風(fēng)積沙路基穩(wěn)定性分析

楊雯淇 張小龍

摘 要：我國(guó)土地遼闊，在道路修建的過(guò)程中經(jīng)常會(huì)遇到風(fēng)積沙路基。風(fēng)積沙路基是一項(xiàng)非常復(fù)雜的施工過(guò)程，而風(fēng)積沙路基的穩(wěn)定性直接關(guān)系到整個(gè)工程的質(zhì)量。因此，要了解風(fēng)積沙的特性，并且在此基礎(chǔ)上對(duì)風(fēng)積沙路基穩(wěn)定性特點(diǎn)進(jìn)行了分析，從而掌握風(fēng)積沙路基施工過(guò)程中的難點(diǎn)，提出加強(qiáng)風(fēng)積沙路基穩(wěn)定性的具體措施，從而達(dá)到提高工程施工質(zhì)量的目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：風(fēng)積沙;路基;穩(wěn)定性

中圖分類號(hào)：U416.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1 工程概括

某一級(jí)公路工程四標(biāo)段起點(diǎn)位于巴彥淖爾市，終點(diǎn)位于在京藏高速臨河互通收費(fèi)站南約1.4 km處、永濟(jì)渠邊，全長(zhǎng)183.370 713 km，即主線K143+000～ K183+344.764和林河農(nóng)場(chǎng)連接線。主線40.344 764 km。整個(gè)線路為風(fēng)積沙危害嚴(yán)重地段，沙丘一般呈西北～東南向排列，高約 3 m～6 m，局部可高達(dá) 30余米。沿線以流動(dòng)沙丘及半固定沙丘為主，間夾固定沙丘。施工范圍為標(biāo)段內(nèi)的路基工程、路面工程、橋梁涵洞工程、排水防護(hù)工程、改線改渠工程、互通工程、機(jī)電工程及沿線設(shè)施（包括交通安全、管理、養(yǎng)護(hù)、房建、服務(wù)設(shè)施）、綠化及環(huán)境保護(hù)工程等全部工程的實(shí)施、完成及缺陷修復(fù)。

2 風(fēng)積沙特性

根據(jù)試驗(yàn)檢測(cè)的方式對(duì)風(fēng)積沙的特性進(jìn)行了全面的分析，掌握風(fēng)積沙的特點(diǎn)，對(duì)于進(jìn)一步研究風(fēng)積沙路基的穩(wěn)定性，提高其施工質(zhì)量有一定的幫助。風(fēng)積沙特性主要體現(xiàn)在這些方面：

第一，存在著明顯的差異性。由于區(qū)域環(huán)境不同，風(fēng)積沙所形成的氣候條件、環(huán)境以及礦物成分也不相同。第二，風(fēng)積沙的保水性較差，自身含水量較少，同時(shí)還具有很強(qiáng)的透水性。風(fēng)積沙主要組成成分是細(xì)砂，從細(xì)砂的具體成分來(lái)看，細(xì)砂粒徑非常集中。根據(jù)試驗(yàn)檢測(cè)得知，其最低的含水量一般保持在1%左右，最高也不會(huì)超過(guò)5%，第三，松鋪系數(shù)比較小，風(fēng)積沙的壓縮速度很快，而且沉降量比較小。在具體的施工過(guò)程中，松鋪系數(shù)的選擇方面也熬特別注意，不宜過(guò)大，不然會(huì)影響到風(fēng)積沙路基的穩(wěn)定性，從而影響整個(gè)過(guò)程的質(zhì)量。第四，不均勻的系數(shù)較大。風(fēng)積沙粒徑主要集中在0.075 mm～0.250 mm范圍之中，其90%以上的含量都是細(xì)沙。因此，從結(jié)構(gòu)上來(lái)分析，風(fēng)積沙當(dāng)中的粉粒比較少，而且表面活性比較低。

3 風(fēng)積沙填方路基的穩(wěn)定性特點(diǎn)

