沙漠公路路基的施工工法

'榆靖高速公路沙路基施工【摘要】介绍了我国第一条沙漠高速公路—榆靖高速公路风积沙路段路基施工的全过程。从沙路基施工准备、沙路基压实标准及检测方法、沙路基填筑、沙路基压实、压实机械的选型、施工组织和质量控制等方面总结了沙漠公路路基的施工工法。【关键词】沙路基；风积沙填料；工艺参数榆靖高速公路是国家能源重化工基地—榆林通往西安及周边省府的重要干线，是规划中的包头到北海大通道的一部分。该公路北起榆林南至靖边，地处毛乌素沙漠南缘的长城沿线风沙区，沿线贯穿活动－半活动和固定－半固定沙区，是国内当时实施修建的第一条沙漠高速公路。下面仅以风积沙路基施工段的施工为例对沙路基的施工工艺做以介绍。1工程设计概况风积沙路基采用整体式横断面，路基宽35m，由行车道（2×7.50m），中央分隔带（11.0m），左侧路缘带（2×0.75m），硬路肩（含右侧路缘带）（2×3.0m），土路肩（2×0.75m）组成。由于路线位于毛乌素沙漠长城沿线风沙区，加之风积沙填料的无粘聚性、易被风蚀，故设计采用了20cm厚灰土封闭层封闭路基顶面和粘土包封边坡面。2 施工准备2.1导线、原地面线的复测2.1.1依据设计文件，路基施工前应详细认真校核座标控制点、水准点，统一复测全路段座标控制点、水准点。如果这些点在路基施工范围内，应移至路基施工影响范围以外，并设在较为稳固的、长度不少于1.0m的砼桩上，同时应设护桩加以保护。2.1.2恢复中线，根据榆靖高速公路建设管理处提供的导线及水准点资料对其进行复测，认可后，对原地面线进行复测。因地处风沙区，原地面、地貌变化较大，为了便于指导以后施工，对设计横断面逐一进行重测，绘制横断面图为后期施工放线提供基础资料。2.2风积沙填料的物理指标试验，标准试验按每1km取一组样的频率对本段内的风积沙填料进行实地取样，分别对样品进行颗粒分析试验、视密度试验、标准干密度试验。下面仅以k83+000～k86+000段为例子说明各项准备工作的运行。2.2.1标准干密度试验风积沙最大干密度的确定方法与粘土不同，分为干振法和饱水振动法。考虑到沙漠区域施工段水源缺乏的实际情况，采用推土机或振动压路机在天然含水量（一般为4％－8％）状态下或洒水状态下分层路基压实施工工艺。对于本段路基施工标准干密度，我们采用干振法确定，该方法确定的最大干密度是拟采用工艺路基压实度控制依据。用干振法对k83+000～k86+000段按1组/km的频率进行实验，其结果分别为1.71g/cm3、1.77 g/cm3、1.72g/cm3。见表12.2.2视密度、颗粒分析试验视密度采用容量瓶法，其值均为2.64；颗粒分析试验，粒径均小于0.5mm。2.3路基压实质量标准及检测方法2.3.1根据榆靖高速公路《沙区路基施工技术规程（试行）》，采用干振法确定风积沙在天然含水率状态下的最大干密度，并以此作为控制路基压实的依据，且要求路基压实度均大于94%。2.3.2压实度检测方式采用普通环刀法测定风积沙最大干密度，然后求得压实度及固体体积率。因风积沙无粘聚性，故每压实层顶面以下15cm内为扰动松散区，故其取样位置与土路基不同，应在每层距顶面15cm以下取样。随机取样每2000m2检查8点，不足200m2检测2点。施工过程中每点压实度均应不小于94％。2.4路基压实度标准(见表2)2.5施工机械配置（以k83～k86段的机械配置为例说明）因施工区域地处沙漠区，轮胎式机械性能受到限制，故以履带式施工机械为主进行配置。下面以k83～k86段的机械配置为例说明，详见下表：3沙路基施工 本段沙路基穿越区域地形以波状沙丘为主，沙丘平均高差3－4m左右，且沙丘分布均匀、密度较大。故在该段的土方调配上以横向土方调运为主，局部辅以短距离纵向调运的总体土方调运方式；路基顶面灰土封闭层施工以厂拌法机械化施工；粘土包封边坡层施工，针对于大面积可以发挥机械效率的施工面，采用机械施工，小区域面积采取人工施工的方式施工。下面分别以以上各分项对该段沙路基施工做以介绍。3.1取沙和弃沙本区段沙路基施工以沿线两侧就近取弃，取沙以沙丘为主，弃沙以沙窝为主。两侧取沙宽度均控制在路基两侧的20m平整带范围内，并与平整带施工布局相结合。考虑到沙漠区域的绿化环保在取弃沙时，对原有植被和地表硬壳均采取了有效的保护措施。3.2沙路基填筑3.2.1清表推土机辅以人工进行清表，推土机进行全面铲除后由人工将遗漏的树枝、根系等有机质拾捡出去。3.2.2放样清表完成后，根据前期复测的横断面图等数据，恢复中桩，放样边桩，坡脚线，坡脚线定位时两边各加宽50cm。3.2.3 基底碾压（1）填方面内横坡陡于1：5处，将原地面挖成台阶宽于2m的台阶；（2）高度小于1m的流动沙丘路段，将原沙丘推平；（3）先用t140推土机初压2遍。采用18t双驱压路机碾压6遍，基底压实后取样检测，并测量高程。3.2.4路基填筑采用水平分层并按横断面全宽逐层向上填筑，因原地面不平，从坑最低处填起。用t140推土机摊铺整平，并用水准仪测量控制厚度，每层虚铺厚度控制为30cm。3.2.5沙路基压实路基压实用t140推土机和18t双驱压路机进行组合碾压，具体为：①先用t140推土机稳压2遍（纵、横方向以时速3km／h各稳压1遍），稳压时从路基边缘向中间逐步碾压，履带重迭1／2（单侧轮迹面满整个工作面为1遍）；②采用18t双驱振动压路机碾压6遍，轮迹重迭宽大于1／3以上（轮迹布满工作面为1遍）。压路机行驶时速控制为2km／h。此时压实度已达到94％以上；③用t140推土机对施工层终压2遍收面，最后取样检测压实质量。在上述的施工过程中，经对风积沙填筑路基碾压前后的标高抽查测量，计算出风积沙压实系数为1.10（虚铺厚度按30cm计），压实系数统计如下表：4沙路基中间交验路堑区段、路堤区段的沙路基顶层达到设计标高后，统一进行整型，然后进行中间交验，为下一步灰土封闭层的施工做好准备。中间交验的实测项目及检测方法、频率和允许偏差见下表：5 结束选用风积沙填筑路基因其就地取材而大大降低了建设项目的投入资金，在沙漠区公路施工中有着良好的推广价值和应用前景，但沙路基因填料的特殊性（即无粘聚性）及气候环境因素，在设计结构形式与土路基差异较大，因而施工工艺参数及机械组合方式与土路基不同，通过对榆靖高速公路n-8标段路基工程的沙路基施工，我们已对每一道工序的工艺参数及机械组合方式有所掌握，为以后的沙路基施工积累了宝贵的施工经验。参考文献[1]榆林至靖边高速公路沙区路基施工技术规程（试行）[2]jtj033－95公路路基施工技术规范[3]jtj071－98公路工程质量检验评定标准[4]jtj051－93公路土工试验规程'