全斷面填砂路基施工技術(shù)研究

駱文和

摘 要：作為一種良好地路基填筑材料，砂土應(yīng)用較廣。在我國河砂資源較為豐富的地區(qū)，通過河砂進(jìn)行路基填筑，不僅能夠?qū)拥烙枰允柰?，還能減少耕地占用面積，就地取材，減少工程成本。但將河砂用于路基填筑施工，往往存有失水后極易滑塌等問題，且壓實難度大、穩(wěn)定性差。為此，本文按照實際工程案例，通過切實可行的施工方案及合理地施工工藝，對填砂路基施工中存在的問題進(jìn)行了有效處理。

關(guān)鍵詞：全斷面施工；填砂路基；施工流程

中圖分類號：U416.04 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）03-0115-02

1 工程案例

某公路工程全長71.6公里，67%路段為沖積平原地貌，地勢低洼，河網(wǎng)密布。因沿線具有較多村莊及分布密集的各向通道，導(dǎo)致路基平均高度達(dá)到5m左右，而路基填料所需1190萬m3。但本地區(qū)大多數(shù)為農(nóng)田耕地，土方來源難度大。為更好地處理土源問題，本工程選取河砂進(jìn)行填筑施工，包邊選用黏土。根據(jù)工程需求，路基設(shè)計選取全填砂設(shè)計，石灰改良土用于上路床，且將粘土下封層設(shè)置到填砂路基基底位置。整體式斷面為主線路基形式，根據(jù)雙向六車道進(jìn)行設(shè)計，33.5m為路面寬度，2%為路拱橫坡，4%為土路肩橫坡，1：1.75為邊坡率，4.5m為填砂路基平均高度，具體設(shè)計方案如表1所示。

2 砂質(zhì)情況試驗

根據(jù)施工具體情況，為對砂料物理力學(xué)性能進(jìn)行詳細(xì)檢測，保證其與路基填料技術(shù)規(guī)范規(guī)定相符，可通過顆料分析、最大干密度等對A、B兩個砂場的砂料進(jìn)行性能檢測。檢測成果如下：

第一，天然含水量：向施工現(xiàn)場運輸后通過平整施工取樣含水量都在5%到8%之間，在砂場堆積的砂含水量則為8%到10%之間，由河床挖取砂的含水量則超過10%。

第二，顆粒分析：通過篩分此段砂后，可以得出，細(xì)砂細(xì)度模數(shù)為1.20到2.3之間，屬于II區(qū)、III區(qū)級配，其中A砂場為中砂，B砂場為細(xì)砂、特細(xì)砂，利用土壤篩分析均勻系數(shù)Cu都在5以下，Cu在1到3以下時，則可看做是不良砂。則B砂場砂料顆粒篩分試驗成果如表2所示。

第三，界限含水量：砂料液限、塑性指數(shù)都滿足路基填筑施工規(guī)定，且為低液限砂土。

第四，最大干密度：根據(jù)重型擊實法、砂的相對密度法等進(jìn)行試驗，得出砂的擊實曲線為不規(guī)則曲線，含水量基本為零的干密度，接近或本身就是最大干密度。其中A砂場為1.83g/cm2，B砂場為1.78g/cm2。

第五，含泥量：含泥量范圍為1%到6%之間，均勻分布于3%左右，在泥聚集位置，含泥量超過15%。

3 全斷面填砂路基施工流程

3.1 路基填砂施工

3.1.1 運輸

封水及排水為粘土下封層的主要功能，為此選取普通粘土用于本工程粘土下封層施工。繼續(xù)填筑質(zhì)量合格的填砂路基表面時，應(yīng)做好灑水保濕工作，要求在10%以上控制填石砂層表面砂的含水量，如產(chǎn)生的車轍較重，需通過推土機(jī)等進(jìn)行碾壓整平施工，且在一定時間內(nèi)向指定位置運輸砂土材料。

3.1.2 攤鋪及平整

按照中間到2側(cè)、由低到高的順序進(jìn)行攤鋪施工，根據(jù)工程需求可選取履帶式Ty220推土機(jī)、Ty140推土機(jī)進(jìn)行施工。且在1.5%到2.0%之間控制橫坡范圍，做好攤鋪粗平工作。要求攤鋪粗平厚度必須控制50cm以內(nèi)，隨后向砂表層灑水，增加其含水量，并通過平地機(jī)進(jìn)行整平施工，完成以上工序后，即可進(jìn)行碾壓作業(yè)，如部分位置含水量不足，則可利用灑水車在壓實前進(jìn)行灑水施工，保證其與最佳含水量允許值相符。

