利用河砂填筑高速公路路基新技術(shù)

紀(jì)平

【摘要】本文運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)與設(shè)計(jì)學(xué)相結(jié)合的方法，綜合了比較分析法、實(shí)測法、調(diào)查研究法和數(shù)理統(tǒng)計(jì)法，對河砂填筑高速公路路基新技術(shù)進(jìn)行了調(diào)查研究與分析，清晰合理的展現(xiàn)了河砂填筑高速公路路基的方法及利弊，最終為此技術(shù)提供了科學(xué)全面的介紹。

【關(guān)鍵詞】透水性；碾壓；穩(wěn)定性

在建設(shè)高速公路的過程中，因?yàn)橛捎诘乩憝h(huán)境有限，還有建筑工期的制約以及成本的限制，如果能近距離就地取材，利用周邊的一些物質(zhì)作為高速公路路基的填充材料，就可以做到有效的保持工期時(shí)間控制，減少建筑成本。如果采取用粘土包圍，用砂礫填充，就可以充分發(fā)揮粘土及砂礫的各自優(yōu)點(diǎn)，有效保證填砂路基的穩(wěn)定性。在我國，還沒有實(shí)施土包砂路基施工工藝。

經(jīng)過調(diào)查研究證實(shí)采用土包砂作為路基的工藝結(jié)構(gòu)型式，但在日常實(shí)踐中并沒有與之相關(guān)的質(zhì)量檢測手段與技術(shù)控制標(biāo)準(zhǔn)，在石黃高速建筑工程中，需要建筑一段12km的高填方路基，該段路基橫跨滹沱河南側(cè)的古河道和由于洪水造成的牛軛彎，河道中存有大量的沖積細(xì)砂，但周邊近距離并沒有粘土或適合的填筑材料，給高速建筑工程帶來很大困擾。修建高速公路不僅占用大規(guī)模的土地，高填方路基也要從大規(guī)模的耕地取土，但我國人均耕地面積有限，這樣不利于國民發(fā)展。因此，高速公路建設(shè)中藥盡量減少耕地的占用，節(jié)約土地資源。而且砂土的水穩(wěn)定性好，易透水，與水溶合易沉陷，與水溶合易壓實(shí)，水的上升高度小，是一種較好的建筑材料。在內(nèi)陸范圍近河灘區(qū)域修路采取河砂填筑路基，既可以節(jié)省耕地，又可以疏通河道。

一、河砂的建筑特性

河砂具有極強(qiáng)的透水性，與水易沉陷，易于壓實(shí)，與水結(jié)合穩(wěn)定性好的特點(diǎn)，但是較粘土來說，在質(zhì)量、受力性質(zhì)上仍具有一定差異，在建筑過程中施工技術(shù)與指標(biāo)控制中也有較大差別。因而河砂與粘土在施工中如何緊密結(jié)合時(shí)問題關(guān)鍵。若關(guān)鍵問題得不到保障，就會為工程質(zhì)量 埋下安全隱患。

經(jīng)過對河砂的研究分析，證明河砂在天然條件下不能緊密結(jié)合，只有憑借和飽和水結(jié)合壓實(shí)才能縮小顆粒間的距離，組成緊密堅(jiān)固的結(jié)構(gòu)。根據(jù)反復(fù)試驗(yàn)證實(shí)：砂土的最大干容量與最佳含水量與0.074以下的顆粒含量多少反映較為遲鈍?？傮w顆粒細(xì)時(shí)，最大干容量偏低，最佳含水量較高。因而在夏季建筑時(shí)要盡量多預(yù)留水分揮發(fā)。

二、粘土包圍河砂路基施工新技術(shù)

經(jīng)過相關(guān)技術(shù)論證，發(fā)現(xiàn)運(yùn)用粘土包圍，河砂填充的建筑方法可以保留粘土和河砂的優(yōu)點(diǎn)，保證了填砂路基的穩(wěn)定性。但我國目前還沒有相關(guān)的實(shí)際建筑操作。對于這種現(xiàn)狀，與設(shè)計(jì)部門制定施工設(shè)計(jì)計(jì)劃，在實(shí)際施工建筑中積極探索，加強(qiáng)總結(jié)與技術(shù)完善。采用兩種方案進(jìn)行試驗(yàn)階段來確保填筑的穩(wěn)定性與工程進(jìn)度。

（一）河砂與粘土同步施工

在此種方案中，砂土與粘土保持水平，實(shí)質(zhì)就是粘土與河砂同時(shí)攤平與碾壓。砂土與粘土同時(shí)施工又可以分為兩種方案。一種方法是粘土與砂石同時(shí)攤平后，先壓實(shí)外層的粘土，待壓牢固后再壓實(shí)河砂；另一種是粘土與河砂平鋪壓實(shí)兩遍后，再利用水壓實(shí)砂石，最后再 碾壓粘土和砂石。第二種建筑方法實(shí)踐起來較為困難，因?yàn)檎惩僚c河砂含水量不同，同時(shí)碾壓不能壓實(shí)。因此選用第一種方法較為妥帖。

