填砂路基施工公路工程

填砂路基施工公路工程（精选九篇）

填砂路基施工公路工程 篇1

1 砂的物理性质对施工的影响

1.1 砂的粒径对压实效果的影响

中粗砂和细砂对压实效果影响是不同的, 相对于细砂来说, 中粗砂经过压实后, 容易嵌挤密实, 密实度容易达到规范要求, 而细砂回填路基, 冲水后与淤泥混在一起形成新的泥砂混合物, 经过压实后看上去似乎密实了, 但实际密实度却达不到规范要求, 使得路基承载能力较弱。

1.2 最大干密度对施工的影响

压实度的确定必须首先确定最大干密度, 因此, 作为主要的参照依据, 最大干密度如果确定不准确, 容易造成实测路基压实度偏差过大, 影响对路基质量的评价。例如, 如果最大干密度偏小, 在同样的含水量情况下, 达到规定的压实度只需要经过较少遍数的碾压, 而现场实际压实度肯定不足, 这样就会影响路基的强度和承载能力, 造成工程品质下降;反之, 如果最大干密度确定的偏大, 达到规定压实度将需较多的碾压遍数, 虽有利增强路基强度, 但容易造成成本浪费和影响施工进度, 显然也是不必要的。

室内试验表明, 对于砂土而言, 用重型击实法确定的最大干密度结果往往偏大, 干振法取得的结果偏小。而相对密度法所确定的结果比较稳定, 靠近实际值。因此, 对于砂土来说, 其最大干密度的确定应该以相对密度法为主, 标准击实为辅, 以此作为路基压实度评价的计算依据。

1.3 砂的含泥量对压实效果的影响

试验发现干净的砂冲水压实时容易达到压实度, 只要进行立即封层防止松散, 就能保证路基的承载能力和稳定性。而砂的含泥量对压实效果影响甚大, 文献[2]在填砂路基施工中要求砂的含泥量 (即细粒土、粉土、粘土含量) 不大于5%。含泥量大一点的砂在冲水时, 水难以渗透下去, 泥质的存在还将使得压路机压实时表层形成板块, 碾压作用力不容易达到下面, 造成表面密实、里面松散的情况, 整体承载能力难以保证。因此, 将砂的含泥量控制在合理的范围之内是砂土填筑路基施工需要重视的问题。

1.4 砂的含水量对压实效果的影响

作为路基填料来说, 砂土粘性小、塑性指数低, 颗粒比较均匀而且持水能力差。砂土的工程性质受含水量影响很大, 干燥的砂土碾压后易形成薄层气体屏蔽, 加水后特别是表层易失水, 因此最佳含水量在压实时不容易控制, 路基压实度很难满足要求。因而有效控制砂土含水量对砂土路基施工质量起到非常重要的作用。

2 施工方案研究

2.1 方案分析

为了路基的整体稳定性, 填砂路基必然做法是将砂土作为主体填筑在内, 外面裹覆粘土形成包芯结构。从土质、力学性质各项技术指标上来说砂土与粘土具有较大差异, 因此这种包芯填筑施工中, 土质不同造成具体操作工艺及各项控制指标也存在着很大差别。尤其是砂土与粘土结合部位的压实度控制是其中最关键的技术问题, 同时, 该部位的处理不当容易造成整体路基最薄弱的地方。与常规良好的路基填料相比, 河砂松散不易碾压, 粘结性差, 在施工荷载和自身重力作用下容易变形, 从而推动外侧包土使得路基边坡失稳。从填料的含水量上来讲, 由于填砂路基中的砂需要有一定的含水量才能达到规定密实度, 而其透水性较强容易造成基底积水, 若排水不畅即会长期浸泡基底, 造成基底软化, 或内外水压差的存在, 边坡坡脚易受侵蚀, 造成滑坡和坍塌。为此, 填砂路基施工中路基边坡的稳定性问题是需要解决的关键问题。

为此, 拟定分别采用两种方案进行填筑。

2.1.1 方案一

采用粘土与砂土同步施工法, 即路基中间用砂填筑的同时两侧填筑包边土, 宽度为0.3m, 按照1∶1.75放坡, 边坡采用人字型骨架内植草防护形式。同步施工法施工过程中, 砂土与粘土同步铺筑和碾压, 两种土质始终处于同一层面, 施工层次明确, 易于进行施工的组织安排, 并且对路基各项质量控制指标 (宽度、平整度、标高、横坡度) 容易掌握, 压实度和强度也能达到设计要求。

具体施工工艺根据碾压顺序又可划分为两种:

(1) 同时摊铺包边粘土与砂芯, 先将包边土碾压到规定压实度, 然后再压实中间砂土。

(2) 同时摊铺粘土与砂土, 先将包边粘土稳压两遍, 然后水压砂芯, 最后同时碾压粘土与砂土至规定压实度。

两种工艺比较来看, 由于材料的最佳含水量不同, 采用同时碾压的方法不容易同时达到规定压实度要求, 因此, 第二种实际操作难以实现, 采用第一种方法进行施工较为现实。

同步施工法存在主要缺点是:

(1) 由于砂土、粘土压缩系数不同, 容易造成压实厚度差异, 在结合处出现错台现象。

(2) 相对于粘土来说, 砂土只需能充足的浸水压实, 便能正常施工, 外界环境对施工影响小;而粘土碾压时对含水量控制较严, 含水量过大需要晾晒, 尤其在雨季, 这一问题更为突出, 因此, 施工进度上来说粘土必将慢于砂土, 这样对同步施工造成时间上的困难, 容易造成粘土施工进度滞后砂土铺筑窝工现象。

2.1.2 方案二

采用分步施工法:先填砂芯然后填筑包边粘土。首先按设计断面 (包括一边加宽50cm) 全部填筑砂土, 碾压后密实稳定后, 再将包边粘土的部位反开挖出来, 分层铺筑和碾压包边粘土直至与砂土顶层设计标高同齐。

由于分步施工法使两类土质的施工工艺相对独立, 不会造成同步施工法的窝工现象, 可以充分地调动机械与人力, 提高工作效率和加快进度。但其缺点是施工中需要人工配合, 机械化程度没有同步法高。

2.1.3 方案比选

按照拟定的两个方案进行了试验路段的施工, 工程实践证明方案一的施工难度较大, 同步施工最薄弱部位是两种土质的结合处, 由于两种土性质差异造成压实度不容易控制, 出现的主要问题是:

(1) 土性差异造成松铺厚度不同, 包边土松铺厚度控制在30cm以内, 而砂每层松铺厚度达到50cm, 两者不在一个层面。

(2) 粘土对施工含水量控制较砂土严, 尤其受施工期内雨季影响大, 因此包边土施工滞后造成砂土铺筑窝工现象。

(3) 同时填筑时, 填砂渗透水可能会在粘土和砂土交界面处聚集, 从而软化粘性土或使砂土掏空, 给路基的整体稳定性造成隐患。

分步施工法可较好地解决两种土结合面处的压实差异问题, 不会引起路基不均匀沉降, 保证路基整体稳定性。由于砂土和粘性土施工相隔有较长时间, 前期施工能充分利用机械和人力, 加快施工进度。该方法存在的主要问题:

(1) 需要反开挖砂土, 增加了二次倒运砂土的工程量, 按本工程路基填高2.5m、每边加宽0.5m计算, 每公里路基需增加倒运砂方量为2500m3。

(2) 由于需要对全断面填砂路基进行反开挖, 然后填筑包边土, 造成后期工期长, 施工方又需投入人力、物力, 造价成本增加。

(3) 由于进行两类土质分步施工, 施工间隔时间较长, 包边粘土填筑之前如经历雨季则边坡需要用砂袋或塑料薄膜进行临时防护以防砂土边坡塌散。

2.2 方案的优化与改进

综合施工效率、施工质量和成本投入等方面情况, 本工程试验段施工拟定采用分步施工法进行填砂路基的施工。在此基础上对该方法从以下两方面进行优化和改进。

2.2.1 增加临时边坡防护

按照分步施工法进行施工, 实际出现的主要问题, 第一是砂土边坡的二次清刷和倒运, 由此造成工期延长, 早间成本增高;第二是施工的周期相对延长, 有可能遭受雨季雨水对砂土边坡的冲刷, 流失的砂方易淤塞边沟, 毁坏农田, 为此, 在路基填筑至一定高度后必须对砂土路基的边坡进行临时防护, 以保证路基正常填筑和后续的永久防护工程的正常施工。

