高速公路施工中特殊路基如何处理

余荣安

摘要：为克服沙漠地区铁路路基施工存在的风积沙填料较松散、上料困难、压实难及压实度

难以控制等问题。结合风积沙路基施工工程实例简要介绍了沙漠地區风积沙路基施工的工艺，其中重点介绍了风积沙路基填筑压实的过程。对于沙漠地区路基湿压法施工。重点是解决好施工用水、一次摊铺风积细砂土层厚度、洒水量控制及碾压遍数、振动碾压的频率等问题，应遵循短、快的原则；为沙漠地区铁路路基施工提供技术参考。

关键词：风积沙路基；湿压法；施工

中图分类号：U412.36+6 文献标识码：A 文章编号：

Abstract: in order to overcome the desert areas of the existing railway subgrade construction for wind-blown sand packing than to loose, feeding difficulties, compaction difficult and compaction degree hard to control. Combined with wind-blown sand subgrade construction engineering example this paper briefly introduces the desert wind deposited sand subgrade construction craft, of which mainly introduces wind-blown sand subgrade compaction process. For desert region roadbed wet pressure construction. Key to the construction of water, a paving wind-blown sand soil layer thickness, sprinkle water control and compaction quantities, vibration frequency of RCC, should follow the principle of short, fast; In desert areas railway roadbed construction to provide the technology reference.

Keywords: wind-blown sand subgrade; Wet pressure; construction

1 引言

我国沙漠在内蒙、新疆等地分布较广，且多为风积沙。由于沙漠地区人烟稀少匮乏建筑材料，筑路所需的土、砂石料等主要材料均需远运，工程造价较高。而沙漠地区风积沙分布广泛、储量丰富、取材方便，因此在沙漠地区为降低工程造价，本着就地取材的原则路基填筑应以风积沙为主。根据风积沙的物理力学性质和实践结果表明，风积沙路基具有整体稳定性好、沉降量小、沉降速度快、水稳性好等优点；但风积沙颗粒组成细且颗粒单一均匀，粉黏粒含量很少，渗透系数较大，比表面积很大，在天然条件下呈松散状态，内部粘聚力几乎为零，抗剪性能极差。在外力作用下表面易产生位移；同时又由于沙漠地带特殊的气候、地质状况，使得沙漠地区风积沙路基的施工比一般气候、地质条件下的路基施工难度要大得多，特别是风积沙路基施工中压实度难以控制及上料比较困难[1,2]。

2 施工准备工作

2.1 施工便道

为提高车辆的运输效率，取土场至路基的施工便道应精心修建。先用推土机推平，再用平地机精平，为提高便道的承载力，再铺筑30～50 cm黏土或细圆砾土，洒水碾压密实。每隔200—300 m修建错车道。

2.2 水源

考虑到沙漠地区气候炎热、高蒸发量和风积沙路基施工用水量大的特点，本着尽量就近取水以减小运距的原则，利用沙漠段两端车站修建的水井从两头向中间供水，以确保施工用水。

2.3 取土场

采用集中取土场取土，取土场选择应尽量避免对沙漠植被造成破坏并尽量设在水井旁，从蓄水池或直接从水井中抽水焖料，避免用于沙填筑再洒水的做法。

2.4 施工机械

沙漠地带地广人稀，交通运输极为不便，高温、沙尘天气对机械车辆的损害大，机械维修保养、配件供应等极为不便。因此，应尽量考虑在沙区能较为便利行走的大型机械车辆，推土机宜采用T120以上、自卸车采用8—15t、洒水车采用8一15 m3较为经济，选用14t以上前后轮驱动的振动压路机为宜。并尽量调配较新或状况较好的设备进场。

3 路基填筑

3.1 标准击实

根据大量实验研究表明：风积沙标准击实曲线随着含水量由0％至最佳含水量的变化，往往呈现出波动形状，在0％附近和最佳含水量时会出现两个较大的干密度峰值，所以在风积沙施工中，一般可采用干压实或湿压实两种不同的施工工艺。在干旱缺水地区，若取水十分困难，施工技术、施工条件及施工工艺具备，可采用干压实法进行风积沙路基碾压成型(风积沙干压实比较困难)；在有条件取水的施工地段，可采用湿压实法进行路基碾压施工(风积沙湿压实相对较简单，易于控制、操作)。

本线沙漠段路基有条件取水，为了提高施工进度，所以因地制宜采用湿压实法工艺进行施工。根据土工试验，结合实际的施工工艺，仅利用湿法进行风积沙室内标准击实试验(含水量试验区间为8％至15％)，得出试验段风积细砂的平均天然含水量为1.1％，最佳含水量13.6％，最大干密度1.74 g／in3。对于风积细砂的压实标准采用压实系数(K)和地基系数(1(30)作为控制指标。

