全断面填砂路基施工技术

曹小龙

(山西平阳路桥有限公司，山西临汾 041000)

0 引言

砂土作为一种非常好的填筑路基材料，在我国的南方地区有着十分丰富的储存量，砂土的良好应用给我们带来很大的经济效益，但是同时也广泛存在着失水以后容易滑坡和坍塌、压实难度大以及稳定性差的缺陷，也正是因为如此，到目前为止在工程中大面积应用的实际案例还是很少的，并且现在也没有相应的施工技术规范和评定标准来对施工进行指导和规范，因此研究全断面填砂路基的施工技术具有极其重要的现实意义。

1 全断面填砂路基施工工艺

1.1 施工工艺的具体流程

经过多次实践表明，通常情况下，制定全断面填砂路基的主要施工工艺的具体流程如图1所示。

1.2 全断面填砂施工工艺的详细说明

1.2.1 施工之前需要做好的准备工作

主要包括:土质试验、施工测量、场地清理以及人员的安排等工作，而这些准备工作的进行都必须完全遵照现行的《公路路基施工技术规范》来严格执行。

1.2.2 下封层粘土的施工

在这个阶段当中施工单位通常使用的都是普通的粘土，主要是通过从耕地内反挖取土(一般为3 m)，这时候会发现土质的变化会比较大，土质液塑都可以达到相关的要求，不过筛分级配参差不齐，土的粒度很小，绝大多数都是在0.075以下，虽然还是能够基本符合填筑的要求，但是如果含水偏重的话土质就会变软，而且底部的土层很难晾干，如果过于干的话会导致土质非常硬，容易碎裂难以板结到一起。与此同时考虑到粘土下封层主要作用是用来排水和封水，因此下封层粘土一定要使用优良的土，倘若土质比较差的话，必要时候需要进行处理和改良。

图1 施工工艺流程图

2 路基填砂的具体施工

2.1 砂土的运输

对于之前已经验收合格的填砂路堤表面进行填筑的过程中，一定要经常洒水(尤其是在天气特别干燥的时候)，通过这种方式来保持已经填筑的砂层的表面含水量超过10%(砂层的厚度要大于20cm)，当发现有比较深的车辙时，施工单位需要第一时间用压路机或者推土机进行整平，只有这样才能有效保证自卸汽车将砂土运到指定地点。

2.2 砂土的摊铺和平整

大多数施工单位都是采用履带式推土机(使用TY140和TY220的居多)，铺平的原则就是按照路侧高、中心低、横坡控制在1.5%～2%之间摊铺最为合适，具体做法就是:首先检查摊铺粗平厚度，确认小于50cm以后，在砂的表层进行洒水(含水量不得小于10%)然后用平地机进行无死角的平整，等到平整结束以后，立即采用压路机实施碾压，值得注意的是，对于少数含水量偏低的地方(通常都是在路侧位置)，在压实之前或者压实过程中可以采用水泵对其补充洒水(一直到能够进行压实作业的最佳含水量)。

2.3 压实填砂路堤

2.3.1 振动压路机在砂土的最佳含水量条件下进行分层碾压

它广泛适用于振动压路机在洒水状态下实施分层碾压，同样也适用于雨水过后路基的压实，具体做法如下:

1)压路机的碾压行驶速度刚开始的时候需要控制在4km/h以内;碾压过程中应该遵循由两边向中间的原则，曲线段则是应该由内侧向外侧进行纵向进退式的碾压原则，值得注意的是，对于左右相邻的两个区段应当纵向重叠20cm以上，最后真正做到无死角和无漏压，而且要确保碾压的效果非常的均匀;

2)最好是采用20 t以上的振动压路机实施碾压，值得注意的是，我们应当将松铺厚度有效控制在40cm以下，碾压要遵循先慢后快的原则，采用强大的振动来对路面进行碾压;