解决该问题的主要方法是在施工时当路基填筑至一定高度后, 即进行路基边坡清刷至路基设计宽度, 为避免二次倒运砂方, 可将刷坡的砂方直接甩到已填筑完毕的路基顶面作为下一层的填料。完成后沿路基两侧的填筑边线, 按照设计的边坡坡率使用编织袋装砂按照高度40～50cm一层堆码整齐作为临时防护, 避免永久防护未做之前雨水对边坡的冲刷, 保证了路基施工时的稳定性。

2.2.2 优化边坡永久防护

该工程采取全新的理念优化边坡防护, 对下边坡采用机压预制块与草皮结合方式, 追求与自然的和谐统一, 力争不留人文痕迹, 达到构造物与植物的和谐统一, 既可减少污工防护量, 又有利于边坡绿化, 其具有以下特点:

(1) 绿化率高

永久防护的护坡基本构件 (硅预制块) 采用空心的六边形, 空洞部分填土植草, 绿化部分为重复的标准六边形, 并排列有序, 整体绿化率达到52%, 较好的起到了改善和美化环境的作用。

(2) 抗冲刷

该工程路面排水不采用设置拦水带集中排水设施, 因此, 要求路堤坡面应具有良好的抗冲刷性能。为此, 设计采用将硅预制块外侧做成斜面, 铺砌完毕自然形成纵横相通的预留缝, 可以起到坡面自由散水、排水作用, 从而有效地增强了边坡的抗冲刷能力。

(3) 整体稳定性强

为了确保填砂路基的结构安全, 硅预制块护坡必须有较好的整体稳定性, 因此, 采用7.5#水泥砂浆在8cm高的预留缝中填塞4cm高, 使预制块之间具有良好的粘接, 从而提高预制块护坡的整体稳定性, 同时使得整体强度得到有效提高。

3 结 语

本文对填砂路基施工方案进行深入的对比分析, 通过增加临时防护和优化边坡永久防护等途径对最终确定方案进行优化和改进, 建立了一套适合填砂路基施工特点的填筑施工方案, 为砂土这种优良的路基填料在路基工程中得到进一步应用起到积极推动作用。

摘要：针对砂土路基施工中存在的主要技术难题, 首先分析砂土物理性质对施工的影响, 在此基础上, 结合工程具体情况拟定了两套砂土路基填筑方案, 通过深入地对比分析确定了最终实施方案, 并对最终方案进行了改进和优化, 为填砂路基工程建设提供参考。

关键词：公路,填砂路基,路基施工

参考文献

[1]吴建强.高速公路填砂路基施工工艺研究[J].交通标准化, 2010 (10) :96-98.

[2]JTG F10-2006, 公路路基施工技术规范[S].

高速公路填砂路基施工工艺研究 篇2

高速公路填砂路基施工工艺研究

由于大断面、高等级的高速公路工程规模不断扩大,在困难地质条件和环境资源缺乏的条件下修建高速公路的情况也在不断增多,这就给公路施工的`技术进步提出了越来越高的要求.研究开发和完善包括填砂路基在内的施工新技术、新工艺,可以为建成安全、优质、快速、高效的高速公路提供施工技术保证.

作 者：吴建强 作者单位：邯郸市交通局公路工程二处,河北,邯郸,056002刊 名：交通标准化英文刊名：TRANSPORT STANDARDIZATION年，卷(期)：“”(10)分类号：U416.1关键词：填砂路基 施工工艺 高速公路

填砂路基工程施工质量控制分析 篇3

【关键词】填砂路基；施工控制

【Abstract】In this paper， a project full of sand filling roadbed construction， elaborated the processes and methods of sand filling roadbed construction from the pilot testing， the combination of machinery and equipment， process control and other aspects of quality， the lack of land for more than sand with the use of sand filling roadbed material has a certain Reference value.

【Key words】Sand filling roadbed；Construction control

1. 前言

某工程路基土石方共计56.1万立方，其中土方135680立方，砂方425758立方，填砂路堤共2.188km，平均每公里土石方172800立方，最大填土高度10.2米，最大挖深10米。路堤0.8m上路床采用改良土（3%水泥稳定砂），填砂路堤基底设粘土下封层。主线路基为整体式断面，宽度33.5米，路拱横坡2%，土路肩横坡4%，边坡坡率1：1.75。

2. 施工方案

路基填筑按填砂路基断面设计图进行施工。分层松铺厚度按底层≤50cm，上部每层厚度为≤40cm进行控制。采用全断面填筑的方法进行。填砂路基填料的质量控制指标如下：⑴ 砂料不得含有树根、草皮和易腐朽物质；⑵ 含有沼泽、淤泥的砂不得用于路基填筑；⑶ 有机质含量小于5%；⑷ 液限指数小于50%，塑性指数小于26；⑸ 填料最小强度和最大粒径要求（见表1）。

2.1 清表碾压。在施工前，根据设计文件及施工规范要求，先对路基基底进行表土清除。清表时采用TY220推土机，清表厚度平均为20cm，以清到硬土为准，然后用PY180平地机刮平。场地清理完成后，全面进行填前碾压，使其密实度达到不小于85%的要求。

2.2 路基排水。因雨水对填砂路基的冲刷较大，所以在施工前应作好路基的排水工作。在填砂施工前应先开挖路基两侧的排水沟，排水沟的开挖按照设计位置进行，下挖深度0.8～1.0m左右，宽度1.0m左右。并且要结合现场实际以沟内的水能排到附近原有的水沟和水塘为准。还要注意附近水沟的深度，以免引起倒灌。

2.3 渗水盲沟。由于粘土、亚粘土，自身隔水性较好，采用其做下封层使路基渗水沿纵、横向渗水盲沟集中排放到路基边沟，不会引起路基底层长期被水浸泡下沉。

3. 主要施工工艺控制

根据铺筑试验路段的成功施工经验，结合所投入的机械设备及施工作业情况，主要施工工艺控制在如下几个方面：

3.1 砂的运输。在已验收合格的填砂路堤表面继续填筑时，必须洒水保持已填筑砂层的表层（不小于20cm厚）砂的含水量不小于15%，当出现较深车辙时，要用推土机或压路机及时整平碾压，才能基本保证自卸汽车将砂运至指定地点卸车；

3.2 砂的摊铺和平整。采用履带式Ty220推土机或Ty140推土机按路中心低，路侧高，横坡控制在1.5%～2.0%摊铺粗平，即成“锅底型”；摊铺粗平厚度经检查不超过规定40cm要求后，先洒水至砂的表层含水量不小于10%，再用平地机仔细平整，平整结束，立即采用压路机碾压，对局部含水量偏低的部位（主要是路侧），在压实前或压实过程中可采用水车或水泵补充洒水至压实的最佳含水量。

3.3 填砂路堤的压实。填筑面采用平地机仔细整平后，在砂的最佳压实含水量范围，压路机从路中心（低侧）向路缘（高侧）碾压，碾压速度控制在2～4km/h，用高频率、低振幅，直线进退法进行碾压；碾压时，压路机往返轮迹重叠不小于1/3钢轮宽，压完全路宽为一遍。采用20t压路机，一般振动碾压6～8遍，压实度可达到94%以上，碾压10遍以上，压实度可达到96%以上。

3.4 填砂路堤洒水。填砂路堤施工，洒水是关键，洒水可采用洒水车或潜水泵进行，现场施工洒水主要是利用潜水泵人工洒水。水源主要是利用沿路堤两侧边沟外打设直径为φ150～φ200mm的机井和路基洒水后浸入边沟内的积水。洒水量控制视天气情况和碾压前检测的砂的含水量确定。现场洒水时，先路侧后路中心，碾压前表面应无积水，碾压过程中表层砂不液化、不松散，检测此时砂的含水量，基本在最佳含水量范围。

3.5 纵向边坡临时防护。为保证每层填筑的宽度，同时避免雨水对边坡的冲刷，导致砂方流失淤塞边沟，毁坏农田，在路堤填筑一至两层后，用挖掘机按设计路基宽度及边坡进行边坡清刷，然后采用编织袋由人工装砂按路堤边坡坡度分层堆码，靠施工便道一侧，可适当调整坡脚线和坡脚坡度，保证施工车辆通行。砂袋码砌要稳固，外边线力求整齐。为保证路侧压实度，砂袋码砌，一般不要高于填筑面，对码砌后的路侧，可采用小型平板振动夯对路侧进行补充压实。