3.2 挖装、运输及整平

取土前根据用量对取土场做好规划，用挖掘机从预定开挖深度往上装土，进出取土场的便道要及时洒水。运输以8～15t自卸车为主，自卸车在用湿压法碾压密实的中间层上行使，一般情况下不会陷车，但该土层失水或车辆调头则行走非常困难。自卸车卸土后推土机推平，平地机精平，洒水车及时补洒水。施工中注意各道工序要紧凑，尽量避免风积沙路基水分下渗和蒸发而用洒水车大量补水的情况发生。

3.3 碾压

风积沙对振动很敏感，在最佳含水量时，采用振动压路机碾压，压实效果好，效率高。基于风积沙的力学性质，压实是风积沙路基施工中的难点。

（1）碾压特点及压路机型选择初压时，压轮挤出的松沙壅积于前轮下，后轮碾压过的表面由于剪切作用发生错动，造成压路机行走困难，若沙层含水量偏低，还会出现压路机打滑以至于深陷于沙层中的现象。因此，碾压宜采用前后轮驱动的振动压路机。

（2）碾压时应遵循原则风积沙碾压时应遵循以下原则：①碾压前，用洒水车补洒水，控制沙层含水量比最佳含水量大2％一3％，以补偿施工中水分的下渗和蒸发；②对于湿法施工路段，摊铺厚度每层控制在30一35 cm之间。填料表面打方格洒水，要求洒水应洒透；③分三个阶段碾压：推土机或振动压路机静压l遍，振动压路机振压4—6遍，推土机碾压l遍完成终压。碾压时应先慢后快，采用强振进行振动碾压。轮迹重叠宽度不小于1／3，轮迹布满一个作业面为一遍。碾压行驶速度开始时控制在4 km／h以内；碾压时直线段由两边向中间，小半径曲线段由内侧向外侧，纵向进退式进行。前后相邻两区段应纵向重叠20 m以上，达到无漏压、无死角，确保碾均匀。每层压实后，在进行上一层填土时不得对下一层造成大的挠动，表面浮土层可适当洒水稳压；④振动压路机以50一80 m做为一个碾压段，按先静压后振动、先边后中、先慢后快的顺序碾压4一5遍。风积沙压实度在接近或达到最大干密度时，内摩擦角(b最大其抗剪强度也最大，机械车辆能在土层上较为自由的行驶或工作。

（3）碾压时应注意事宜由于风积沙成型后的抗剪强度较差，振动压路机压实后表层5-10 cm密实度较低呈松散状，作为中间层，不会影响路基质量。这是因为风积沙透水性好，上层施工时，水在沙层中直接往下渗，该松散薄层的含水量增大，在压路机的作用下，密实度将达到规定值。实践证明，振动压路机的有效压实范围可达50 cm，并且在有效压实范围内越往下密度越大。风积沙含水量过大，碾压时出现弹簧现象不会对纯风积沙填筑的路基质量产生不利影响，由于风积沙的滤水作用和水稳性好的特点，出现弹簧现象的路基填方不用翻挖，只要等待约l h后碾压即可达到规定的密实度。

（4）路基顶层施工封顶层施工时，振动压路机碾压后表层5—10 cm松散，路基压实系数(K)和地基系数(K30)满足不了设计要求。此时，用洒水车洒水，使沙层含水量达到或超过最佳含水量，用YLl6T胶轮压路机碾压3—4遍，使路基顶面形成平整、紧密的表面，压实系数和地基系数即可达到设计要求。待整个施工段碾压完毕(300—500 m)立即进行自检、报检，重点是压实系数、地基系数和高程的检验。在自检、报检和底基层施工前，应始终用洒水车补水以保持路基水分。否则表层失水松散，将达不到设计标准，路基质量难以保证。

4 结语

本线风积沙路基施工遵循以上施工工艺的原则，目前施工完毕的路段路基已经达到了很好的压实效果，路基压实系数(K)和地基系数(K30)均能满足设计要求。可见对于沙漠地区路基湿压法施工，重点是解决好施工用水、一次摊铺风积细砂土层厚度、洒水量控制及碾压遍数、振动碾压的频率等问题，应遵循短、快的原则，即施工段落宜短，施工速度要快，各工序施工紧凑；对运输车辆、压路机等机械在填筑层上作业时要有充分的思想准备和必要的措施，克服施工机械在风积沙路基上打滑、陷车，这些是风积沙路基施工的特点和不同于其他土质路基施工的关键所在。

参考文献：

[1] 隋玉良, 苏泉,朱燚, 等. 尼日尔某沙漠公路路基设计与施工[J]. 施工技术, 2011,40(8).

[2] 艾力•斯木吐拉, 李鑫, 董春光. 沙漠公路交通安全特性[J].交通运输工程学报, 2006,6(4).