3.1.3 填砂路堤的壓實

在含水量最佳狀態(tài)下一層一層地通過振動壓路機(jī)進(jìn)行碾壓施工，本文選取18t以上前后驅(qū)動振動壓路機(jī)進(jìn)行施工，40cm為其最大松鋪厚度，碾壓速度應(yīng)由慢至快，通過強振方式進(jìn)行施工?？稍诿啃r4km以內(nèi)控制行駛速度，碾壓直線段時可從兩邊逐步碾壓到中間位置；碾壓小半徑曲線段時可從內(nèi)側(cè)逐步碾壓到外側(cè)，避免漏振、死角問題出現(xiàn)。碾壓施工遍數(shù)一般在6遍以上，輪跡重疊寬度可控制在30%以上。

3.1.4 填砂路堤灑水

根據(jù)相關(guān)試驗得出，在天然含水量狀態(tài)下灑水車（5t到8t）裝滿水后無法在推平砂層上直接行走、灑水，為處理灑水問題，可選取以下兩種方式，第一，順著路基中間位置通過60m揚程大功率潛水泵連接400m橡膠管進(jìn)行鋪設(shè)，在水塘中抽水，間隔20m進(jìn)行一個三通設(shè)置，且將消防水帶設(shè)置到三通上，隨后通過人工方式一段一段地進(jìn)行灑水施工，保證砂層含水量超過10%以上，隨后通過振動壓路機(jī)進(jìn)行1遍靜壓，且在進(jìn)行2遍振壓，這種情況下，在砂層上灑水車即可直接行駛，且保證其處于最佳施工含水量狀態(tài)。第二，灑水車裝滿水?？坑谠诼坊瞬?，從灑水車上通過人工的方式接管灑水，要求先灑水后壓實，且分段進(jìn)行。

3.2 路基邊坡防護(hù)

3.2.1 路基邊坡臨時防護(hù)

為確保各層填筑寬度、厚度，且防止雨水嚴(yán)重沖刷邊坡，避免砂方流失對邊溝造成堵塞，或損害農(nóng)田。當(dāng)路基填筑到相應(yīng)高度后，可按照路基設(shè)計寬度通過挖掘機(jī)清刷路基邊坡，隨后順著路基兩側(cè)填筑邊線，通過編織袋裝砂整齊堆放，40到50cm為每層堆放高度。與施工便道相近的一側(cè)，應(yīng)在確保便道寬度8m以上控制第一層砂袋堆碼，且對坡腳線、邊坡坡度進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。砂袋碼砌應(yīng)具有良好固定性，要求具有整齊的外邊線。為確保路側(cè)壓實度，砂袋，碼砌應(yīng)控制在填筑面以下。同時，可選取小型平板振動夯對碼砌后的路側(cè)進(jìn)行補充壓實。

3.2.2 后包邊土施工

填筑施工中填方路基外側(cè)施工難度較大，且其密實度與施工規(guī)定不符，極為松散，往往存有沖刷極深的溝壑等。但因土筑路基具有較強粘結(jié)性、良好整體性，對路基整體施工質(zhì)量影響小。本工程為填砂路基，如包邊土密實度不足，在路面荷載、自身重力影響下，隨著包邊土路基內(nèi)部填砂也將出現(xiàn)倒塌問題，甚至危害整個路面。因此，在臨時防護(hù)施工的前提下，需及時進(jìn)行包邊土施工。無法選取壓路機(jī)進(jìn)行外側(cè)30cm包邊土施工，可通過人工方式進(jìn)行夯拍施工。為保證夯拍施工質(zhì)量，可分2層進(jìn)行施工，各層厚度為15cm，且對填料的各項技術(shù)指標(biāo)加以嚴(yán)格控制。

3.2.3 路基的永久防護(hù)

作為工程防護(hù)結(jié)合植物防護(hù)的新型路基防護(hù)技術(shù)，混凝土預(yù)制塊護(hù)坡的基本構(gòu)件為空心六邊形混凝土預(yù)制塊，可在1：1.75坡面上鋪設(shè)，且利用水泥砂漿將預(yù)留縫填滿，進(jìn)而形成一個存有空洞的整體防沖刷坡面防護(hù)結(jié)構(gòu)。根據(jù)多方對比分析，可選取塑模制作混凝土構(gòu)件用于施工，其具有良好穩(wěn)定性，能夠滿足預(yù)制構(gòu)件外形具有較高精度，且其表面光潔，提高預(yù)制構(gòu)件外觀質(zhì)量。

4 結(jié)語

綜上所述，在高速公路施工，路基是基礎(chǔ)保障，全斷面填砂路基施工作為公路工程中的關(guān)鍵技術(shù)，其質(zhì)量的好壞與公路的性能與使用壽命息息相關(guān)。所以，在公路工程中，需要把好填砂路基施工的質(zhì)量關(guān)，對國家標(biāo)準(zhǔn)及施工要求嚴(yán)格落實。加強對路基工程施工技術(shù)的研究，只有這樣才能達(dá)到工程項目造價有效降低，及質(zhì)量全面提升的目的。

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