4. 主要质量指标控制方法

4.1 宽度。宽度采用层层放样控制，根据路侧标高计算填层宽度撒灰线控制，推土机手要按宽度线将砂摊铺至边线，并用履带进一步压实。

4.2 厚度控制。由于运输车辆在砂层上卸车到指定位置有时确有困难，施工时按填层段落长度、填筑宽度和厚度，计算本层填筑的工程量，乘以1.20的车载松方系数控制本层卸砂车数，总量控制本层填砂的松铺厚度；推土机粗平后，测量复核控制断面标高控制本层松铺厚度，复测的层厚按小于40cm控制，满足要求时，采用平地机整平后压实。

4.3 压实度控制。一是平地机整平后，碾压前的含水量控制在15%～20%，二是控制碾压遍数，最终以1000cm3环刀检测的压实度满足本层规范规定的压实度为准；路侧边缘局部压实不到位的部位采用小型振动夯补充洒水压实。

4.4 试验检测控制。

4.4.1 试验检测的主要项目。为了能够较为全面地掌握资料，试验检测总体分为室内和室外两部分。

（1）室内：填砂路基砂的物理力学性能是否满足路基填料技术规范要求指标。分别对赣江南支附近砂场取样分析，主要试验项目有界限含水量、颗粒分析、相对密度、重型击实、CBR值、表观密度、含泥量。

（2）室外：主要测定填砂路基压实度及含水情况，采用1000cm3的环刀测试，反映不同层厚中（上，下）及与相接的下一层压实情况，来确定压实遍数与压实含水量。由现场检测组按照放样中桩，平均25m测一横断面，每断面分上，下及下一层做密实度试验，同时每层按压实遍数来进行试验。

4.4.2 试验取得的主要数据。

（1）天然含水量：砂运到现场经过整平到位取样均在5%～8%之间，从河床上挖取砂的含水量均在10%以上。

（2）颗粒分析：该段砂经过砂筛分析，细度模数在1.4～2.5之间均为细砂，级配属II、III区，通过土壤筛分析均匀系数Cu普遍小于5，Cu小于（1～3）属级配不良砂。

（3）界限含水量：该砂液限，塑性指数均符合路基填筑规范要求，属低液限砂土。

（4）最大干密度：采用重型击实，相对密度，干振法三种方法比较。标准击实试验结果普遍比相对密度大0.01～0.03。

（5）CBR值：采用一种砂配制相同的含水量进行试验，经过浸水饱和后（四昼夜）所得出的CBR值均在28%左右。同时采用两种不同砂样各 50% 混合作CBR试验，CBR值可以满足路基填料要求。

（6）含泥量：均在1%～6%之间，普遍为2%左右。

4.4.3 数据分析整理。

4.4.3.1 现场压实度试验：砂经砂场运出摊铺在路基上，此时含水量约在5%～8%之间，经过洒水碾压后均能达到最佳含水量和所要求的压实度。

碾压遍数与所能达到的压实度的结果分析如下（见表2）。

4.4.3.2 反挖压实度的检测对比：经过对上层的填筑碾压，下层的压实度会随着增大，压实度会增加4%左右，现将结果对比如下（见表3）。

4.4.3.3 现场含水量检测。

（1）现场装砂到现场卸砂、摊铺、碾压等各阶段的取样情况来看，料场装砂取样的含水量为7.8%，现场卸砂取样的含水量为6.2%，现场摊铺取样的含水量为6.9，现场碾压取样的含水量为9.0%。

（2）砂的含水量烘干时间的关系。采用的仪器器皿：烘箱、微波炉、铝盒、瓷皿、搪瓷碗；烘箱控制温度105～1200C，微波炉控制在高温状态。干燥时间微波炉：5min，10min，15min，20min，25min，烘箱：2h，3h，4h，5h，6h。通过试验结果表明含水量10%～20%，质量100g～150g以内微波炉法无论质量多少，含水量大小，干燥时间在20分钟趋于稳定。含水量在10%至饱和状态下质量100g～150g以内烘箱干燥时间在4小时趋于稳定。在使用微波炉法的时候，应使用瓷器皿。

4.4.4 试验检测结果。

（1）砂土物理力学性能满足路基填料的技术要求，CBR值达28%。

（2）含水量从5%～15%之间时随着含水量的增加，压实度增大。含水量大于15%以后，含水量越大，压实度越小。

（3）碾压遍数在初期2～8遍，碾压影响较大，大部分近似线形关系，12遍以后趋于稳定甚至无变化。

（4）试验表明压实层表面松散，在施工下层时能有效的恢复甚至增大。

（5）砂土的标准干密度：重型击实与相对密度法比较接近，但考虑今后施工时，大面积取砂时泥土含量增加影响，统一采用重型击实法确定最大干密度，不宜采用振实法。

（6）含水量测定方法表明微波炉法测定的数据稳定准确，而且时间短，适用做砂土检测，但应采用瓷器皿盛土不得使用金属盒。

（7）采用大容积1000cm3环刀测压实度具有快速准确的优点，可做为填砂路基的检测方法。

（8）砂的含泥量控制在6%以内，对路基不会造成大的影响，在砂场出现的淤泥团，绝对禁止运到现场。

（9）成型路基砂应保持一定的含水量（控制在压实状态下）。避免因含水量降低造成路基散，车辆行使轮陷。

5. 主要设备组合（见表4）

6. 结语

通过一个阶段的填砂路堤填筑施工，我们认为，水是保证填砂路堤施工质量和进度的关键。如何及时做好填砂路堤施工过程中边坡的防护，尽量避免雨水冲刷以及在施工过程中如何控制填料的最佳含水量是值得我们共同探讨的课题。

高速公路填砂路基施工技术探讨 篇4

1 路基施工的质量要求具有足够的稳定性

路基是整个道路工程项目安全稳定性的重要保障, 如果路基施工质量不合格, 将会影响道路的正常运行, 还会埋下很多安全隐患, 最终引发重大的安全事故, 造成人员的伤亡。其次, 路基不仅要承受路面所带来的承载压力, 还会受到自然环境的腐蚀和破坏。因此, 对于路基的施工质量有着较高的要求, 其必须具备较强的强度和稳固性, 才可以确保路基不会发生变形。此外, 路基常常会受到地下水地表水的侵蚀, 使得路基的强度受到一定的影响, 特别是在冬季, 在热胀冷缩的作用下, 路基就会出现严重的翻浆现象, 在运行一段时间后, 路基很容易发生形变或是沉降, 甚至还会发生路面坍塌的情况。

2 质量控制措施

2.1 施工测量。

一是要认真熟悉图纸, 复测后检查与设计是否有误;二是路线主要控制桩如交点、转点、圆曲线和缓和曲线的起终点等, 采用有效可靠的固桩方法予以保护或移桩保护;三是为满足施工期间引用需要, 在中线复测中增设临时水准基点标高和加桩的地而标高;四是在每道工序施工测量放线时, 测量误差要满足规范要求, 必须保证纵横断而定位的精度, 使施工路基及构造物的定位及几何尺寸满足设计质量要求。

2.2 路基填筑材料的控制。

在实际的路基施工过程中, 对于路基的填筑材料的质量要求非常严格, 只有选择优质的填筑材料, 才能保证路基的填筑质量。因此, 施工单位必须对填筑材料进行严格的质量把关, 相关技术人员还要对填筑材料性能进行检测, 其必须具备国家检验合格证等一切证明材料, 在充分符合使用标准后, 才可以投入到高速公路建设中, 不仅能够提高路基的施工质量, 还可以大大降低日后道路检修工作的难度。其次, 在进行地表土的清理工作时, 施工单位应该根据当地的地址情况, 选择适合的机械设备, 采取相应的处理方法, 这样才可以确保清理工作的顺利开展。此外, 通过相关调查表明, 由于一般的土质颗粒比较柔软细小, 弹性能力较差, 而砂性土的弹性能力却很高, 是目前路基施工中主要的填筑材料, 受到了道路建设单位的高度重视。

2.3 路基土方施工。

路基土方施工多为填方路基, 很少有挖方路基。填方路基的施工质量控制要点一是分层填筑, 满足上一层压实要求后, 再填压下一层。压实前必须对含水量进行测定, 含水量符合要求后再碾压, 避免返工浪费;二是干密度试验标定要准确, 对不同的土质要分别标定干密度不可以用同一个干密度去评定不同土质的压实度。

2.4 松铺厚度的控制。

松铺厚度与土质类别、压实机具功能、碾压遍数等有关, 应根据实际情况, 经过试验确定, 高速公路及一级路规定不超过30cm, 二级及二级以下公路松铺厚度不应超过50cm, 以保证压实度为原则, 路床顶而层最小松铺厚度不应小于8cm。严格控制路堤几何尺寸和坡度路堤填土宽度每侧应比设计宽度宽出30cm, 压实宽度不得小于设计宽度, 压实合格后, 最后削坡不得缺坡, 以保证路堤稳定性.