路基的穩(wěn)定性對(duì)于工作的穩(wěn)定性及其安全產(chǎn)生重要的影響，在使用風(fēng)積沙填方公路路基道路施工過(guò)程中影響路基的穩(wěn)定性，主要有以下兩方面：第一方面就是風(fēng)積沙路基在整體上的穩(wěn)定性。在道路設(shè)計(jì)階段，主要要考慮到風(fēng)積沙路基道路會(huì)出現(xiàn)邊坡滑坡局部路基產(chǎn)生堆積變形等情況。另一方面就是確保風(fēng)積沙路基邊坡路肩和環(huán)境的穩(wěn)定性。造成路基破壞的因素有許多種大致可分為自然因素和人為因素。在設(shè)計(jì)過(guò)程中都要考慮到這兩方面，一旦出現(xiàn)問(wèn)題應(yīng)該立即采取預(yù)防措施。根據(jù)力學(xué)研究，風(fēng)積沙路基受到破壞的方式大致分為以下三種。第一，由于邊坡較陡，前方較高，導(dǎo)致邊坡滑動(dòng)失穩(wěn);第二，由于受到外界強(qiáng)大的載荷能力，地區(qū)沒(méi)有足夠的承載能力，路基和地基出現(xiàn)連續(xù)滑動(dòng)面，導(dǎo)致整個(gè)路基的穩(wěn)定性下降;第三，由于集中載荷作用部分路基出現(xiàn)凹陷不平的情況或者因受力不平衡出現(xiàn)變形的情況。（如圖1所示）

4 加強(qiáng)風(fēng)積沙路基穩(wěn)定性的具體措施

4.1 礫石土包邊施工

基于國(guó)道242甘其毛都口岸至臨河一級(jí)公路工程的施工要求與施工環(huán)境，為了加強(qiáng)風(fēng)積沙路基的穩(wěn)定性，要重視包邊施工環(huán)節(jié)。用礫石土包邊施工，需要施工人員通過(guò)測(cè)量放線之后確定路基的中樁與坡腳線，如圖1（c）所示，從而明確礫石土包邊具體的施工位置，一般控制在30 cm以上。在用礫石土包邊施工的過(guò)程中，要分層填筑，同時(shí)還要分層壓實(shí)，根據(jù)施工具體的環(huán)境，松鋪厚度要控制在30 cm以上，包邊土的寬度控制在2 m，每一層在填筑的過(guò)程中需要將內(nèi)外坡度控制在1：1.5的范圍之內(nèi)，目的是為了在對(duì)路基邊坡修整之后其寬度和邊緣的壓實(shí)度都要符合要求。將礫石土卸載下來(lái)之后，同時(shí)還要用機(jī)械將其推平，然后再通過(guò)平地機(jī)進(jìn)行精平處理，用振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行反復(fù)的碾壓，碾壓的過(guò)程中要堅(jiān)持先慢后快的、力度逐步提升的準(zhǔn)則。包邊施工完成之后，可以在路槽之內(nèi)開(kāi)始實(shí)施填筑風(fēng)積沙。

4.2 路基填筑技術(shù)

確保風(fēng)積沙路基穩(wěn)定性，在路基填筑技術(shù)環(huán)節(jié)上可以采取水平分層填筑方式進(jìn)行路堤填筑。根據(jù)國(guó)道242甘其毛都口岸至臨河一級(jí)公路工程的實(shí)際情況，要根據(jù)橫斷面進(jìn)行填筑，平均每一層的厚度則要控制在0.3 m～0.5 m之間。為了確保穩(wěn)定性能夠達(dá)到施工的標(biāo)準(zhǔn)要求，路堤填筑的寬度通常要寬于每側(cè)填層的設(shè)計(jì)寬度。如果填方的路堤的高度超過(guò)5 m，則需要將路堤的兩側(cè)進(jìn)行加寬。需要注意的是，加寬處理需要控制在0.5 m～1 m。填筑完成之后，需要沿著縱向放線，利用推土機(jī)將其碾平，做好碾壓處理。壓路機(jī)的規(guī)格要超過(guò)18 t，一般碾壓的次數(shù)要控制在3～4次。碾壓完成之后再利用推推機(jī)進(jìn)行精平處理，保障其穩(wěn)定性能夠達(dá)到施工標(biāo)準(zhǔn)。另外，由于工程所在地風(fēng)積沙的表層在1.5 m之內(nèi)，其含水量不會(huì)超過(guò)1%，就會(huì)存在用水不便的情況。因此，在具體的施工過(guò)程中，可以利用壓實(shí)工藝對(duì)其進(jìn)行處理，最佳平均壓實(shí)密度為95%，施工的具體流程（如圖2所示）。

