公路建設(shè)中砂性土路基填筑施工工藝研究

高志桂

摘 要：目前，砂性土路基在公路工程建設(shè)中應(yīng)用廣泛，有效緩解了路基建設(shè)料源不足的問題。但是，由于砂性土的特殊性能，為保障施工質(zhì)量，必須加強施工工藝管理?；诖耍疚姆治隽斯方ㄔO(shè)中砂性土路基填筑施工工藝，以提高公路工程質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：公路建設(shè);砂性土;路基填筑;施工工藝

中圖分類號：U416.1 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1003-5168（2019）31-0088-03

Research on Filling Construction Technology of Sandy

Soil Subgrade in Highway Construction

GAO Zhigui

（Sinohydro Bureau 11 Co.， Ltd.，Zhengzhou Henan 450001）

Abstract： At present， sandy soil roadbed is widely used in highway engineering construction， which effectively alleviates the problem of insufficient source of roadbed construction. However， due to the special properties of sandy soil， in order to ensure the construction quality， it is necessary to strengthen the management of the construction process. Based on this， this paper analyzed the construction technology of sand soil roadbed in highway construction， in order to improve the quality of highway engineering.

Keywords： highway construction;sandy soil;roadbed filling;construction technology

一些公路工程時常會面臨砂性土施工路段，由于砂性土?xí)艿斤L(fēng)蝕等作用的影響，土壤顆粒之間無法保持良好的黏結(jié)力，導(dǎo)致路基的整體性、穩(wěn)定性不足[1-3]。因此，針對砂性土路段的路基施工而言，相關(guān)施工人員需要以工程現(xiàn)場的實際情況為基礎(chǔ)，做好路基填筑施工工藝的選擇與處理，提高砂性土填筑路基的壓實密度等指標(biāo)，改善路基的整體質(zhì)量。

1 路基用砂性土類型

砂性土的透水性較好，這就決定了其黏著性、塑性等往往難以滿足工程施工的要求。砂性土往往由粒徑在0.074～2mm的顆粒構(gòu)成，根據(jù)粒度差異，其分為粗砂、砂、細(xì)砂與粉砂。公路路基施工需要充分考慮路基的透水性要求，但是一些特殊施工區(qū)域往往還需要考慮地理條件等，尤其是地下水豐富、排水不暢的區(qū)域極易出現(xiàn)凍脹問題，該區(qū)域使用砂性土作為路基填料，能夠取得理想的施工效果。通常，公路路基將砂性土作為填料，其顆粒均勻且較細(xì)，這些不同的顆粒之間也存在粒度等方面的微小差異，公路路基填筑時需要充分考慮[4，5]。

從土工試驗等的分析來看，根據(jù)粒度差異，砂性土可以分為4種：一類砂性土、二類砂性土、三類砂性土和四類砂性土。一類砂性土中，0.074mm粒度以下的顆粒占總質(zhì)量的比重小于5%。二類砂性土多為含細(xì)粒土砂，塑性指數(shù)較大，0.074mm粒度以下的顆粒占總質(zhì)量的5%～15%。三類砂性土中，0.074mm粒度砂占總質(zhì)量的15%～50%，塑性指數(shù)也較大。

2 確定最大干容重

在公路工程建設(shè)中，如果選用的是砂性土路基填筑施工工藝，為保障施工的整體質(zhì)量，施工人員需要確定最大干容重。干容重是指不含有水分的容重，從本質(zhì)上來看，干容重是反映土體壓實處理效果的重要指標(biāo)，因此，干容重越大，土體的壓實處理效果越好[6，7]。在砂性土路基填筑過程中，人們需要根據(jù)施工的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，確定最大干容重，該指標(biāo)的確定往往需要開展必要的試驗來獲得。