2.5 机械作业的合理安排。

如今, 大多数的路基施工中, 很多施工工序都要依靠机械设备的使用, 那么, 施工单位就要对机械作业的运作流程进行详细的规划。如果要进行路堤的开挖施工, 就需要采用大型推土机, 并从路堤两侧分别进行推填, 在这一过程中, 一定要特别注意土质内的水含量, 对于一些含水量较多的土质, 施工人员可以采取翻晒的应对措施, 使其保持在允许的标准范围内。而对于无法达到含水量标准的土质, 将会使用洒水车对土质进行浇灌。通常情况下, 想要在施工现场使用机械设备进行作业前, 都要对机械设备进行科学合理的配置, 这样不仅能够提高机械设备的利用率, 还从很大程度上保证了机械作业的效率与质量, 确保高速公路的建设进度。

3 小涵洞及其他构筑物控制的要点

3.1 填料。

一般应选用渗水性土填筑:台背顺路线方向, 上部距翼墙尾端不少于台高2m, 下部距基础内缘不少于2m, 拱桥台背不少子台高的3~4倍;涵洞两侧不少于孔径的2倍。如果台背采用渗水土有困难时, 在冰冻地区自路堤项而起2.5m以下, 非冰冻地区高水位以下, 可用与路堤相同的填料填筑。

3.2 填筑。

桥台背后填土应与锥坡填土同时进行, 涵洞、管道缺口填土, 应在两侧对称均匀回填;涵顶填土的松铺厚度小于50~100cm时, 不得通过重型车辆或施工机械;靠近构造物100cm范围内不得有大型机械行驶或作业。

3.3 排水。

桥涵等结构物处填土, 在施工中要竭力防止雨水流入;对已有积水应挖沟或用水泵将其排除。对于地下渗水, 可设盲沟引出。当不得不用非渗水土填筑时, 应在其上设置横向盲沟或用粘土等不透水材料封顶。

3.4 压实。

应在接近最佳含水量状态下分层填筑, 分层压实。每层松铺厚度不宜超过20cm。密实度应达到设计要求。如设计无专门规定, 则按路基压实标准执行。

结束语

综上所述, 填砂路基施工技术对于高速公路建设起到了重要的作用, 更是高速公路整体安全稳定性的有效保障, 对于施工单位的生存和发展有着较大的影响。因此, 施工单位要高度正式填砂路基施工质量, 加大对填砂路基施工过程的监督力度, 充分做好填砂路基施工管理工作, 制定严格的施工管理制度, 对路基的填筑材料进行严格的质量控制, 确保填筑材料的使用质量, 有效防止了安全事故的发生, 进一步提升填砂路基施工技术水平, 促进我国高度公路建设持续稳定的发展。

摘要：近些年来, 我国对于道路工程建设越来越重视, 越来越多的高速公路出现在人们的日常生活中, 为人们的交通运输提供了极大的便利。而填砂路基施工技术作为高速公路建设中重要的组成, 其施工质量的好坏会直接影响到高速公路整体的安全稳定性, 更是人们生命安全的重要保障。因此, 这也对填砂路基施工质量提出了更加严格的要求。针对高速公路填砂路基施工技术进行研究探讨, 结合目前我国填砂路基施工技术现状作出论述, 并提出几点有效的改进措施, 从而促进我国高度公路建设的蓬勃发展。

关键词：高速公路,填砂,路基,施工技术

参考文献

[1]赵娟芳, 李虹.浅谈高速公路填砂路堤施工技术[J].山西建筑, 2007 (25) .

[2]古振荣.高速公路填砂路基施工和检测问题研究[J].科技致富向导, 2011 (11) .

填砂路基施工技术研究 篇5

关键词：中粗砂 填砂路基 冲水碾压 粘土包边

1 工程概况

南昌市胡惠元堤延伸段道路西起罗谢公路以西700m，东接幽兰立交，线路全长7.67Km，其中路基长度约4.5Km。双向六车道，路幅宽度35.5m。路基填筑最大高度达12m，全线路基填筑工程量約236万方。设计采用抚河砂（中粗砂，含泥量<5%）做路基填料，先填砂后粘土包边。两侧包边土宽2m，厚0.8m，路基顶层设计50cm粘土下封层。

2 自然条件

本工程隶属南昌地区，属亚热带湿润气候，降雨量大，多年均降雨量为1645mm，最大年降雨量为2356mm，最小年降雨量为1046mm，最大日降雨量为208.9mm，最大时降雨量为57.8mm。路基施工长期在雨季作业。

3 填砂路基国内应用状况

砂作为路基填料，现行公路、铁路规范及指南无切实指导，目前在国内应用较少。20世纪90年代初，我国曾在新疆采用风积砂修建沙漠高速公路，但风积砂粒径、矿物成分、力学行为均与河（江）砂有较大区别。近年来，在上海、辽宁、广东等沿海地区采用天然河滩料（粉细砂）作为填料，取得一定成就和经验，但填筑规模小，且大多采用风吹填施工，地区局域性明显。江西乐温高速采用赣江砂（中粗砂）取得成功，成果报道多局限于填土思维，部分成果可作参考。本文结合江西乐温高速和本工程应用实际，通过填砂路基压实原理分析，总结填砂路基的施工工艺。

4 填砂路基特性

4.1 填料优点 中粗砂作为路基填料，透水性好，具有较高的水稳定性。填料内摩擦角度大，强度高不易压缩，填筑后工后沉降小。在南方地区，河塘水系发达，土源匮乏。在我国人均耕地较少，采用砂作填料，可减少占用耕地，就地取材，降低造价。且相对于填土路基而言，在雨量充沛地区施工填砂路基，有利于连续作业，减少抽水人工、机械设备投入。压路机、推土机、自卸车等大型施工机械设备受雨季干扰小利用率高，有利于节省工期。

4.2 填砂路基施工难点 中粗砂填料易失水，粘聚性差，易松散，边坡干稳定差。施工中主要技术难点如下：①砂易失水，填料过程中含水量保持和补充是关键。②颗粒粘聚力小边坡稳定性差，设计主要采用粘土包边（连片水域），部分稻田地区采用沙袋码边形式。雨水季节，包边粘土施工不利。③砂和土材料性质区别较大，砂土结合处碾压密实控制是关键。

5 填砂路基压实原理

通过室内砂重型击实试验表明，砂填料与粘性土材料不同，存在不止一个使填料达到峰值的含水量，具有双峰击实特性。抚河中粗砂重型击实曲线如下：

■

通过压实曲线理论分析：重型压实曲线A点，砂处于干燥状态，通过碾压排出空气，颗粒位移填塞达到密实。但砂之间无粘聚力，在车辆反复冲击作用下易重新松散。A～B段水含量增加，水量小不足以渗透推动砂渗透密实，水含量增加压实度减小。B～C段，水持续增加，形成水膜砂颗粒间润滑作用增强，砂颗粒在水渗透推动下位移嵌固密实。在压路机碾压作用下，压迫水进一步渗透排出使砂体更紧密达到板结效果，达到C点最大压实效果。且由A点到C点可见，砂在一定水含量范围内对压实度敏感性不强。通过同样压实度在不同时间现场环刀法检测，在达到94%压实度情况下砂含水量在6%～14%正态分布。由此可见，砂填筑可充分利用雨季施工，当下雨量（或冲水量）大于最优含水量时，只要水充分渗透流出均可达到压实度效果。通过砂的重型击实试验和现场环刀法检测数据，结合本项目试验段施工实践，填砂路基的压实机理在于：一是灌水和水的渗透排除，砂填筑后充分灌水碾压，且确保水的渗透排出使砂颗粒嵌固密实达到压实效果；二是保水，利用砂的水稳定特点，在砂冲水碾压密实后，两侧的包边粘土及时跟进确保砂始终保持一定含水量。在施工过程中，一般先填筑2～3层砂，冲水碾压密实后填筑土包封，在清表后基底两侧的土包封内5m间隔埋设Φ10cmPVC管，确保水渗透流出。