4.3 施工測(cè)量

在風(fēng)積沙路基施工的具體過(guò)程中，道路施工需要在砂石路面來(lái)開(kāi)展，而非常嚴(yán)重的風(fēng)沙則會(huì)給施工帶來(lái)困難。風(fēng)積沙路段的土質(zhì)為松散顆粒的土層，通過(guò)雨水使其凝固的難度比較大。因此，需要經(jīng)過(guò)精準(zhǔn)、細(xì)致、科學(xué)的施工方案來(lái)確保風(fēng)積沙路基的穩(wěn)定性。因此，施工測(cè)量必須要保持精準(zhǔn)，最佳的開(kāi)展方式需要在平坦的地勢(shì)當(dāng)中將樁基建設(shè)完成，增加水準(zhǔn)點(diǎn)，目的是提高觀測(cè)的有消息性、快捷性，還能夠最大限度避免被風(fēng)沙掩埋的情況出現(xiàn)。對(duì)樣本路基進(jìn)行測(cè)試的過(guò)程中，要對(duì)砂石填挖高度周圍的樣本進(jìn)行準(zhǔn)確的記錄，并且每完成一個(gè)測(cè)量之后，要對(duì)土質(zhì)、位置、坐標(biāo)、技術(shù)參數(shù)等等內(nèi)容進(jìn)行準(zhǔn)確的記錄，為后續(xù)施工打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

4.4 保障路基穩(wěn)定性

為了進(jìn)一步保障風(fēng)積沙路基的穩(wěn)定性，在填筑施工道路路基之前，要對(duì)路基周圍存在的雜草、樹(shù)根等等會(huì)影響施工的垃圾進(jìn)行及時(shí)的處理，同時(shí)做好路基填平工作。基于國(guó)道242甘其毛都口岸至臨河一級(jí)公路工程，由于其復(fù)雜的沙丘情況，更要保持路基的穩(wěn)定性?？梢圆捎梅侄伪Ｗo(hù)來(lái)完成，在遇到高度偏低的流動(dòng)性沙丘時(shí)，可以將流動(dòng)型沙丘推平，根據(jù)具體的施工要求，明確具體的施工方案。在這個(gè)過(guò)程中，一旦遇到不同地貌的施工條件，需要在整個(gè)路段上選取最具有代表性的路段先做好試驗(yàn)，然后根據(jù)試驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行施工，同時(shí)還要對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行觀察，不斷完善與修正，保障風(fēng)積沙路基的穩(wěn)定性能夠達(dá)到施工標(biāo)準(zhǔn)，落實(shí)壓實(shí)工作。

4.5 土工布鋪設(shè)

基于土工布鋪設(shè)的特點(diǎn)，要做好對(duì)應(yīng)的保護(hù)措施，加強(qiáng)風(fēng)積沙保護(hù)水作用，增強(qiáng)風(fēng)積沙路基的穩(wěn)定性。其具體的操作是：先對(duì)路面進(jìn)行全面的清理。在填筑路基上，查看風(fēng)積沙路基的高度、寬度以及橫坡等等部分是否壓實(shí)，根據(jù)相關(guān)參數(shù)指標(biāo)的具體內(nèi)容，做好對(duì)應(yīng)的檢測(cè)工作。另外，要最大限度確保濕度的合理性，要在濕度適中的情況下完成對(duì)應(yīng)的鋪設(shè)工作，例如，鋪設(shè)主渠道時(shí)，可以沿縱向進(jìn)行鋪設(shè)，同時(shí)還要與橫向進(jìn)行準(zhǔn)確的接縫，其重疊的寬度要控制在50 cm之上。尤其是接頭處，需要將高的一幅放在上面，同時(shí)拉平土工布。鋪設(shè)工作完成之后，做好詳細(xì)檢查工作，若存在問(wèn)題要及時(shí)進(jìn)行修補(bǔ)。

5 結(jié)語(yǔ)

風(fēng)積沙路基施工是我國(guó)西部建設(shè)大開(kāi)發(fā)的一大難題，更是必須要攻破的難題。因此，要根據(jù)工程的所在地的地質(zhì)水文特點(diǎn)、風(fēng)沙地貌，掌握風(fēng)積沙的特性，從風(fēng)積沙路基穩(wěn)定的特點(diǎn)。然后根據(jù)具體的施工流程，嚴(yán)格根據(jù)設(shè)計(jì)要求開(kāi)展施工，能夠最大限度的保障風(fēng)積沙路基的穩(wěn)定性，從而提高施工質(zhì)量，取得更好的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。

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