3)在碾压过程中，一定要保证压实6遍以上，而且使轨迹重叠的宽度要大于1/3(布满整个作业面为1遍)。

2.3.2 水坠碾压法压实工艺

这种工艺主要用于水源比较充足的桥头、通道以及构造物的台背位置，它的主要工序包括以下几个方面:

1)填料的推送。

也就是使用型号对应的推土机从路基两旁纵向调配砂土并且将其推送到需要填方的路段;

2)填料的摊铺。

就是将前面已经推送到填方路段的填料再次使用推土机进行铺平作业，值得注意的是，施工人员一定要保证摊铺以后的厚度要小于30cm;

3)围堰。

通常都是采用分段围堰的方式，还要结合纵坡以及横坡的大小进行针对性的划段(长度要大于10 m，宽度要大于5 m)，同时围堰高度要大于30cm，宽度要大于30cm;

4)灌水。

围堰工序完毕以后就需要立即开始灌水了，其原则就是要连续进行，不要经常发生间断，我们在操作过程中尽量要使灌水的流速大一点，而且要保证砂基顶端的水头高度要大于20cm;

5)碾压。

前面已经讲到过，一般情况下都是采用振动压路机碾压，在碾压过程中轮迹一定要布满整个工作面，而且在此过程中轮迹与单轮重叠的宽度不得小于1/2。同时需要保证碾压的次数一定要大于3遍，避免没有被压实对后期的施工造成很大的影响;

6)碾压完毕以后，施工人员等到砂基顶端多余的水全部渗透出去以后就可以开始取样检测了(主要是计算固体体积率和压实度)。一旦发现压实度出现不合格的情况必须要求施工人员重新进行碾压，一直到完全能够符合相关要求为止。

2.4 洒水工艺

通过施工的多年经验得出，一台5 t～8 t的洒水车在完全装满水的时候是不能在自然含水量的状态下进行推平的砂层上洒水的，必须寻找另外的办法来解决这个问题，通常有下面两种方法:

1)利用洒水车将水装满以后停靠在路基的端部位置，然后通过人工洒水的方式，边洒边压，但是这个做法的速度会比较慢，而且需要多台洒水车同时进行才行，这就需要大量的机械费用;

2)用一根大约为60 m扬程的大功率潜水泵接上一支400m长的橡胶管沿着路基中间进行铺设，这个时候的水源通常都是沿线的水塘，直接从水塘里面抽水，没有特殊状况都是20m接一个三通，并且在每一个三通上面都接上消防水带人工逐段的进行洒水，当洒到砂层的含水量超过10%的时候，再用振动压路机来回压实2遍以后，洒水车直接在砂层上洒水一直到当前的最佳施工含水量，完毕以后再继续碾压，这样就可以确保万无一失。

3 结语

在当前公路建设进行得如火如荼的大背景下，国家和施工单位都越来越关注全断面填砂路基的相关施工技术，本文主要是阐述施工工艺的流程和施工前以及施工过程中需要注意的一些问题，接着分别从砂土的运输、摊铺和平整、压实和洒水四种施工工艺分析了施工作业中需要遵循的原则和步骤。随着时代的发展和科技的进步，我国的填砂路基施工技术也会越发的成熟和完善，这需要大家的共同努力，而且会越来越朝着自动化和机械化的方向发展。

［1］刘贝贝.谈填砂路基的台背回填［J］.山西建筑，2013，39(13):131-132.

［2］马洪林.宁夏冲湖积软弱土路基沉降规律及处治措施研究［D］.沈阳:东北大学，2009.

［3］吴建强.高速公路填砂路基施工工艺研究［J］.交通标准化，2010(13):123-124.

［4］刘明宇.特殊岩土体路基填筑技术及在路桥过渡段沉降控制中的应用研究［D］.长沙:中南大学，2010.

［5］程培峰，徐云哲.基于ABAQUS的包边粉砂土路堤边坡稳定性分析［J］.公路，2011(3):86-87.