6 填砂路基施工工艺

填砂路基施工工艺流程图如图2。

6.1 施工准备工作 施工前准备工作，包括测量放样，根据路基边线位置开挖临时排水沟，清表。

6.2 首层砂填筑 填砂路基需做好首层砂控制。首层砂填筑一般厚80cm左右，砂运输至现场推土机粗平，冲水静置一段时间后碾压。当首层砂填筑厚度不够，冲水碾压时基底粘土上涌和砂搅合一起，形成砂夹土软弱层，无论怎么碾压都达不到压实要求。首层砂填筑完后，进行第2～3层砂填筑，以后每层砂分层厚度不宜大于50cm。一般用推土机按中心低两侧高，以1.5%～2%内倾横坡控制。

6.3 包封粘土填筑 在路基两侧5m间隔埋设泄水管，接着进行土包封填筑。先人工对砂层削坡形成内倾小台阶，削掉的砂堆在砂层上面作为下一层填料。因先压实的砂边坡可能失水，先人工少量洒水后分层填筑粘土，反复碾压确保砂土结合处碾压密实。

■

6.4 砂的运输 在填砂路堤表面继续填筑时，必须洒水保持已填筑砂层的表层（不小于20cm厚）砂的含水量不小于15%，当出现较深车辙时，要用推土机或压路机及时整平碾压，才能基本保证自卸汽车将砂运至指定地点卸车；自卸汽车卸砂时要提前距离倒车至卸砂点，因河砂颗粒间内摩擦角较小，如在卸砂点直接调头卸砂容易扰乱已经结板成型的下层填砂，给以后带来质量隐患。

6.5 砂的碾压 在砂的最佳压实含水量范围，压路机从路中心（低侧）向路缘（高侧）碾压，碾压速度控制在2-4km/h，用高频率、低振幅，直线进退法进行碾压；碾压时，压路机往返轮迹重叠不小于1/3钢轮宽，压完全路宽为一遍。碾压遍数根据试验段结果，20t压路机先静碾1遍，震动碾压4～6遍，静碾两遍即可达到压实效果。

7 结语

通过砂重型击实试验对砂的压实机理分析结合现场施工工艺实践，先填砂充分利用砂冲水易碾压密实水稳定好的特点，后粘土封边解决砂易失水松散边坡不稳定的问题，表明河砂是一种比较理想的路基填筑材料，对今后路基填砂施工具有较强指导意义。

参考文献：

[1]李飨民.全断面填砂路基施工技术研究[D].西南交通大学，2007.

[2]姚松柏.崇明岛接线工程填砂路基施工技术[D].西南交通大学，2007.

[3]蒋鑫，凌建明，李进.高速公路填砂路基设计若干关键问题[J].地下空间与工程学报，2011（03）.

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填砂路基施工公路工程 篇6

1 分析高速公路填料特性对路基施工的影响

1.1 影响压实效果的因素-砂的粒径

路基为高速公路的运行提供了载体,工程质量日益受人们重视,路基施工技术在很大程度上决定了施工质量的好坏,软土路基的施工技术显得十分突出。中粗砂水冲实后,嵌入紧密,容易满足检测要求,细沙却无法满足要求,当使用细砂代替中粗砂填充路基,冲水后,和淤泥混在一起,产生新的泥砂混合物,压实后,表面上看似压实,事实上却不能通过检测,需返工,重新处理。

1.2 影响高速公路施工的因素-最大干密度

最大干密度是判断路基是否压实合格的标准。在含水量相同的情况下,一旦压实度过小,加上压实次数减少,便能达到压实度数要求,事实上,实际施工不达标,影响了施工路基的强度和稳定性,不利提高工程施工质量;一旦干密度较大,需多次压实,才能符合压实度数要求,有助于提高工程质量,然而,损耗了工程设备,延长了工程周期,导致经济效益收到影响。

1.3 影响压实效果的因素-砂的含泥量

在路基填砂中,砂石含泥量多对施工质量产生影响,按照施工规范要求,砂石含量有粘土含量和粉土含量等,含量在5%以下。施工使用合适的方法,把砂石含泥量控制在合理范围。

1.4 砂的含水量对压实效果的影响

多次振动压实碾压路基时,在振动作用下,被压实材料颗粒由静止到运动,颗粒间位置发生变化,互相填充对方;材料中的空气含量降低,密实度提高。所以,砂石有效的含水量对材料压实影响大,导致表层松散干燥砂土静压容易产生薄层气体屏蔽。如果施工技术或者配套不合理,路基压实无法满足要求。此外,还要考虑砂石含水变化特性。

2 把控路基填砂施工技术环节

2.1 填砂路基压实

在含水丰富状态下,振动碾压机做分层碾压。这种施工工艺适合用在洒水后振动压路机分层碾压,也可用在雨后路基的压实。使用超过18T的前后驱动振动压路做碾压,控制松铺最大厚度40cm,碾压慢快结合,先慢后快,使用强振做振动碾压。控制压路机碾压行驶速度4km/h内;对直线路段的碾压,由两边向中间,对小半径曲线路段的碾压,从内到外进行,以纵向方面做碾压。纵向重叠20cm,对前后相邻量渠道做碾压,碾压均匀,无漏洞和死角。碾压机械碾压次数控制6遍以上,车轮碾压宽度1/3轮迹,碾压一遍即布满一个作业面。

水坠碾压法压实技术适合用在水源充足的桥头、通道等。对推送填料,推土机短距离纵向调配或者从路基两端,填筑路段对摊铺填料,使用推土机摊铺、调平原来的填料,推土机填铺厚度3Ocm以下。然后进行围堰,摊铺均匀的路基设置围堰,结合纵横坡实际大小,适当分段,长度在10m以上,宽度大于5m。围堰高度超过30cm,宽度30cm以上。设置好围堰后,开始灌水保持持续性,水流流速稍大,砂基顶面水头高不小于20cm,维持20cm水头高做碾压,使用振动压路机碾压,以重叠单轮宽度的1/2的方式做碾压,超过振动压略机1/3宽度的重叠轮迹。碾压作业持续一遍也即当轮迹布满整个作业面。碾压次数3遍以上。机械无法到达的地方,可使用插入式振动器做振动压实。沙基顶面的水充分渗透后,调取样检,检测压实厚度,测算固体体积率与压实度等。

2.2 填砂路堤洒水

2.2.1 水源问题

填砂路基施工的关键问题是洒水,如果洒水不当,将影响路基施工质量,施工洒水因为不均匀和不彻底,对路基施工质量造成较大影响。如果洒水经常不彻底和不均匀,使得填砂压实不足,容易出现物料车上料误车情况,不利于施工进行。全填砂路基的施工需喷洒大量水,为此,配套上水设备和充足水源不可少。结合施工计划,原材料含水多少及合适度,通过计算、确定井直径、数量及两井间隔等。或者取土场提前洒水,施工现场配足洒水车,及时洒水,现场洒水确保大量和均匀,使用分格的形式,砂料平整后,人工修筑挡水绘,分隔砂石,合适格大小5x5m。然而对每个各洒水,洒水均匀到底,其它格洒水按照这种方式。使用分格形式洒水,均匀洒水,避免出现过撒、漏撒的情况,提高填砂质量。根据施工具体情况,每个施工段配置1~2部洒水车,配合接管洒水,能将填砂路基洒水问题彻底解决。

2.2.2 洒水的方法。

对试验段的施工检测,确定5T~8T的洒水车洒过水后,是否摊平的砂层进行了行走洒水推平,或者通过其它方式解决洒水问题,为解决这种情况,测验施工可使用两种方式,方法一,在路基中间,使用60m大功率扬程的潜水泵,连接400m橡胶管,胶管一段连接水塘,间隔20m连接一个三通,把防水带链接在三通上,对不同路段逐次洒水,岩层含水量超过10%,使用碾压机静碾压一次,振压二次,洒水可在砂层上直接行走碾压,以维持沙层的含水量,继续碾压。方法二,洒水车装满水,停靠在路基旁边,人工洒水,边撒边压实,采取逐层推进的方式,使用这种方式,洒水速度慢,需许多洒水车,花费高昂的机械费用。

3 高速公路填砂路基压实施工技术关键点控制

因为不同的施工砂场,砂石材质不同,填料存在较大差异,施工质量把控不易,不利检测数据的收集,为此,施工过程尽量避开砂土混填。砂石含量不超过6%,这样对路基产生的影响较小,对砂场产生的淤泥团,禁止运到现场。施工前,全部设备送到砂石实验室对砂石含量进行检测,符合标准后,才能投入施工运营。成型路基通常保持一定含水量,压实紧密。否则因为天气干燥,容易导致路基松散,给车辆运行带来不变。路基边缘砂石填充很关键,砂石压实从低到高,曲线段从弯道内侧到外侧碾压,直线段从护坡到路中心碾压。大范围面积施工时,砂石各项指标必须通过实验,一定要按照砂场中砂频率的变化进行检测。砂石料场的洒水先彻底湿润,然后再运到施工现场,减少水量喷洒,对后续施工和碾压质量控制有益。

