風積沙路基壓實質量控制的探討

【摘要】本文結合工程實例，分析了風積沙路基填筑的工藝流程及質量控制要點，并對風積沙路基壓實的工程效益進行了研究，為沙漠地區(qū)風積沙路基填筑施工作業(yè)提供了一定的參考價值。

【關鍵詞】風積沙；路基；壓實；質量控制

一、風積沙路基壓實質量控制的重要性及性質

沙漠地區(qū)修建的公路其路基填料大部分都是風積沙，這主要是因為碎石和土比較缺乏，無法滿足正常填筑工藝。此外，沙漠地區(qū)風積沙儲量豐富，分布范圍比較廣泛，取材非常方便。風積沙有很多特點：無粘性、顆粒細小、含水率較小以及保水性比較差。此外，它的沉降較為均勻、水穩(wěn)性比較好，不利季節(jié)對它的影響也不大，但是風積沙在氣候條件、工程性質、形成環(huán)境、顆粒級配以及礦物組成等都存在較大差異。因此，沙漠地區(qū)在修建公路時要控制風積沙壓實質量不是一個簡單的事，所以要把沙漠地區(qū)的公路修建好，就需要很好的掌握風積沙的壓實技術，尤其是要掌握好控制好風積沙路基壓實標準。

風積沙主要組成成分是二氧化硅，它的顆粒間粘結力比較差，因為它是在風蝕下形成的，形狀比較光圓。因此，風積沙在壓實工程中很難形成一個整體。但是在遇到水之后其顆粒表面就會形成一層水膜，由于水分子表面張力的作用，此時的風積沙顆粒就具有一定的成型性與握實性。風積沙是天然的路基填料，當風積沙比較緊密時，在遇水之后其結構也不會輕易的改變，且抗?jié)裣菪院屯杆远急容^好。隨著沙漠及沙漠周圍公路建設的不斷增加，其風積沙在公路建設中的應用越來越多，沙漠及沙漠周圍的人越來越重視風積沙。風積沙的本質是砂性土，其擊實的規(guī)律是：不斷增大風積沙含水量，最大干密度將會出現(xiàn)在接近飽和處和含水量接近0處，此時有兩個峰值。這就充分的說明了風積沙具有兩大特性：飽水壓實和干壓實。指風積沙在灑水少或者天然含水量的狀況下，要克服其顆粒間之間的摩擦力，就需要通過一定外力手段即碾壓沖擊，排出風積沙中的氣體，使顆粒之間的空隙減小，距離更近，從而使風積沙的密實程度得到提高，風積沙整體抵抗荷載的能力得到增強。干法壓實法的實施主要是根據(jù)兩個方面的原理進行的，其中一個原理是根據(jù)振動臺和振動壓實儀試驗，另外一個原理則是利用風積沙的振動密實原理。干法壓實法的工藝不僅僅于適用于雨后風積沙的壓實，而且還適用于振動壓路機在灑水少或在天然含水量狀態(tài)下分層碾壓狀態(tài)下分層碾壓。⑵濕法壓實法是指風積沙在飽水狀態(tài)下進行碾壓。它還可以稱作水撼法、水墜法。這種壓實法利用主要是風積沙透水性好的特點，它適用于橋頭、通道的臺背處以及水源比較充足的填方路段。在公路修建過程中水墜+振動機械進行碾壓使最常使用的壓實方法，要在公路建設過程中使用該方法就需要保證一定的水頭。

二、風積沙路基的施工特點與施工工藝

風積沙路基填筑施工的進行需要根據(jù)現(xiàn)有的風積沙施工經(jīng)驗，風積沙的特點以及試驗室相關數(shù)據(jù)，然后采用飽和澆水振動碾壓法。

