(新疆维吾尔自治区公路工程造价管理局,新疆 乌鲁木齐 830000)
我国沙漠总面积约为70万平方公里,占国土总面积的7.3%。国内沙漠主要分布于新疆、内蒙古等西部干旱、半干旱地区。过去,在西部大开发、区域经济发展及资源开发战略政策促使下,这些地区具备了一定的沙漠公路建设经验,但西部沙漠地区沙粒具有特殊的工程性质,以往的工程经验不能完全适应沙漠公路的大规模建设。
随着我国公路工程技术的高速发展,20世纪90年代,我国在塔克拉玛干沙漠中修建了新疆轮台至民丰沙漠公路,连续穿越流动沙丘446km,为我国沙漠地区交通工程的建设提供了宝贵的技术和经验。
尉犁至且末公路建设项目地处新疆维吾尔自治区南部,巴音郭楞蒙古自治州中南,天山山脉南坡与阿尔金山北麓之间的塔里木盆地,是新疆第三条穿越“死亡之海”塔克拉玛干大沙漠的二级公路。项目路线全长332.585km,总体走向由北向南,地形总体呈由南向北微倾之势,海拔自1157m过渡到885m。其间大部分以沙漠为主,在沙漠南北边缘为小段的绿洲荒漠,分别为塔里木河及车尔臣河的下游冲积区。
沙漠公路路基施工包括路基挖方和路基填筑,主要由机械施工,因该项目基本位于沙漠腹地,总体采用递推式施工方案。路线穿过复合型沙垄和复合型沙丘链地段,路基填挖集中力量完成一段、防护一段。
特殊路基处理分段实施。对采用风积沙填筑路基的段落,路基按照《公路路基施工技术规范》(JTG D30-2015)和《沙漠地区公路设计与施工指南》(JTG/T D31-2008)等相关规定施工。据相关研究及工程实践,风积沙填筑路基,洒水碾压法和干压实法均能达到压实标准,考虑沙漠区水料场缺乏,风积沙料场天然含水量较低,根据类似项目的成功施工经验,风积沙填筑推荐采用干压实法,根据压路机的吨位确定填筑及压实厚度。风积沙填筑路堤时,及时清除各分层中夹杂的草、树根等。
沙漠地区路基施工前需做试验路,以取得施工必要的参数。路基施工根据设计,结合新疆沙漠地区公路施工经验,采取必要措施防止路基沙害,保证公路路基有足够的强度和稳定性。
通行条件较好的区域上风侧防护施工宜先于公路施工,施工时先空留路基附近需要铺筑的部分,路基施工完成后立刻补充,下风侧防护工程在路基施工完成后进行。无通行条件的防沙工程施工应与路面施工同步推进,路基施工完成后,抓紧路面施工,为防沙工程施工创造通行条件。防沙工程也是先上风侧,后下风侧,先与固沙工程施工,或二者同时施工。
取土必须在指定料场取用,严禁在草地乱采乱挖,必须按指定位置与方式施工。丘间洼地路段严禁沿线就地取土,应设置集中取土场,主要利用周围的沙丘、沙包作为取土场。通过沙丘、沙包分布密集的路段时,可就近取土,但需合理设置取土场,便于防沙工程的实施,尽量将挖方作为填方利用。
对于连续沙丘的路段,考虑沙漠地区常规车辆难以通行的特点,采用递推法施工。
1.就地推运风积沙:采用施工机械从路基两侧就近就地推运风积沙,施工完成后进行适当整平和碾压;
2.铺筑编织布:待风积沙路基施工完毕后,采用人工或机械的方式,在风积沙路床顶面铺设编织布;
3.铺筑路面结构层:编织布铺筑完成后,拉运天然砂砾底基层、级配砾石基层、沥青面层等路面材料至施工现场,进行路面结构层施工。
以上3步循环往复,推进施工,也可采用多个路段分段、分片同时作业的方式,合理组织,加快施工推进速度。
对于沙山盆地的路段,远运借土填筑和远运废方废弃应采用递推法施工。
1.拉运风积沙:从集中取土场拉运风积沙至施工现场,或从施工现场拉运废方至弃土场地;常规车辆拉运风积沙过程中,纵向可采用递推的方式,也可修筑纵向施工便道,多路段分段、分片同时开展。
2.风积沙路基施工:采用递推的方式,用施工机械将风积沙推平、碾压,直至路床顶面;
3.铺筑编织布:待风积沙路基施工完毕后,采用人工或机械的方式,在风积沙路床顶面铺设编织布;
4.铺筑路面结构层:编织布铺筑完成后,拉运底基层及基层填筑材料、沥青面层等路面材料至施工现场,进行路面结构层的施工。
以上4步循环往复,采用最佳的机械组合,推进施工,也可修筑纵向施工便道,采用多个路段分段、分片同时作业的方式,合理组织,加快施工推进速度。
对于高大沙山的路段,路线以挖方为主,采用全断面开挖、逐步推进的施工方案,并对开挖产生的废方纵向调运。
1.全断面分层开挖:对于高大沙山,采用施工机械全断面分层向下开挖,逐步推进施工,并且对于开挖的废方,纵向合理调运,减少挖方段产生的废方和填方段远运的借方量,降低工程造价;
2.纵向调运:对开挖的废方,采用常规车辆纵向调运风积沙,可采用递推的方式,也可修筑纵向施工便道。
3.铺筑编织布:待沙山挖方路基施工完毕后,采用人工或机械的方式,在风积沙路床顶面铺设编织布;
4.铺筑路面结构层:编织布铺筑完成后,拉运底基层、基层填筑材料、沥青面层等路面材料至施工现场,进行路面结构层施工。
以上4步循环往复,采用最佳的机械组合,推进施工,也可修筑纵向施工便道,调运风积沙,合理组织,加快施工推进速度。
在沙漠公路施工技术研究领域,新技术、新工艺不断得到开发并推广应用,加快了我国筑路技术迈向世界领先水平的步伐。在交通强国建设背景下,除沙漠公路建设之外,沙漠地区的风沙危害治理与预防等技术领域,还需要不断深入探索。