4 结语

高速公路流量变大时,许多高速公路运输能力趋于饱和,所以,更多高速公路在扩建之中。当前,我国填砂路基施工工艺尚不完善,应用实际,产生了一些问题[3]。总而言之,砂土材质本身稳定。砂土与粘土却具有不同的压实厚度,容易导致结合处错台,不利压实。填砂路基技术效果差。当前,填砂路基技术尚处发展中,施工对技术的强化控制很必要。填砂路基工程充分利用了公路周围资源,创造了良好的经济和社会效益。文章分析了填砂路基施工的几个关键技术,总结不同种类施工特征和适用范围,从工程时间反馈可知,当在不利的降雨环境中,加上建筑材料不足,应重视工程施工出现的问题,采取有效的应对和防范措施,确保工程施工良好的质量。

参考文献

[1]董永亮.东新高速公路工程软土路基施工技术研究[D].西安工业大学,2014.

填砂路基施工技术研究 篇7

关键词：中粗砂,填砂路基,冲水碾压,粘土包边

1 工程概况

南昌市胡惠元堤延伸段道路西起罗谢公路以西700m，东接幽兰立交，线路全长7.67Km，其中路基长度约4.5Km。双向六车道，路幅宽度35.5m。路基填筑最大高度达12m，全线路基填筑工程量约236万方。设计采用抚河砂(中粗砂，含泥量<5%)做路基填料，先填砂后粘土包边。两侧包边土宽2m，厚0.8m，路基顶层设计50cm粘土下封层。

2 自然条件

本工程隶属南昌地区，属亚热带湿润气候，降雨量大，多年均降雨量为1645mm，最大年降雨量为2356mm，最小年降雨量为1046mm，最大日降雨量为208.9mm，最大时降雨量为57.8mm。路基施工长期在雨季作业。

3 填砂路基国内应用状况

砂作为路基填料，现行公路、铁路规范及指南无切实指导，目前在国内应用较少。20世纪90年代初，我国曾在新疆采用风积砂修建沙漠高速公路，但风积砂粒径、矿物成分、力学行为均与河(江)砂有较大区别。近年来，在上海、辽宁、广东等沿海地区采用天然河滩料(粉细砂)作为填料，取得一定成就和经验，但填筑规模小，且大多采用风吹填施工，地区局域性明显。江西乐温高速采用赣江砂(中粗砂)取得成功，成果报道多局限于填土思维，部分成果可作参考。本文结合江西乐温高速和本工程应用实际，通过填砂路基压实原理分析，总结填砂路基的施工工艺。

4 填砂路基特性

4.1 填料优点

中粗砂作为路基填料, 透水性好, 具有较高的水稳定性。填料内摩擦角度大, 强度高不易压缩, 填筑后工后沉降小。在南方地区, 河塘水系发达, 土源匮乏。在我国人均耕地较少, 采用砂作填料, 可减少占用耕地, 就地取材, 降低造价。且相对于填土路基而言, 在雨量充沛地区施工填砂路基, 有利于连续作业, 减少抽水人工、机械设备投入。压路机、推土机、自卸车等大型施工机械设备受雨季干扰小利用率高, 有利于节省工期。

4.2 填砂路基施工难点

中粗砂填料易失水, 粘聚性差, 易松散, 边坡干稳定差。施工中主要技术难点如下: (1) 砂易失水, 填料过程中含水量保持和补充是关键。 (2) 颗粒粘聚力小边坡稳定性差, 设计主要采用粘土包边 (连片水域) , 部分稻田地区采用沙袋码边形式。雨水季节, 包边粘土施工不利。 (3) 砂和土材料性质区别较大, 砂土结合处碾压密实控制是关键。

5 填砂路基压实原理

通过室内砂重型击实试验表明，砂填料与粘性土材料不同，存在不止一个使填料达到峰值的含水量，具有双峰击实特性。抚河中粗砂重型击实曲线如下：

通过压实曲线理论分析：重型压实曲线A点，砂处于干燥状态，通过碾压排出空气，颗粒位移填塞达到密实。但砂之间无粘聚力，在车辆反复冲击作用下易重新松散。A～B段水含量增加，水量小不足以渗透推动砂渗透密实，水含量增加压实度减小。B～C段，水持续增加，形成水膜砂颗粒间润滑作用增强，砂颗粒在水渗透推动下位移嵌固密实。在压路机碾压作用下，压迫水进一步渗透排出使砂体更紧密达到板结效果，达到C点最大压实效果。且由A点到C点可见，砂在一定水含量范围内对压实度敏感性不强。通过同样压实度在不同时间现场环刀法检测，在达到94%压实度情况下砂含水量在6%～14%正态分布。由此可见，砂填筑可充分利用雨季施工，当下雨量(或冲水量)大于最优含水量时，只要水充分渗透流出均可达到压实度效果。通过砂的重型击实试验和现场环刀法检测数据，结合本项目试验段施工实践，填砂路基的压实机理在于：一是灌水和水的渗透排除，砂填筑后充分灌水碾压，且确保水的渗透排出使砂颗粒嵌固密实达到压实效果;二是保水，利用砂的水稳定特点，在砂冲水碾压密实后，两侧的包边粘土及时跟进确保砂始终保持一定含水量。在施工过程中，一般先填筑2～3层砂，冲水碾压密实后填筑土包封，在清表后基底两侧的土包封内5m间隔埋设Φ10cm PVC管，确保水渗透流出。

6 填砂路基施工工艺

填砂路基施工工艺流程图如图2。

6.1 施工准备工作

施工前准备工作, 包括测量放样, 根据路基边线位置开挖临时排水沟, 清表。

6.2 首层砂填筑

填砂路基需做好首层砂控制。首层砂填筑一般厚80cm左右, 砂运输至现场推土机粗平, 冲水静置一段时间后碾压。当首层砂填筑厚度不够, 冲水碾压时基底粘土上涌和砂搅合一起, 形成砂夹土软弱层, 无论怎么碾压都达不到压实要求。首层砂填筑完后, 进行第2～3层砂填筑, 以后每层砂分层厚度不宜大于50cm。一般用推土机按中心低两侧高, 以1.5%～2%内倾横坡控制。

6.3 包封粘土填筑

在路基两侧5m间隔埋设泄水管, 接着进行土包封填筑。先人工对砂层削坡形成内倾小台阶, 削掉的砂堆在砂层上面作为下一层填料。因先压实的砂边坡可能失水, 先人工少量洒水后分层填筑粘土, 反复碾压确保砂土结合处碾压密实。

6.4 砂的运输

在填砂路堤表面继续填筑时, 必须洒水保持已填筑砂层的表层 (不小于20cm厚) 砂的含水量不小于15%, 当出现较深车辙时, 要用推土机或压路机及时整平碾压, 才能基本保证自卸汽车将砂运至指定地点卸车;自卸汽车卸砂时要提前距离倒车至卸砂点, 因河砂颗粒间内摩擦角较小, 如在卸砂点直接调头卸砂容易扰乱已经结板成型的下层填砂, 给以后带来质量隐患。

6.5 砂的碾压

在砂的最佳压实含水量范围, 压路机从路中心 (低侧) 向路缘 (高侧) 碾压, 碾压速度控制在2-4km/h, 用高频率、低振幅, 直线进退法进行碾压;碾压时, 压路机往返轮迹重叠不小于1/3钢轮宽, 压完全路宽为一遍。碾压遍数根据试验段结果, 20t压路机先静碾1遍, 震动碾压4～6遍, 静碾两遍即可达到压实效果。

7 结语

通过砂重型击实试验对砂的压实机理分析结合现场施工工艺实践，先填砂充分利用砂冲水易碾压密实水稳定好的特点，后粘土封边解决砂易失水松散边坡不稳定的问题，表明河砂是一种比较理想的路基填筑材料，对今后路基填砂施工具有较强指导意义。

参考文献

[1]李飨民.全断面填砂路基施工技术研究[D].西南交通大学, 2007.

[2]姚松柏.崇明岛接线工程填砂路基施工技术[D].西南交通大学, 2007.