開辟工作面取料運輸攤鋪粗平精平打方格網(wǎng)飽和澆水振動壓實靜壓收平檢驗合格再一層施工

這個施工過程看起來不是很復雜，但其中存在著許多比較特殊的地方，其中具體體現(xiàn)在下面幾個方面。

1.開挖、取料、運輸：自然堆積而成的風積沙是比較容易開挖的，因此，其結構堆積不是很緊密，此時的開挖裝運可以直接采裝載機或用挖掘機即可，但由于風積沙其本身具有滑動流失性，其在開挖裝運過程中其鏟斗滿鏟率比較低，裝載效率也比較普通土要低很多。其中開挖方式常采用分層開挖或全斷面的方式，開挖方式的確定主要是根據(jù)開挖斷面的挖深大小決定的。風積沙運輸對于那些距離比較近的（100m以內），常采用運輸方式裝載機鏟運或推土機推運的方式。對于超過100m的風積沙運輸，采用裝載機、挖掘機配合運輸汽車的方式。由于風積沙表面的抗剪力比較差，所以很容易發(fā)生陷車。因此，一般的載重汽車要在這上面直接行駛是非常有挑戰(zhàn)度的，這就需要在開挖及運輸之前修建好工作面，開挖平整的平臺要比較大，能滿足汽車的掉頭、會車以及裝車，其工作面要求比較硬，頂面需全部鋪設石渣硬化。要保證載重運輸車輛正常行駛，其工作面的厚度一般要在30cm以上才可以。此外，工作面硬化需要隨著開挖面的下移或前移及時改移和補充跟進。

2.取水、攤鋪、澆水、壓實：風積沙的填筑壓實是風積沙路基施工中程序最復雜，成本最高，效率最低的一個工序。工程所在地的風積沙自然含水率約7-8%，如果想達到飽和澆水，需要5%左右的補水量，需水量較大。以每晝夜填筑10000立方計算，則需要取水約1000噸，所以水量的供給，是填筑風積沙的關鍵因素。針對施工地點地下水位較高的條件，在風積沙填筑地段，每隔50m左右打一眼取水井取水，另外距河道較近的區(qū)域采用鋪設臨時輸水管道的方式，根據(jù)每天施工的風積沙數(shù)量，必須滿足填筑供水的需求。解決了水的問題，下面就是要解決風積沙的上料與攤鋪。由于風積沙材料的特殊性，整體結構在受到外力作用后很容易被破壞。為了防止對底層已填筑的風積沙表面的擾動與破壞，風積沙上料攤鋪采用反推法進行。上料攤鋪時運輸車輛及設備不允許直接進入填筑好的風積沙表面，只能將填料卸在擬填筑工作面的一側或者（路基坡腳下）路基范圍以外，然后用推土機或者裝載機從一頭開始逐次趕鋪，攤鋪時機械只能在新鋪的填層上逐步推進，不允許壓到已檢驗合格的上一層路基表面，防止對風積沙的擾動破壞。由于風積沙的透水性好，所以在澆水時采用分區(qū)域集中飽和澆水的方法。對于攤鋪完成的層面，推土機粗平后，再以平地機進行精平，后要打3m×4m左右的土埂方格，將整個填筑面劃分為并排連續(xù)的小單元。然后每個單元依次進行飽和澆水，使填料吃水均勻徹底。充分澆水后，再用平地機刮平，隨后用振動壓路機壓實，先強振三遍，使風積沙液化后顆粒重新排列，并排出顆粒間的空氣與多余的水分，達到密實的效果，再開弱振穩(wěn)定兩遍，不可過振，以免密實的風積沙被再次振松，最后靜壓兩遍收平完成，并防止風積沙被再次擾動。施工周期較長時要定期補水，防止填筑好的風積沙失水后在風力作用下起浮沙。補水時采用霧狀噴淋，防止高壓水沖刷及破壞。次一層上料填筑前，也應適當補水，防止出現(xiàn)翻沙情況。由于濕潤的密實風積沙成孔性好，所以風積沙的檢驗采用傳統(tǒng)的灌砂法，這里不再贅述。

三、結束語

在現(xiàn)代社會，經(jīng)濟的發(fā)展推動了公路的建設。所以，公路建設的可持續(xù)性發(fā)展是我國工程建設的一個重要內容。在風積沙路的施工過程中，可以發(fā)現(xiàn)風積沙路基壓實工作是一項困難的工程。尤其是風積沙路基的填筑，在實際施工中，它會出現(xiàn)各種各樣的問題。而這些因素都會對風積沙路基施工的質量造成影響，阻礙工程進度。綜上所述，全面分析風積沙路基的特點和主要表現(xiàn)形式，進一步分析危害它的因素，有利于促進沙漠地區(qū)的持續(xù)發(fā)展，提升工程建設的質量。