厚度与同层风积沙厚度相同，宽度要符合设计要求，一般不小于2m宽，沿路基坡面等厚度等宽度水平填筑。(4)护坡土要与同层路基同步碾压，确保压实度符合设计要求。压实后应按设计边坡坡度修整边坡，使坡面平顺，线形美观。边坡完成后，应尽快进行坡面绿化。(5)当护坡土和风积沙层的压实度达到要求后，在护坡土范围内按照设计的盲沟间距、断面尺寸进行碎石盲沟施工，盲沟底面向外倾斜坡度为2%;然后铺设土工布、填充碎石、翻卷土工布包裹碎石，形成碎石盲沟;每道碎石盲沟施工结束后，要保证路基内存水通过盲沟顺利排除。2．7风积沙的压实度指标及检测本项目的风积沙填筑路基集中在填方路基的路堤部分，下路提(路基顶面150cm以下)压实度指标不小于93%，上路提(路基顶面以下深度80～150cm范围)压实度指标不小于94%。风积沙保水性较差，必须保证连续作业，减短工序间的时间差非常重要。所以检测时间要及时，合格后，同时报监理工程师检测。现场风积沙压实度检测采用灌沙法，每200m检测4处，取样按照填筑层厚的中间部位进行，检测中严格按照试验规定程序检测风积沙层的压实度。3结速语风积沙施工段落宜短，施工速度要快，各工序施工要紧凑;机械在填筑层上作业时，要有充分的思想准备和必要的措施，克服施工机械在风积沙路基上陷车、打滑的影响，这些是风积沙路基施工的特点和不同于其他土质路基施工的关键所在。ADiscussionandNoticesAboutConstructionTechnologyofAeolianSandSubgradeSHIGuang-danAbstractcombinedwiththeconstructionpracticeofAeoliansandsubgradeofthethirdphaseoftheShen－Kanghighway(KangpingHaizhouwobaotonorthfoursegments)，fromthecharacteristicsanalysisofaeoliansandandcombiningwiththeactualconstructionsituation，theconstructiontechnologyofaeoliansandsubgradearedeterminedandtheproblemneedingattentionduringconstructionarestatedprovidinginsuranceforthesubgradeconstructionquality．KeywordsHighway;Aeoliansand;Subgradeconstuction;Machinesandtoolsselection;Compaction;Slopeprotection'