填砂路基施工及边坡防护技术探讨 篇8

1.1 最大干密度对施工的影响

压实度的确定必须首先确定最大干密度, 因此, 作为主要的参照依据, 最大干密度如果确定不准确, 容易造成实测路基压实度偏差过大, 影响对路基质量的评价。例如, 如果最大干密度偏小, 在同样的含水量情况下, 达到规定的压实度只需要经过较少遍数的碾压, 而现场实际压实度肯定不足, 这样就会影响路基的强度和承载能力, 造成工程品质下降;反之, 如果最大干密度确定的偏大, 达到规定压实度将需较多的碾压遍数, 虽有利增强路基强度, 但容易造成成本浪费和影响施工进度, 显然也是不必要的。

室内试验表明, 对于砂土而言, 用重型击实法确定的最大干密度结果往往偏大, 干振法取得的结果偏小。而相对密度法所确定的结果比较稳定, 靠近实际值。因此, 对于砂土来说, 其最大干密度的确定应该以相对密度法为主, 标准击实为辅, 以此作为路基压实度评价的计算依据。

1.2 砂的含泥量对压实效果的影响

试验发现干净的砂冲水压实时容易达到压实度, 只要进行立即封层防止松散, 就能保证路基的承载能力和稳定性。而砂的含泥量对压实效果影响甚大, 文献[2]在填砂路基施工中要求砂的含泥量 (即细粒土、粉土、粘土含量) 不大于5%。含泥量大一点的砂在冲水时, 水难以渗透下去, 泥质的存在还将使得压路机压实时表层形成板块, 碾压作用力不容易达到下面, 造成表面密实、里面松散的情况, 整体承载能力难以保证。因此, 将砂的含泥量控制在合理的范围之内是砂土填筑路基施工需要重视的问题。

1.3 砂的含水量对压实效果的影响

作为路基填料来说, 砂土粘性小、塑性指数低, 颗粒比较均匀而且持水能力差。砂土的工程性质受含水量影响很大, 干燥的砂土碾压后易形成薄层气体屏蔽, 加水后特别是表层易失水, 因此最佳含水量在压实时不容易控制, 路基压实度很难满足要求。因而有效控制砂土含水量对砂土路基施工质量起到非常重要的作用。

2 施工方案研究

2.1 方案分析

为了路基的整体稳定性, 填砂路基必然做法是将砂土作为主体填筑在内, 外面裹覆粘土形成包芯结构。从土质、力学性质各项技术指标上来说砂土与粘土具有较大差异, 因此这种包芯填筑施工中, 土质不同造成具体操作工艺及各项控制指标也存在着很大差别。尤其是砂土与粘土结合部位的压实度控制是其中最关键的技术问题, 同时, 该部位的处理不当容易造成整体路基最薄弱的地方。与常规良好的路基填料相比, 河砂松散不易碾压, 粘结性差, 在施工荷载和自身重力作用下容易变形, 从而推动外侧包土使得路基边坡失稳。从填料的含水量上来讲, 由于填砂路基中的砂需要有一定的含水量才能达到规定密实度, 而其透水性较强容易造成基底积水, 若排水不畅即会长期浸泡基底, 造成基底软化, 或内外水压差的存在, 边坡坡脚易受侵蚀, 造成滑坡和坍塌。为此, 填砂路基施工中路基边坡的稳定性问题是需要解决的关键问题。为此, 拟定分别采用两种方案进行填筑。

2.1.1 方案一

采用粘土与砂土同步施工法, 即路基中间用砂填筑的同时两侧填筑包边土, 宽度为0.3m, 按照1∶175放坡, 边坡采用人字型骨架内植草防护形式。同步施工法施工过程中, 砂土与粘土同步铺筑和碾压, 两种土质始终处于同一层面, 施工层次明确, 易于进行施工的组织安排, 并且对路基各项质量控制指标 (宽度、平整度、标高、横坡度) 容易掌握, 压实度和强度也能达到设计要求。

具体施工工艺根据碾压顺序又可划分为两种: (1) 同时摊铺包边粘土与砂芯, 先将包边土碾压到规定压实度, 然后再压实中间砂土。 (2) 同时摊铺粘土与砂土, 先将包边粘土稳压两遍, 然后水压砂芯, 最后同时碾压粘土与砂土至规定压实度。

两种工艺比较来看, 由于材料的最佳含水量不同, 采用同时碾压的方法不容易同时达到规定压实度要求, 因此, 第二种实际操作难以实现, 采用第一种方法进行施工较为现实。

同步施工法存在主要缺点是: (1) 由于砂土、粘土压缩系数不同, 容易造成压实厚度差异, 在结合处出现错台现象。 (2) 相对于粘土来说, 砂土只需能充足的浸水压实, 便能正常施工, 外界环境对施工影响小;而粘土碾压时对含水量控制较严, 含水量过大需要晾晒, 尤其在雨季, 这一问题更为突出, 因此, 施工进度上来说粘土必将慢于砂土, 这样对同步施工造成时间上的困难, 容易造成粘土施工进度滞后砂土铺筑窝工现象。

2.1.2 方案二

采用分步施工法:先填砂芯然后填筑包边粘土。首先按设计断面 (包括一边加宽50cm) 全部填筑砂土, 碾压后密实稳定后, 再将包边粘土的部位反开挖出来, 分层铺筑和碾压包边粘土直至与砂土顶层设计标高同齐。

由于分步施工法使两类土质的施工工艺相对独立, 不会造成同步施工法的窝工现象, 可以充分地调动机械与人力, 提高工作效率和加快进度。但其缺点是施工中需要人工配合, 机械化程度没有同步法高。

2.1.3 方案比选

按照拟定的两个方案进行了试验路段的施工, 工程实践证明方案一的施工难度较大, 同步施工最薄弱部位是两种土质的结合处, 由于两种土性质差异造成压实度不容易控制, 出现的主要问题是: (1) 土性差异造成松铺厚度不同, 包边土松铺厚度控制在30cm以内, 而砂每层松铺厚度达到50cm, 两者不在一个层面。 (2) 粘土对施工含水量控制较砂土严, 尤其受施工期内雨季影响大, 因此包边土施工滞后造成砂土铺筑窝工现象。 (3) 同时填筑时, 填砂渗透水可能会在粘土和砂土交界面处聚集, 从而软化粘性土或使砂土掏空, 给路基的整体稳定性造成隐患。

分步施工法可较好地解决两种土结合面处的压实差异问题, 不会引起路基不均匀沉降, 保证路基整体稳定性。由于砂土和粘性土施工相隔有较长时间, 前期施工能充分利用机械和人力, 加快施工进度。该方法存在的主要问题: (1) 需要反开挖砂土, 增加了二次倒运砂土的工程量, 按本工程路基填高2.5m、每边加宽0.5m计算, 每公里路基需增加倒运砂方量为2500m3。 (2) 由于需要对全断面填砂路基进行反开挖, 然后填筑包边土, 造成后期工期长, 施工方又需投入人力、物力, 造价成本增加。 (3) 由于进行两类土质分步施工, 施工间隔时间较长, 包边粘土填筑之前如经历雨季则边坡需要用砂袋或塑料薄膜进行临时防护以防砂土边坡塌散。

2.2 方案的优化与改进

综合施工效率、施工质量和成本投入等方面情况, 本工程试验段施工拟定采用分步施工法进行填砂路基的施工。在此基础上对该方法从以下两方面进行优化和改进。

2.2.1 增加临时边坡防护

按照分步施工法进行施工, 实际出现的主要问题, 第一是砂土边坡的二次清刷和倒运, 由此造成工期延长, 早间成本增高;第二是施工的周期相对延长, 有可能遭受雨季雨水对砂土边坡的冲刷, 流失的砂方易淤塞边沟, 毁坏农田。为此, 在路基填筑至一定高度后必须对砂土路基的边坡进行临时防护, 以保证路基正常填筑和后续的永久防护工程的正常施工。

解决该问题的主要方法是在施工时当路基填筑至一定高度后, 即进行路基边坡清刷至路基设计宽度, 为避免二次倒运砂方, 可将刷坡的砂方直接甩到已填筑完毕的路基顶面作为下一层的填料。完成后沿路基两侧的填筑边线, 按照设计的边坡坡率使用编织袋装砂按照高度40~50cm一层堆码整齐作为临时防护, 避免永久防护未做之前雨水对边坡的冲刷, 保证了路基施工时的稳定性。

2.2.2 优化边坡永久防护

该工程采取全新的理念优化边坡防护, 具有以下特点:

