风积沙快速水沉施工工法

马鹏

【摘 要】风积沙不同于一般常规的路基填料，所以对于风积沙路基的施工必须采取特殊的施工工艺和压实方法，确保风积沙路基的施工质量。同时，必须采取合理有效的环境保护措施，对风积沙路基进行封闭保护，减少风蚀现象，避免污染环境和周围耕地。本文即结合具体工程案例详细阐述了风积沙快速水沉施工工法的应用要点。

【关键词】风积沙；路基；快速水沉；洒水；压实度

一、工程概况

2014年，宁夏S203线高仁至横城二期工程第2合同段（以下简称“S203高横二期工程”）开工建设。S203高横二期工程位于银川市滨河新区东侧外围，东临宁蒙省界S203省道改扩建项目的组成部分，其中滨河新区段新区重要的城市主干道。起点（K115+560.023）位于红二煤矿工业广场西北侧老省道203线拐弯处，与省道203线改扩建工程高仁至红二矿段顺接；终点（K129+356.408）位于头道湾河道北侧，滨河新区南二环路路南口，路线全长13.796公里，总体呈南北走向，所在区属鄂尔多斯高原的一部分，重要为风积沙漠地貌。本项目北段（滨河新区北段K115+560.023- K123+458.077）路基宽度24.5m，行车道宽度2×（2×3.75m×2.5m硬路肩），南段（滨河新区段K123+458.077- K129+356.408）路基宽度26m，行车道宽度2×（2×3.75m×4m硬路肩）。

路基挖方124820m3；路基处理（低填浅挖）超挖土方161945m3；路基填筑353219.4m3；路基处理（低填浅挖）回填砂砾土 161945m3。

设计要求：路床范围（路面底面以下0～80厘米）填料或表土必须认真处理，表土土层最小强度CBR不能满足大于等于8的要求，应采取换填砂砾等透水性材料进行处理，处理深度根据计算确定，一般不大于80cm。因此，公司采用了风积沙快速沉水法施工工艺，取代传统的方格水沉法。

二、工法特点及适用范围

（一）工法特点

1、本工法避免了传统方格水沉法对水的大量需求，而且操作困难。

2、施工工艺简单，操作方便。

3、与其它常规施工工艺相比，速度快而且各项指标也均能够达到设计和规范要求。

（二）适用范围

本工法适用于各类风积沙地貌，处理路槽用水比较困难的地区。

三、工艺原理

对路槽高程进行复核合格后，对路槽两侧进行打钢钎，进行挂线施工，对路床砂砾的回填严格按分层分段进行，从开始回填的起点，先在路槽中央风隔带居中4m宽，长50米的范围内用水车自带水管进行浇水，水浇完后，用装载机向这50m范围内摊铺30cm的砂砾并粗平，为洒水车开辟洒水便道，洒水车在洒水便道上用高压水枪对两侧路槽进行反复浇水，到水沉法所需的含水量后，为了使水分不因时间过长而蒸发损失，砂砾料倾倒在摊铺起点用装载机立刻进行向前摊铺，摊铺长度为快速水沉法洒水范围内的50m，厚度为了考虑以后自卸车的行驶，而且还要保证对路槽风积沙的压实确定为30cm，然后整平碾压，依次进行施工。

四、施工工艺流程及操作要点

（一）施工工艺流程

施工流程：确定施工方案→测量放线→铺设洒水便道→洒水→摊铺→整平→碾压→路槽路床压实度检测。

（二）操作步骤及施工要点

1、路槽开挖

由于本合同段大部分为低填浅挖路段，并且弃土方就在路线左侧5m外，所以用装载机进行挖运土方。

2、测量放线

对开挖完成的路槽进行高程测量复核，用白灰标出边线并挂线控制边线和高程，另外用白灰标出每50m的段落分隔线。

3、洒水便道洒水

为了保证洒水便道路槽风积沙的含水量，首先对中央分隔带左右宽4m，长50米范围内的路槽用水车自带水管进行洒水，铺设长度50m是考虑了碾压施工和路槽洒水因蒸发水分散失过快确定的。