最大干容重往往通過以下方式來獲得。一是濕振法，當(dāng)砂性土中的水分達(dá)到相對飽和的狀態(tài)時，通過沖擊或振動等外力手段克服砂性土顆粒間的摩擦力，排出砂性土中的氣體，以保證顆粒結(jié)合緊密，提高其密實程度和整體性。二是干振法，當(dāng)砂性土含水量較少的情況下，通過沖擊或振動等外力手段克服砂性土顆粒間的摩擦力，排出砂性土中的氣體，以保證顆粒結(jié)合緊密，提高其密實程度和整體性。

3 工程概況

以坦桑尼亞南部的某公路工程為例，該工程的海拔高度在700～1 000m，區(qū)域內(nèi)的氣候條件存在旱季與雨季的區(qū)別，該公路長度為69.2km，是交通干線。該公路工程項目為改擴建工程，原有路面寬度在5～6m。為保證其能夠滿足通行需求，工程建設(shè)時將該路面調(diào)整為瀝青雙表處路面。在改擴建過程中，將原有路面進行加寬處理，新路面寬度為9.5m。在實際的工程實施過程中，其涵洞為27個。在工程區(qū)域內(nèi)，粉質(zhì)泥沙為主要的土壤類型，而在路基填筑過程中，中性砂土是主要的路基填料，由于其特殊的土壤性質(zhì)，路基的壓實度控制成為此工程施工的難點。此外，雨水會對中性砂土產(chǎn)生一定的沖刷作用，使得路基的穩(wěn)定性難以保障，因此施工過程中需要重點解決此類問題。

4 砂性土路基填筑

4.1 施工前準(zhǔn)備

為保障后期施工的順利進行，有關(guān)人員需要做好施工準(zhǔn)備。備料之前，施工人員要提前進行路槽質(zhì)量的驗收，保證路基外觀等能夠達(dá)到施工標(biāo)準(zhǔn)，對路槽加以必要的灑水處理，保持路基與路床之間良好的連接處理效果。路基填筑開始之前，施工人員要率先根據(jù)工程的實際需求，做好排水溝設(shè)置，科學(xué)利用邊溝位置，將其與排水溝加以協(xié)調(diào)，保障路基中的水分順利排出。排水溝的科學(xué)設(shè)計主要是為了避免雨水對路基的沖刷作用，從而保障路基的穩(wěn)定性。路基填筑之前，有關(guān)人員需要根據(jù)工程區(qū)域內(nèi)的實際情況，開展取土試驗，根據(jù)試驗結(jié)果，確定最佳的含水量、最大干密度等。隨后，選取200m左右的路段作為試驗路段，開展壓實試驗，對試驗結(jié)果等加以科學(xué)的記錄與分析，將試驗結(jié)果作為施工的重要參考，保障工程施工的順利進行。

4.2 施工工藝

具體的施工工藝如下。一是應(yīng)用打格上料法來確定上料的間距，使得施工人員能夠在上料過程中科學(xué)控制相關(guān)層厚，以本工程為例，其松鋪厚度需控制在25cm左右。二是在用料量的確定上，往往以放樣好的路基寬度、擬攤鋪厚度等為基礎(chǔ)，準(zhǔn)確進行每車土攤鋪面積與間距的計算，標(biāo)注卸車位置，以保障卸土數(shù)量、均勻性的控制。在實際的攤鋪過程中，每攤鋪20m，就需要進行橫向或者縱向的拉線整平處理，每層路基面往往需要設(shè)置3%左右的橫坡，縱向施工位置要預(yù)留臺階等，并將臺階寬度控制在2m以上。三是在路基填筑過程中，為保障填筑的整體質(zhì)量，左側(cè)與右側(cè)需要每間隔20m設(shè)置木樁，并在木樁上準(zhǔn)確標(biāo)注樁號和控制高程位置。只有檢測合格以后，方可進行后續(xù)施工。主要檢測內(nèi)容是其壓實度、高程等能否滿足工程施工標(biāo)準(zhǔn)。四是路堤填土期間，每側(cè)寬度要略寬于原有路基的設(shè)計寬度，使得后期施工能夠保護邊坡，減小雨水沖刷的危害。

