風(fēng)積沙公路路基在新疆公路建設(shè)中的應(yīng)用

李清怡

（中建新疆建工路橋工程有限公司，新疆 烏魯木齊 830054）

0 引言

通過(guò)對(duì)風(fēng)積沙的物理特性與相關(guān)的試驗(yàn)結(jié)果分析得出，風(fēng)積沙筑成的路基具有穩(wěn)定性高、路基的沉降量小、沉降發(fā)生的速度快、水穩(wěn)定性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)。但是，風(fēng)積沙筑成的路基，在天然狀態(tài)下，容易松散，內(nèi)聚力很小，導(dǎo)致其抗剪性能非常差，這也就使得一般的筑路機(jī)械難以行駛，一般的鋼輪壓路機(jī)沒(méi)有辦法將其碾壓到一定的壓實(shí)度。同時(shí)，因?yàn)樯衬貐^(qū)的特殊的氣候條件，導(dǎo)致沙漠公路的施工難度，要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他地質(zhì)條件的筑路工作。

1 工程概況

我國(guó)的G218線在新疆塔克拉瑪干沙漠的邊緣，沿著塔里木河道西側(cè)分布，公路的沿線有一些固定和半固定的沙丘分布，這個(gè)地區(qū)屬于平原微丘地形。G218公路的兩側(cè)地質(zhì)多是沖積、風(fēng)吹形成的粉砂土。因?yàn)樗锬竞訑嗔鞯脑?，使得這個(gè)地區(qū)的生態(tài)環(huán)境不斷惡化，原有的綠色走廊不斷退化，沙漠化程度日益增加。這個(gè)地區(qū)氣候干燥炎熱，降雨量小，蒸發(fā)量大，最高氣溫高達(dá)43℃，年蒸發(fā)量達(dá)到3 000mm，年降水量?jī)H有50mm，水資源極其匱乏，地下水位在10～30m之間。因?yàn)樯硥m暴頻繁發(fā)生，最大風(fēng)速常達(dá)40m／s。此地區(qū)的公路病害主要是沙埋和風(fēng)蝕造成的。公路路基設(shè)計(jì)使用風(fēng)積沙作為施工的填料，兩側(cè)使用低液限黏土或者是粉砂土作為包邊土，以提升公路路基的抗風(fēng)沙腐蝕的能力。

2 風(fēng)積沙公路路基填筑的施工準(zhǔn)備工作

2.1 修筑施工便道

為了有效地提升車輛的運(yùn)輸效率，需要精心的修建一些施工的便道，先通過(guò)推土機(jī)大致找平，再使用平地機(jī)進(jìn)行精平，為了能夠提升便道的有效承載能力，需要鋪設(shè)4.5m寬的土工布，再使用粘土或者砂礫料進(jìn)行鋪筑，然后灑水并碾壓密實(shí)。

2.2 促進(jìn)水源的有效使用

作為公路施工必需的水，通過(guò)選擇距離公路施工現(xiàn)場(chǎng)近的塔里木河古河道進(jìn)行深水井鉆探，井的深度大部分在10～40m，配備24kW左右的柴油發(fā)電機(jī)組，進(jìn)行施工用水的抽取，在水井旁邊建一個(gè)蓄水池，以保證施工用水的不間斷供應(yīng)。由于沙漠氣候的炎熱和高蒸發(fā)量，原則上每一個(gè)路基施工隊(duì)要建一口水井。

2.3 選擇取土場(chǎng)

通過(guò)集中取土場(chǎng)進(jìn)行取土，在選擇取土場(chǎng)的時(shí)候，要盡量選用一些位于水井旁的，以便于直接從蓄水池或者從水井中抽水拌料，避免用干沙填筑然后灑水的做法，提升取土和拌料的質(zhì)量。

2.4 選擇施工機(jī)械

因?yàn)樯衬貐^(qū)地廣人稀，交通設(shè)施不發(fā)達(dá)，高溫、大風(fēng)等天氣，使得車輛的損害較大，機(jī)械保養(yǎng)、機(jī)械配件維修難度大。所以，要最大程度地選用適合的機(jī)械車輛進(jìn)行施工，推土機(jī)要使用120t以上的，以前后輪驅(qū)動(dòng)的為主，振動(dòng)壓路機(jī)選用14t以上的前后輪驅(qū)動(dòng)壓路機(jī)，并且要盡量選用機(jī)械性能狀況好的新型機(jī)械。

3 風(fēng)積沙公路路基填筑

3.1 施工取土的運(yùn)輸與碾壓

在取土之前，要按照土方的用量做好取土場(chǎng)的規(guī)劃工作，使用挖掘機(jī)從預(yù)定的開(kāi)挖深度往上裝土，在車輛進(jìn)出取土場(chǎng)的便道上，要做好灑水工作。運(yùn)輸土方的車輛要選擇8～15t的自卸車，自卸車在使用濕壓法碾壓密實(shí)的中間層上行駛，大部分情況下不會(huì)出現(xiàn)車輛下陷的問(wèn)題，但是因?yàn)橥翆邮蛘哕囕v掉頭的困難性，因此要提升便道的平整性，最大程度上降低風(fēng)積沙土基水分的散失。