1、延展與平鋪

粘土與河砂準(zhǔn)備好后，就要開始施工前的碾壓，碾壓到合格的緊實(shí)度才可以繼續(xù)施工。在細(xì)砂部分的路段，為了防止地震帶來的壓力影響路基的穩(wěn)固性，就要鋪上一層設(shè)計(jì)科學(xué)合理的土工布。在進(jìn)行延展平鋪前應(yīng)規(guī)范具體的劃分出路堤邊線與河砂及粘土的界限，準(zhǔn)確掌握厚度要求，河砂的松鋪厚度應(yīng)低于40cm，粘土的松鋪厚度應(yīng)小于30cm，包圍作用的粘土的平鋪寬度應(yīng)多于設(shè)計(jì)20cm，保證路基寬度符合設(shè)計(jì)要求。鋪設(shè)長度一般500m左右，或?qū)蓚€(gè)建筑物之間作為施工路段。

2、壓實(shí)

將作為包圍作用的年度鋪平壓實(shí)后，就要對路基兩側(cè)的粘土進(jìn)行碾壓。壓實(shí)時(shí)需合理安排含水量，壓實(shí)度掌握到90%，先使用10～12T的寬型光輪壓路機(jī)進(jìn)行碾壓，大約碾壓1～2遍，再換用18～20T寬型光輪壓路機(jī)進(jìn)行4～6次的碾壓。要保證河砂與粘土的緊密結(jié)合。碾壓結(jié)束后還要檢驗(yàn)是否符合規(guī)范要求。檢驗(yàn)合格后再進(jìn)行河砂的碾壓，在河砂表面做出邊長5m的方形畦，在粘土與砂石的結(jié)合處要特別注意注水量。壓實(shí)度掌握到80%。用30T以上的振動壓路機(jī)碾壓4～6次，再用靜碾壓路機(jī)碾壓1～2次。確保平整度。對于邊角地帶，可以選用手扶式壓路機(jī)后蛙式夯實(shí)機(jī)進(jìn)行碾壓，碾壓結(jié)束后再次檢驗(yàn)是否符合要求。

3、施工的優(yōu)缺點(diǎn)

采用粘土與河砂同步進(jìn)行施工的方法，使施工擁有較為明確的層次，有利于施工過程中的組織調(diào)配，且易于掌握路基的標(biāo)準(zhǔn)水平，壓實(shí)度也可以準(zhǔn)確掌握。但這種方法也有不足之處：粘土與河砂碾壓后厚度具有一定差異造成結(jié)合處不平整，給壓實(shí)帶來干預(yù)；粘土與河砂的含水量不同，較河砂來說，粘土對含水量要求較高，因此施工進(jìn)度要晚于河砂，因此延長工期。

（二）先填河砂后粘土包圍的施工

在碾壓平實(shí)后，先進(jìn)行河砂的平鋪于延展，寬度稍小于設(shè)計(jì)邊線，在攤鋪完成后就行注水碾壓。粘土與河砂施工不會受到相互制約。重要環(huán)節(jié)就是河砂與粘土結(jié)合處的碾壓。粘土層的施工可以晚于河砂層，河砂層高于粘土層0～1.5m，粘土層寬于設(shè)計(jì)約30cm。再進(jìn)行粘土層的碾壓。為防止粘土層內(nèi)坡受到干預(yù)，應(yīng)采用靜碾壓路機(jī)進(jìn)行碾壓，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后再進(jìn)行下一層的填筑。這種方法解決了河砂與粘土結(jié)合處的碾壓牢固結(jié)合問題，不會因粘土滯后工期。但需要人力加入。

三、采用新技術(shù)存在額問題及解決

無論采取這兩種施工方案中的哪一種，當(dāng)土層滲透力減弱時(shí)就會由于河砂導(dǎo)致粘土與河砂結(jié)合部位遭到浸泡。這一問題可以在施工中挖滲水井的方法得到有效的改善，也可以在不透水層埋花管借助粘土排出。

小 結(jié)

采用河砂填筑高速公路路基的新技術(shù)就地取材使用河砂，解決了遠(yuǎn)距離運(yùn)輸建筑材料帶來的人力財(cái)力物力問題，減少了工程建筑成本，有效縮短了工期，帶來了客觀的經(jīng)濟(jì)及社會反響，為今后的建設(shè)施工帶來寶貴經(jīng)驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)

[1]龔曉南.《高等級公路地基處理設(shè)計(jì)指南》.人民交通出版社2005

[2]徐培華鄭南翔徐瑋.《高等級公路路基路面施工質(zhì)量控制技術(shù)》.2005

[3]黎霞李宇峙.《路基路面工程試驗(yàn)》.1999

[4]楊棟.《公路路基施工技術(shù)》.科技信息（科學(xué)教研）2008年22期

[5]張克林.《高速公路路基施工技術(shù)發(fā)展淺析》.現(xiàn)代公路2008

[6]陳冬潔.公路路基施工技術(shù)探討[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)2008

[7]李萍.淺談公路路基施工技術(shù)要點(diǎn)[J].青海交通科技2007 （5）

[8]蔣俊山，張金彥.路基施工的探討[J].黑龍江交通科技2004，（12）

[9]曹映.公路路基施工應(yīng)注意的質(zhì)量問題[J].露天采煤技術(shù)2002.