4.3 取土與運輸

4.3.1 取土及土樣分析。為保障施工順利進行，往往需要將取土料場與施工現(xiàn)場的距離維持在一定范圍內(nèi)，避免距離過遠(yuǎn)。在確定取土料場以后，相關(guān)人員要立即對料源加以檢查，做好相應(yīng)試驗，保障料源性能等能夠達(dá)到施工要求，料源勘查與試驗合格以后，方可將其作為施工料源。在取樣過程中，每個料源至少需要取5個取樣點，以保障檢測結(jié)果的有效性。在土工試驗的過程中，對樣品加以試驗，獲得土樣的含水率和液、塑限等指標(biāo)，根據(jù)試驗結(jié)果，做好土樣分析。

4.3.2 運輸。借助推土機將料場的表層土加以剝離，隨后將剝離后的表層土放置于某一特定位置，當(dāng)料場恢復(fù)以后，再對該表層土加以利用。填方材料往往需要使用反鏟加以挖裝處理，當(dāng)自卸車將其運輸?shù)街付ǖ奶钪^(qū)域時，有關(guān)人員要立即根據(jù)先前計算的間距，進行必要的卸料處理，保證卸料位置準(zhǔn)確，將每個卸料點的距離控制在一定距離內(nèi)，避免卸料的不均勻現(xiàn)象。在取土料場進行取土的過程中，施工人員要根據(jù)區(qū)域內(nèi)的施工要求，準(zhǔn)確計算用料量。在實際的取土過程中，要根據(jù)取土料場與路基施工區(qū)域的距離遠(yuǎn)近，遵循先遠(yuǎn)后近的取土順序。如果取土?xí)r存在地勢高差，砂性土的取土要遵循先高后低的原則。取土要分層進行，將每層的厚度控制在3m以下，必要時進行放坡處理，以保證取土安全。

4.4 填筑

4.4.1 填筑要求。路基要遵循分層填筑的原則，每層的填筑厚度要控制在合理范圍內(nèi)，保證壓實處理效果。路基填筑要從低處開始，其間，有關(guān)人員要標(biāo)注上料的間距，控制填筑厚度，其厚度控制主要以試驗路段的試驗結(jié)果為基礎(chǔ)。攤鋪時要進行拉線整平處理，每間隔20m就要根據(jù)路基兩側(cè)的高程控制樁做好拉線處理。填筑過程中，不可忽視橫坡參數(shù)等的設(shè)置。

縱向鋪筑的過程中，要預(yù)留橫向臺階，并將臺階寬度控制在2m左右。路基兩側(cè)要設(shè)置木樁，木樁間隔控制在20m，要準(zhǔn)確標(biāo)注樁號、控制高程位置等，以便后期進行合理控制。在分層鋪筑的過程中，每完成一層鋪筑，就要進行壓實度檢測，只有達(dá)到要求，方可開展下層鋪筑。在填筑的過程中，填土要寬于路基的設(shè)計寬度約0.3m，以保障壓實處理效果。當(dāng)壓實結(jié)束以后，要進行必要的削坡處理，做好邊坡的防護與排水設(shè)計。

4.4.2 填筑過程。填筑開始之前，施工人員要做好填筑準(zhǔn)備。首先，要做好測量放線，保證路床的清表壓實效果。新舊路面的結(jié)合位置要設(shè)置縱向臺階，并根據(jù)工程實際情況，科學(xué)設(shè)計縱向臺階的寬度、高度和坡度。其次，要對清表壓實后的路床進行壓實度檢測，只有壓實度檢測合格后方可進行填筑。如果壓實度指標(biāo)不合格，需要對其加以翻耕，并將其深度控制在壓實厚度以上。隨后，檢測路床的含水量，如果其含水量無法滿足試驗標(biāo)準(zhǔn)，施工人員需要應(yīng)用噴淋灑水的方式，結(jié)束以后對其進行平整與壓實處理，當(dāng)其壓實度合格以后，開始填筑。根據(jù)壓實度的差異性，本工程將其分為三個區(qū)域，三個區(qū)域存在填筑要求的差異。按照壓實度，從下到上依次分為93區(qū)、95區(qū)、98區(qū)，每個區(qū)域?qū)μ钪囊笾鸩阶兏撸蕴岣呗坊Y(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與安全性。