3.2 碾壓質(zhì)量的控制

風(fēng)積沙的特性使得其對(duì)振動(dòng)非常敏感，在路基處于最佳含水量的狀態(tài)時(shí)，使用振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行碾壓，能夠獲得良好的碾壓效果，提升了路基碾壓的效率。在初次碾壓的時(shí)候，壓輪擠出的松砂擁擠在前輪的下面，后輪碾壓之后的表面，因?yàn)楫a(chǎn)生了剪切作用，導(dǎo)致壓路機(jī)行走較為困難，如果沙層含有較少的水量，往往會(huì)產(chǎn)生壓路機(jī)打滑或者深陷的問(wèn)題。所以，碾壓的時(shí)候需要使用前后輪驅(qū)動(dòng)的振動(dòng)壓路機(jī)，提升碾壓的效率。在進(jìn)行風(fēng)積沙碾壓的時(shí)候，需要注意以下幾個(gè)方面：

a）在碾壓之前，要使用灑水車來(lái)補(bǔ)水，以提升沙層的含水量，補(bǔ)償施工過(guò)程中水分的滲漏和蒸發(fā)；振動(dòng)壓路機(jī)在工作的時(shí)候以50～80m為一個(gè)碾壓的路段，按照“先靜壓后震動(dòng)，先邊上后中間”的順序，進(jìn)行5次碾壓；當(dāng)風(fēng)積沙的壓實(shí)度達(dá)到或者接近其最干密度的時(shí)候，內(nèi)摩擦角產(chǎn)生的抗剪強(qiáng)度最大，這時(shí)碾壓車輛能夠在土層上面自由的行駛；

b）碾壓時(shí)因?yàn)轱L(fēng)積沙成型以后，其抗剪強(qiáng)度較低，振動(dòng)壓路機(jī)在壓實(shí)以后，表層的密實(shí)度較小，很容易出現(xiàn)松散的問(wèn)題。

由于風(fēng)積沙透水性好，在進(jìn)行上層施工的時(shí)候，水在沙層中開(kāi)始慢慢地下滲，該松散薄層的含水量不斷加大，在壓路機(jī)的壓力之下，密實(shí)度將達(dá)到規(guī)定的值。研究表明，振動(dòng)壓路機(jī)的有效壓實(shí)范圍能夠達(dá)到50cm，在有效的范圍內(nèi)越往下其密度越大。因?yàn)轱L(fēng)積沙含水量非常大，在碾壓的時(shí)候，往往會(huì)產(chǎn)生彈簧現(xiàn)象，這并不會(huì)對(duì)純風(fēng)積沙填筑的路基質(zhì)量產(chǎn)生一些不好的影響，因?yàn)轱L(fēng)積沙的濾水作用和水穩(wěn)性能較高，產(chǎn)生的彈簧現(xiàn)象路基填方不用翻挖，大概1h之后碾壓就能夠?qū)崿F(xiàn)規(guī)定的密度。

3.3 路基頂層的施工控制

在頂層施工的時(shí)候，公路振動(dòng)壓路機(jī)碾壓后，表層的5～10cm松散，這時(shí)路基的彎沉值不能滿足設(shè)計(jì)的要求，就需要使用灑水車進(jìn)行灑水，提高沙層的含水量或者讓其超過(guò)沙層的最佳含水量。使用YL16T膠輪壓路機(jī)進(jìn)行3～4遍的碾壓，保證公路路基頂面的平整和緊密。等到整個(gè)公路施工段碾壓完成之后，馬上進(jìn)行自檢、報(bào)檢，此時(shí)要重點(diǎn)做好壓實(shí)度和路基彎沉值的檢驗(yàn)，在自檢、報(bào)檢之前，要借助灑水車進(jìn)行補(bǔ)水，以提升路基的含水量。

4 風(fēng)積沙公路路基填筑的注意事項(xiàng)

根據(jù)新疆地區(qū)沙漠地帶的氣候特征、風(fēng)積沙路基施工的工藝特點(diǎn)等，在公路施工的時(shí)候，首先，要避開(kāi)惡劣的天氣，如沙塵暴天氣、炎熱高溫的天氣。由于新疆沙漠地區(qū)夏天的平均氣溫高達(dá)35℃，這使得公路施工工作人員和施工機(jī)械無(wú)法正常工作，所以施工的時(shí)候盡量選擇早上和晚上。在沙塵天氣施工，會(huì)造成施工機(jī)械和人員的施工困難，所以也要提前做好施工時(shí)間的確定。其次，公路施工的段落劃分要遵循“集中力量，快速施工”的原則，從公路路線的一段開(kāi)始推進(jìn)，并在最短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)此段公路的施工，以提升施工機(jī)械的統(tǒng)一調(diào)配，提升機(jī)械設(shè)備的使用效率。再次，公路路基交驗(yàn)段落不能太長(zhǎng)，以300～500m為適，在公路交驗(yàn)合格之后，立即使用基層砂礫料來(lái)覆蓋。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，沙漠地區(qū)進(jìn)行路基濕壓法施工的工作重點(diǎn)，是有效解決公路施工用水、施工材料和公路碾壓等。按照短、快的施工原則，進(jìn)行施工段短時(shí)間、快速度的施工，各個(gè)工序之間要把握好時(shí)間，提升施工程序的緊湊性，對(duì)于公路施工過(guò)程中的各種運(yùn)輸?shù)能囕v、施工機(jī)械等，要做好充分的規(guī)劃和準(zhǔn)備，提升新疆地區(qū)風(fēng)積沙路基施工的有效性和合理性。

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