全断面填砂路基施工技术研究

骆文和

摘 要：作为一种良好地路基填筑材料，砂土应用较广。在我国河砂资源较为丰富的地区，通过河砂进行路基填筑，不仅能够对河道予以疏通，还能减少耕地占用面积，就地取材，减少工程成本。但将河砂用于路基填筑施工，往往存有失水后极易滑塌等问题，且压实难度大、稳定性差。为此，本文按照实际工程案例，通过切实可行的施工方案及合理地施工工艺，对填砂路基施工中存在的问题进行了有效处理。

关键词：全断面施工；填砂路基；施工流程

中图分类号：U416.04 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）03-0115-02

1 工程案例

某公路工程全长71.6公里，67%路段为冲积平原地貌，地势低洼，河网密布。因沿线具有较多村庄及分布密集的各向通道，导致路基平均高度达到5m左右，而路基填料所需1190万m3。但本地区大多数为农田耕地，土方来源难度大。为更好地处理土源问题，本工程选取河砂进行填筑施工，包边选用黏土。根据工程需求，路基设计选取全填砂设计，石灰改良土用于上路床，且将粘土下封层设置到填砂路基基底位置。整体式断面为主线路基形式，根据双向六车道进行设计，33.5m为路面宽度，2%为路拱横坡，4%为土路肩横坡，1：1.75为边坡率，4.5m为填砂路基平均高度，具体设计方案如表1所示。

2 砂质情况试验

根据施工具体情况，为对砂料物理力学性能进行详细检测，保证其与路基填料技术规范规定相符，可通过颗料分析、最大干密度等对A、B两个砂场的砂料进行性能检测。检测成果如下：

第一，天然含水量：向施工现场运输后通过平整施工取样含水量都在5%到8%之间，在砂场堆积的砂含水量则为8%到10%之间，由河床挖取砂的含水量则超过10%。

第二，颗粒分析：通过筛分此段砂后，可以得出，细砂细度模数为1.20到2.3之间，属于II区、III区级配，其中A砂场为中砂，B砂场为细砂、特细砂，利用土壤筛分析均匀系数Cu都在5以下，Cu在1到3以下时，则可看做是不良砂。则B砂场砂料颗粒筛分试验成果如表2所示。

第三，界限含水量：砂料液限、塑性指數都满足路基填筑施工规定，且为低液限砂土。

第四，最大干密度：根据重型击实法、砂的相对密度法等进行试验，得出砂的击实曲线为不规则曲线，含水量基本为零的干密度，接近或本身就是最大干密度。其中A砂场为1.83g/cm2，B砂场为1.78g/cm2。

第五，含泥量：含泥量范围为1%到6%之间，均匀分布于3%左右，在泥聚集位置，含泥量超过15%。

3 全断面填砂路基施工流程

3.1 路基填砂施工

3.1.1 运输

封水及排水为粘土下封层的主要功能，为此选取普通粘土用于本工程粘土下封层施工。继续填筑质量合格的填砂路基表面时，应做好洒水保湿工作，要求在10%以上控制填石砂层表面砂的含水量，如产生的车辙较重，需通过推土机等进行碾压整平施工，且在一定时间内向指定位置运输砂土材料。

3.1.2 摊铺及平整

按照中间到2侧、由低到高的顺序进行摊铺施工，根据工程需求可选取履带式Ty220推土机、Ty140推土机进行施工。且在1.5%到2.0%之间控制横坡范围，做好摊铺粗平工作。要求摊铺粗平厚度必须控制50cm以内，随后向砂表层洒水，增加其含水量，并通过平地机进行整平施工，完成以上工序后，即可进行碾压作业，如部分位置含水量不足，则可利用洒水车在压实前进行洒水施工，保证其与最佳含水量允许值相符。

3.1.3 填砂路堤的压实

在含水量最佳状态下一层一层地通过振动压路机进行碾压施工，本文选取18t以上前后驱动振动压路机进行施工，40cm为其最大松铺厚度，碾压速度应由慢至快，通过强振方式进行施工。可在每小时4km以内控制行驶速度，碾压直线段时可从两边逐步碾压到中间位置；碾压小半径曲线段时可从内侧逐步碾压到外侧，避免漏振、死角问题出现。碾压施工遍数一般在6遍以上，轮迹重叠宽度可控制在30%以上。

3.1.4 填砂路堤洒水

根据相关试验得出，在天然含水量状态下洒水车（5t到8t）装满水后无法在推平砂层上直接行走、洒水，为处理洒水问题，可选取以下两种方式，第一，顺着路基中间位置通过60m扬程大功率潜水泵连接400m橡胶管进行铺设，在水塘中抽水，间隔20m进行一个三通设置，且将消防水带设置到三通上，随后通过人工方式一段一段地进行洒水施工，保证砂层含水量超过10%以上，随后通过振动压路机进行1遍静压，且在进行2遍振压，这种情况下，在砂层上洒水车即可直接行驶，且保证其处于最佳施工含水量状态。第二，洒水车装满水停靠于在路基端部，从洒水车上通过人工的方式接管洒水，要求先洒水后压实，且分段进行。

3.2 路基边坡防护

3.2.1 路基边坡临时防护

为确保各层填筑宽度、厚度，且防止雨水严重冲刷边坡，避免砂方流失对边沟造成堵塞，或损害农田。当路基填筑到相应高度后，可按照路基设计宽度通过挖掘机清刷路基边坡，随后顺着路基两侧填筑边线，通过编织袋装砂整齐堆放，40到50cm为每层堆放高度。与施工便道相近的一侧，应在确保便道宽度8m以上控制第一层砂袋堆码，且对坡脚线、边坡坡度进行适当调整。砂袋码砌应具有良好固定性，要求具有整齐的外边线。为确保路侧压实度，砂袋，码砌应控制在填筑面以下。同时，可选取小型平板振动夯对码砌后的路侧进行补充压实。

3.2.2 后包边土施工

填筑施工中填方路基外侧施工难度较大，且其密实度与施工规定不符，极为松散，往往存有冲刷极深的沟壑等。但因土筑路基具有较强粘结性、良好整体性，对路基整体施工质量影响小。本工程为填砂路基，如包边土密实度不足，在路面荷载、自身重力影响下，随着包边土路基内部填砂也将出现倒塌问题，甚至危害整个路面。因此，在临时防护施工的前提下，需及时进行包边土施工。无法选取压路机进行外侧30cm包边土施工，可通过人工方式进行夯拍施工。为保证夯拍施工质量，可分2层进行施工，各层厚度为15cm，且对填料的各项技术指标加以严格控制。

3.2.3 路基的永久防护

作为工程防护结合植物防护的新型路基防护技术，混凝土预制块护坡的基本构件为空心六边形混凝土预制块，可在1：1.75坡面上铺设，且利用水泥砂浆将预留缝填满，进而形成一个存有空洞的整体防冲刷坡面防护结构。根据多方对比分析，可选取塑模制作混凝土构件用于施工，其具有良好稳定性，能够满足预制构件外形具有较高精度，且其表面光洁，提高预制构件外观质量。

4 结语

综上所述，在高速公路施工，路基是基础保障，全断面填砂路基施工作为公路工程中的关键技术，其质量的好坏与公路的性能与使用寿命息息相关。所以，在公路工程中，需要把好填砂路基施工的质量关，对国家标准及施工要求严格落实。加强对路基工程施工技术的研究，只有这样才能达到工程项目造价有效降低，及质量全面提升的目的。

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