风积砂填筑路基施工技术浅析

陈建财

【摘 要】 本文以国道304线鲁图一级公路改建工程为例，浅析风积沙路基施工工艺。

【关键词】 风积砂、路基填筑、施工技术

1 工程概况

内蒙古国道304线鲁图一级公路改建工程K27+000～K44+000位于内蒙古通辽地区，主要以路基填筑为主，路基填筑材料原设计为风积砂。由于这种风积砂塑性指数很低，故对填砂施工工艺、机械的选择与组合有着极高要求。同时，这种风积砂有着料源广、成本低等优点，大力推广，对经济效益提升较明显。

2 风积砂的特性

（1）水稳定性好

风积砂颗粒细且均匀，渗透系数一般为0.75×10-3～1.1×10-3cm/s，毛细水上升高度较低，水稳性能好；

（2）沉降均匀

风积砂颗粒均匀，水稳性能好，所以路基沉降均匀，但水保性能较差。

（3）不易形成整体

风积砂属于砂性土，由于常年风蚀，颗粒圆滑，造成颗粒间粘结力较差，在震动作用下不易形成整体。

3 路基填筑施工

3.1 填前准备

开工前必须对场地进行清理及填前碾压处理，清理包括清除路基范围内树根、草皮等植物根系，将原地面0.15米厚度以内的耕植土清除，挖除各种不适用材料，做好临时排水设施，同时对清表后的路基进行填前碾压，压实度应控制在85%以内，压实度检测合格后，再洒水闷料，以弥补含水量的不足。

3.2 施工工艺

⑴填方路堤施工

采用水平分层填筑，原地面不平时，由最低处分层填起，检测压实合格后填筑下一层。分层压实，采用自重在15t以上，前后轮驱动的自行或振动压路机压实，最大松铺厚度不得超过25cm。路堤填筑宽度每侧宽出设计宽度50cm。

当地面横坡缓于1：5，且基底经处理符合要求时，可直接在地基上分层填筑路堤。地面横坡陡于1：5时，原地面应挖成台阶（台阶宽度不小于2m）并进行压实，应由最低一层台阶填起，逐层向上填筑，分层压实。若填方分几个作业段施工，两段交接处，不在同一时间填筑时，将先填地段挖成宽度不小于2m的台阶。同一时间填筑的则分层相互交叠，搭接长度不小于2m。

⑵路基压实

①施工前，将具有代表性的风积沙取样进行试验，确定风积沙在干振、饱水状态下的最大干密度。

②根据断面放样出路基中线及边线。在天然含水量及洒水状态下的压实施工，选用能在沙漠中自由行走的机械，前后轮驱动压路机或履带式推土机，振动压路机自重不小于15T，推土机功率不小于140马力。

③推送填料、碾压

风积砂填筑路基高度一般都在2m以下，路线两侧分布大量的风积砂，因此，作业方式采用推土机从路基右侧横向填运风积沙至填方路段，即横向直接填筑法，推土机作业路线可按“穿梭法”进行，如图1所示。对推至填方路段的填料应立即进行摊铺平整，推土机摊铺每层厚度不超过30cm，每次填料宽度应每侧加宽50cm。推土机立即进行稳压。推土机稳压的工艺和原地表压实相同。再用光轮压路机进行压实。碾压时由中间向两边碾压，先慢后快，振动碾压。最后用推土机终压，推土机进行纵三横四碾压（纵向碾压三遍，横向碾压四遍），终压采用100kw以下推土机，履带板采用尖形板（图1）。

3.3 试验检测

风积砂路基压实度现场用灌砂法进行检测，不宜用环刀法；取样位置不能在每层顶面，应轻轻刮开顶面距顶面5—10cm以下进行取样；测定含水量时不能用酒精法，应将试样全部放入烘干箱烘干。检测方法频率按《公路工程质量检验评定标准》（JTJ071-98）附录B和《公路路基路面现场测试规程》（JTJ059-95）规定，随机取样每2000m2检查8点，不足3OOm2时检测2点。

3.4 补压

碾压成型的路基（每层土）一次性检测合格率达到90%以上，但在实际施工中温度偏高，水分散失较快，造成含水量不够，一次不能碾压成功，需要补水碾压，一般一次补压即可合格；如含水量较大，进行翻开晾晒，补压一次即可合格。

3.5 封闭

路堤成型后，若不及时封闭表层及边坡，则对保水养生要求较高，且不适宜通车。因此，必须在风积砂路基成型后的24h内（夏季平均气温35℃时）立即用砂砾封闭。

4 施工要点控制

（1）快速施工，快速封闭。由于风积砂地区夏季气温较高，水分蒸发较快，否则容易造成反复洒水。

（2）压实后应尽快检测压实度，否则碾压好的路基表面层失水松散，检测出的压实度数据失真。

（3）风积沙施工的关键环节就是洒水问题，风积沙施工需要大量及时的洒水，所以必须保证有充足的水源和配套的上水设备。本地区地下水位较高，而且大多数地段水源相当丰富，可采取就地打井取水的方法。风积沙的洒水方法非常重要，必须采取分格的方式及时、大量、均匀洒水。

（4）风积沙路基填筑到一定高度并高出便道后，风积沙路基内一部分水在重力和上层压力的作用下，将逐渐渗出边坡，流到便道上。渗水会造成边坡坡脚坍塌，并浸泡便道，造成便道损坏，严重影响交通。所以必须严格控制风积沙的洒水量，不可盲目大量洒水。

5 施工注意事项

（1）争取有利季节施工。为防沙风蚀和沙埋，宜在少风、风速较小或有雨的季节施工，并能在大风来临之前完成。一般最适宜施工的季节是夏秋两季，春季风沙大，防护有困难，应尽量减少或避免施工。

（2）遵循边施工边防护的原则，对路基防护以及两侧的防沙工程都应配合施工，配套完成。

（3）填筑路堤当日不能完工的地段，对坡面和路肩应加以覆盖，预防夜里刮风，免受风蚀。

（4）路基施工时，要采取措施保护路基两侧的地表原有植被和地表的硬壳，防止人为地任意砍伐破坏沿线植被，防止因工程防沙措施不当而引起流沙再起、蔓延、沙化扩大，加剧沙害。

6 结束语

通过内蒙古鲁图一级公路路基施工实践证明曾经严重污染环境的风积砂是可以利用的，其施工工艺不仅可行，而且施工效果也很理想，工程质量较高。此外，又可变废为宝，减轻环境污染，带来很好的经济效益和社会效益。利用风积砂的施工，其成功的经验，给西北众多沙化地区筑路提供了很好的借鉴，大大降低工程成本，有助于推动基础设施的建设和发展。