實際填筑施工過程中，為保障填筑進度，施工人員往往采用全幅施工的方式。首先要完成保通路工程，根據(jù)其寬度要求，做好相應(yīng)的卸料處理，卸料結(jié)束以后，使用推土機與平地機做好推平與整平處理，隨后使用壓路機進行碾壓施工，完成填筑施工。在路基的填筑過程中，要根據(jù)橫斷面全寬分成水平上料，科學(xué)進行松鋪厚度等的設(shè)計，并要嚴(yán)格根據(jù)工程的實際要求，做好橫坡等的設(shè)計，使得其坡度能夠與工程要求相一致。利用推土機對其進行推平處理后，使用路拌法，合理協(xié)調(diào)平地機和灑水車等，做好拌料施工，當(dāng)填料的含水量達(dá)到一定要求后，對其進行碾壓施工。在實際的碾壓過程中，要遵循由輕到重、從弱到強、由內(nèi)至外的分層碾壓方式，嚴(yán)格根據(jù)試驗確定的碾壓遍數(shù)，保證其壓實度。

在實際的路基填筑施工過程中，當(dāng)天施工任務(wù)結(jié)束以后，做好該路段的路基填筑，并保持2～3遍的灑水處理，保證其含水量，次日進行該路段路基填筑的質(zhì)量驗收。驗收前采用靜壓碾壓方式，以保證該路段的壓實度。

路基填筑結(jié)束后，必要的養(yǎng)護也極為重要，由于砂性土路基的特殊性，養(yǎng)護也是影響其施工質(zhì)量的重要因素。砂性土中的水分會隨著時間逐步蒸發(fā)，使得砂性土的含水量大大降低，最終導(dǎo)致其黏聚力極差。因此，在養(yǎng)護處理中，要使用灑水車，保持砂性土路基的濕潤性，并使用壓路機進行碾壓收光。

5 砂性土路基填筑施工中要注意的問題

砂性土路基填筑要注意以下問題。一是要嚴(yán)格根據(jù)施工圖紙來進行測量放樣，應(yīng)用全站儀等來科學(xué)布設(shè)中樁、邊樁等，在邊樁位置布設(shè)指示樁等，以避免中線存在偏差。二是路基填筑往往在清表與原路面壓實檢測合格以后進行。使用石灰粉來確定自卸土區(qū)域，每個作業(yè)段內(nèi)要保證土質(zhì)一致。三是填料與壓實控制路基的填料材料需要在工程區(qū)域附近就近選擇料源，在施工開始之前，有關(guān)人員需要做好取土場樣品的檢測，以保證材料性能能夠達(dá)到工程施工要求。同時，要做好挖探與論證等，以確定每個施工段內(nèi)材料的需求量。填方路基段內(nèi)，需要嚴(yán)格進行填土標(biāo)高等的控制，遵循分層攤鋪的原則。四是在路基填筑過程中，要控制好含水量，并保證碾壓的規(guī)范性，含水量控制與碾壓施工是決定路基施工效果的重要因素。五是每層填筑結(jié)束并驗收合格以后，要及時進行邊坡修筑，做好排水處理。

6 結(jié)語

近年來，隨著公路工程建設(shè)項目的增多，一些工程常常遇到砂性土施工情況。在這種情況下，砂性土路基處理成為該工程的重點，有關(guān)施工人員要嚴(yán)格根據(jù)工程的實際情況，做好施工工藝的控制，提高路基的穩(wěn)定性與安全性，保證公路工程的整體質(zhì)量。

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