砂石垫层在公路施工中的应用

刘永光

（贵州省兴义公路管理局，贵州 兴义 562400）

1 概况

兴（仁）至安（龙）公路（以下简称"安兴公路"）改建工程，起点于兴仁县城西关，止于安龙城南，与国道324线相连接，是我省煤炭资源出省运往两广（广东、广西）主要通道之一。

兴安公路全长57.8Km，途经沿线较平坦，多数是粮田沃土地段。同时，因为沿线土质天然含水量高、地下水位高，多属亚粘性土壤，公路两侧良田给地下水排除带来困难。其中K10+000-K10+200处属较集中的软土路段。土质特征如表1

类型 天然密度（KN/m3） 含水量（%） 液限（%） 塑性指数 空隙比粘性土 18.1 60.6 52.5 25.5 1.63

2 施工方法

--将老路面产生严重变形的弹簧土层清除，深度不小于80～100cm，目的使处理后地基与路基形成整体。

--用洛阳铲在软土基上打孔，孔径20-30 cm，孔深150cm，间距200cm，呈正方型分布。

--中（粗）砂（也可用生石灰），将洞孔填平至地基平面位置，同时在填筑中（粗）砂时注意夯实。

--在砂桩顶面地基平面层，加铺一层碎石或中（粗）砂，厚度不小于60cm，宽度比路堤底宽50cm，长度与软土基础处理同长。如下图

3 注意事项

--如果是新建路段施工，直接在地基上打孔即可；

--砂砂石垫层（碎石垫层）铺装完后，用6-8吨压路机静压3遍;

--此方法是砂（碎石垫层）法与竖向排水法结合使用，如果表层分布软土层厚度小于3米时，不宜采用此方法；

--设置砂石垫层，要注意防止被细粒料污染，而造成堵塞。因而，砂垫层材料多采用中（粗）砂。

4 砂石垫层的作用

砂石垫层（碎石垫层）为设置路堤填土与软土地基之间透水性垫层，可起横向排水作用；竖向排水体作为导体，将软土地基里毛细水首先汇集于竖向排水体孔中，然后沿着孔引至软土基之上砂石垫层（碎石垫层），在砂石垫层（碎石垫层）阻隔下，将地下水排除路基外。

砂石垫层（碎石垫层）保证了路堤下土基稳定，有效防止地下水对路堤填筑材料渗透，提高路堤承载能力。

5 原理

砂石垫层（碎石垫层）与竖向排水体的配合使用，首先是排水体将地下水集中引入排水体孔中，在土基自身荷载作用下，将土基里毛细水沿排水体向上排除（如果竖向排水体孔中用生石灰填筑，生石灰在生成熟石灰过程中，吸收土基中大量水分，同时排水体孔径澎涨，对土基产生横向压力，土体挤密），从而使土体固结形成一个整体。

软土基表面设置砂石垫层（碎石垫层），其实是一个防水隔离层，在砂石垫层（碎石垫层）作用下，软土基中毛细水沿砂石垫层（碎石垫层）排除路基，抵御地下水继续对路基渗透，保证路基填料承载力有效发挥。

6 效果观察

兴安公路K10+000-K10+200处，2001年6月进入路基施工阶段，2002年12月路基（含路面底基层--填隙碎石层）施工结束，交路面组施工，移交时对路面底基层进行强度检测，其结果如表2。

弯沉检测结果显示，检测路段长200m，测点44个，弯沉平均值91.22，代表值152.8，小于设计值200，全面满足要求。

从回弹弯沉检测记录表中看出，K10+140-K10+180右测出现检测值异常情况，进行特殊处理---翻挖路基。经现场分析，因压实强度不足所至，通过控制行车配合压路基碾压一周后，重新对此40m路段检测，结果完全满足设计。

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总结

兴安公路改建工程于2001年4月动工，2002年11月24日竣工，改建后交通量为836辆/昼夜（2004年9月统计），至2006年3月投入使用3年时间（2006年4月该路作重新改（扩）建，由原来的三级升为二级公路），K10+000-K10+200是利用砂石垫层（碎石垫层）处理较为集中路段，无异常现象。砂石垫层（碎石垫层）处理软土基可以单独使用，也可配合其他方法联合使用，配合其他方法有如：砂井法、袋装砂井法、塑料排水法等。砂石垫层（碎石垫层）适用于高填方路堤软土基层软厚地段。

[1]张乘风.砂石垫层施工技术的运用及探讨.科技信息，2009年19期.

[2]何鸿雁，刘传国.浅谈砂垫层和砂石垫层的施工.黑龙江科技信息，2008年19期.