4、洒水便道的铺设

对已经洒完水的范围用装载机进行铺设30cm的砂砾，并用装载机进行整平。

5、摊铺

砂砾料倾倒在摊铺起点用装载机立刻进行向前摊铺，摊铺完再倾倒下一车料，摊铺长度为快速水沉法洒水范围内的50m，厚度为了考虑以后自卸车的行驶，而且还要保证对路槽风积沙的压实确定为30cm，然后整平碾压。

6、整平

每完成50m用平地机进行整平碾压，如果砂砾料含水量小于最佳含水量用洒水车在粗平的砂砾料上补水。

7、碾压并检测压实度

由于风积沙是一种比较特殊的路基填料，采用传统的重型标准击实方法，对风积沙不是特别适用。而且，试验原理与现场实际施工工艺差别较大。现在，对于风积沙的标准干容重测试方法，还存在一定的分歧和争议。一般认为，采取相对密度法测定风积沙的标准干容重，是比较科学并符合现场实际的一种方法。同样，对风积沙路基填筑压实度的检测方法也存在一定的分歧。传统的灌沙法检测程序复杂、时间长、而且标准砂浪费太大。而环刀法相对比较简单、而且检测速度较快，但试验数据却存在不准确和偏差较大的情况。现在又出现了一种改进环刀法的风积沙压实度检测方法，但尚未得到权威部门的认可，至今也未进行推广。

（1）封闭

为防止风蚀现象，当路堤填至设计标高后，或有较长时间的停工时，必须对风积沙顶面和边坡进行临时封闭，封闭的方法可采用虚铺厚15cm的粘土或砂砾进行全封闭。在路基交工时，风积沙路基填筑的边坡必须进行正式防护，防护形式一般采取网格防护，并在网格内回填种植土植草。

（2）刷坡

路堤填至设计标高后，按设计的边坡坡度及位置，自上而下进行刷坡。刷坡下来的风积沙，一般工程设计用作挡水埝。挡水埝合理布置，可防止周围的灌溉水或雨水流入路基范围内，又可防止公路的排水流入周围耕地，污染农田。为了防止路基边坡外的少量积水浸泡路基，一般工程设计路基边坡坡脚进行浆砌片石防护。

五、施工中存在的主要问题及解决方法

（一）风积沙洒水问题

风积沙施工的关键环节就是洒水问题，不适当洒水的方法，对风积沙的施工质量影响很大。在施工经常出现洒水不均匀、不彻底而导致风积沙压实度不足的问题，同时也导致运料车辆在上料时的误车现象，严重影响施工进度。

洒水车在洒水便道上用高压水枪对整个左右幅路槽进行洒水，洒水时应注意在洒水便道上来回均匀的喷洒，防止喷洒不均匀出现路槽因为没有洒到水路床填筑出现干翻，或洒水过多出现过湿而引起翻浆，所以这个过程相当关键要严格控制。

（二）风积沙上误车问题

在进行上路床第1层填筑砂砾施工时，经常存在风积沙运料车辆在风积沙上误车的现象。由于风积沙本身属于不稳定材料，表面由于失水后翻沙现象严重，所以车辆在风积沙表面上误车现象严重。在上料前，必须对风积沙表面进行大量洒水湿润，有条件的也可采取小推排压对表面进行密实。或者采取竹笆片、木板修筑临时车道，防止误车，但比较烦琐。风积沙料车上路的坡道必须采用级配合理的砂砾或碎石渣修筑，坡道的方向为倒车方向，以便料车直接倒档驶入卸料点，防止重料车在风积沙上停车、调头而误车。

六、结语

综上，该工法省略了传统的打方格的费用，并省略了对水沉完的路槽进行碾压，因分积沙路槽的碾压在现实当中实施是有困难的，因为压路机在风积沙上是无法行驶碾压的，快速水沉法实施后对第一层路床填料和风积沙路槽原地面的压实度检测满足设计要求，因而具有显著的经济和社会效益。

参考文献

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[2]季顺迎，蘇勇，严颖. 含沙铁路道碴弹性模量和沉降量的试验研究[J]. 铁道科学与工程学报. 2011（02）

[3]吉勤丰.风积沙路基施工技术[J]. 内蒙古科技与经济. 2010（01）