(1) 绿化率高。永久防护的护坡基本构件 (硅预制块) 采用空心的六边形, 空洞部分填土植草, 绿化部分为重复的标准六边形, 并排列有序, 整体绿化率达到52%, 较好的起到了改善和美化环境的作用。

(2) 抗冲刷。该工程路面排水不采用设置拦水带集中排水设施, 因此, 要求路堤坡面应具有良好的抗冲刷性能。为此, 设计采用将硅预制块外侧做成斜面, 铺砌完毕自然形成纵横相通的预留缝, 可以起到坡面自由散水、排水作用, 从而有效地增强了边坡的抗冲刷能力。

(3) 整体稳定性强。为了确保填砂路基的结构安全, 硅预制块护坡必须有较好的整体稳定性, 因此, 采用7.5#水泥砂浆在8cm高的预留缝中填塞4cm高。使预制块之间具有良好的粘接, 从而提高预制块护坡的整体稳定性, 同时使得整体强度得到有效提高。

3 结语

本文对填砂路基施工方案进行深入的对比分析, 通过增加临时防护和优化边坡永久防护等途径对最终确定方案进行优化和改进, 建立了一套适合填砂路基施工特点的填筑施工方案, 为砂土这种优良的路基填料在路基工程中得到进一步应用起到积极推动作用。

摘要：砂土路基工程是公路工程的重要组成部分, 对整个工程质量具有重要影响。介绍了砂的物理性质对施工的影响, 分析了粘土与砂土的同步施工法和分步施工法, 对两种方案进行了比选, 并提出方案的优化与改进的措施。

关键词：填砂路基,路基施工,边坡防护

参考文献

[1]吴建强.高速公路填砂路基施工工艺研究[J].交通标准化, 2010, (10) .

高速公路填砂路基设计要点分析 篇9

1 高速公路填砂路基

填砂路基, 顾名思义, 就是用砂作为路基填料的路基填筑技术, 实行分层填筑、分层压实, 这是当前公路建设中广泛应用的路基填筑施工方法。砂是一种透水性好、饱水易压实、毛细水上升高度小, 且施工后沉降小的材料, 是公路工程中不可多得的优质路基填料。在高速公路路基施工中用砂作为填料, 一方面, 可以借助砂的优越性, 解决优质路基填料日益匮乏的问题, 增强公路路基的渗水性能, 缓解施工受雨季影响大的问题;另一方面, 也可以疏通河道、节省资源, 减少对土地资源的占用, 保护当地的生态环境。特别是我国南方地区河流众多, 河砂资源丰富, 完全可以利用自身的地理位置优势, 采用砂作为高速路基的填料, 就地取材, 极大降低了运输费用, 便于降低高速公路工程造价。由此可见, 用砂作为高速公路路基填料, 不仅能确保路基工程符合高速公路设计要求, 也能降低工程造成、保护生态环境, 是一条经济效益、社会效益和工程效益明显的路基填筑方法, 应在全国范围内推广开来。

尽管砂是一种优质的路基填料, 但是存在失水后易松散、坍塌, 不易于压实, 干稳定性差等缺陷, 对路堤边坡稳定性有着严重影响。为了充分发挥砂的优越性, 应在高速公路填砂路基设计与施工中加强对边坡稳定性的控制, 最大程度地克服其缺陷, 尽量消除这些缺陷带来的不利影响。

2 高速公路填砂路基设计要点

高速公路填砂路基具有自己的一些特性, 由于它本身的填充物几乎全部是砂, 这决定了其稳定性与传统的粘土细粒所填充的路基有所不同, 并且, 填砂路基还要进行包边与封顶, 这些都是传统的粘土路基所不具备的施工环节, 也就是说, 包边土与顶封层是只有填砂路基具备的特殊结构, 这就要求我们的技术人员要在将这个部分设计合理, 这样才能够避免很多不必要的麻烦。由于填砂路基的特殊性, 技术人员在进行设计的时候, 需要注意以下几个方面:

2.1 颗粒粒径的控制

砂芯一般为质量合格的江砂、河砂或海砂, 在路基的中部, 砂芯作为填砂路基的重要组成部分, 对路面结构、车辆荷载具有重要作用。如果施工人员采用车载运输的方式进行材料填筑则对颗粒粒径没有要求, 高速公路路基的填筑材料一般不宜使用粉砂。在对浸水路堤进行填筑时最好使用透气性好的材料, 施工人员在使用细砂、粉砂等材料进行填筑时应充分考虑到振动液化的影响。

2.2 含泥量的控制

在填砂路基施工的过程中, 砂的含泥量对工程质量有着直接的影响, 不仅会影响到混合料的粘聚力, 而且对砂料的抗剪强度指标也有影响。若泥土的含量在合理的范围内, 则会提高砂的粘聚力, 若泥土含量过多, 则会对砂料的渗透性有严重影响, 在砂料中掺和泥土对砂料的渗透性有着不利影响, 会严重降低砂料的渗透

2.3 路堤边坡防护设计

包边土一般位于公路两边的边坡处, 为了保证路堤的稳定性, 包边土多为粘土, 这种土有利于包裹包裹砂芯, 对于防止弱粘聚力、流动性强的砂粒崩落都有着重要的作用, 包边土还能有效保护保护边坡免受水流冲刷和易于绿化此外, 为了增强侧向约束的效果, 施工人员可以使用土工布将砂芯外侧堆砌砂袋进行包裹, 包边土与砂芯能够同时进行施工, 且包边粘土的密度通常大于砂的密度, 在整个路堤的宽度中包边土所占比重也较小, 因此, 施工人员无需考虑类似新路基一老路基~新路基这一体系中的差异沉降, 这也主要是新路基对老路基的扰动所带来的。

2.4 顶封层设计

用作砂路基的封层, 不仅能够有效防止因扬砂造成沿线环境污染而且还能减少因雨水等对砂颗粒造成的冲刷流失。用作路面结构的改善层, 上封层在路面垫层下部的位置, 如果在材料给定的情况下, 路面各结构层的模量值一般变化较小, 这主要是因路基沉降不均匀所造成的, 在某种程度上可将顶封层的存在理解为垫层厚度的增加, 这有利于减少因潜在路基沉降不均匀对路面结构造成的不利影响

2.5 防排水设计

在路基两侧设计排水沟, 使得填砂路基遇到水的时候, 能够及时将水排到外面, 在路堤基底的设计时, 应设置横纵向盲沟, 使横向盲沟与纵向盲沟有效相通, 为增强盲沟的隔水性, 应使用碎石进行填充, 用上覆土工布进行包裹, 为了有效达到隔水效果, 在对下封层进行设计时可以使用粘土、亚粘土这样有利于使路基渗水有效及时的排放到路基边沟, 能有效避免因路基底层长期受水浸泡而导致的下沉。

2.6 边坡的设计

边坡稳定性是土力学领域中的一个古老问题, 是高速公路填砂路基工程设计与施工的主要控制要素之一。路基作为公路工程的结构基础, 要承受路面所带来的所有荷载压力, 是高速公路质量的基础保障。若边坡稳定性设计与施工不符合要求, 必然埋下巨大的安全隐患, 很可能造成重大的安全事故。这就要求路基具有足够的稳定性, 应加强对路堤边坡稳定性的研究分析。

在高速公路填砂路基施工中, 一般采用定量方法来评价路堤边坡稳定性。基于剪切强度折减法的路基边坡稳定性分析, 是现今高速公路路基施工中最常运用的一种方法。与过去的极限平衡法相比, 剪切强度折减法不仅能够满足力的平衡条件, 还考虑到了土体应力应变关系及复杂边界条件, 无需事先确定滑动面形状和位置。在剪切强度折减法中, 其把边坡稳定安全系数定义为:土体的实际剪切强度与临界破坏时的折减后剪强度的比值。从这一定义可以看出来, 分析中要逐步减少剪切强度参数:

其中, K为折减系数, C粘聚力参数, φ为摩擦角值参数, Cf为折减后的粘聚合力, φf为折减后的摩擦力。

公式 (1) 、公式 (2) 是用来调整土体的两个强度指标 (粘聚力和内摩擦角值) 的。具体计算中, 通过公式 (1) 、公式 (2) 得到了一组新的强度参数值, 并作为新的材料参数输入到边坡计算模型中, 然后进行试算。试算过程中要不断的增加K值, 反复进行计算, 直至坡体达到极限状态, 发生剪切破坏, 从而得到最小的边坡稳定安全系数, 这一过程同时还能得到潜在的坡体的破坏滑坡面。

3 总结

填砂路基是一种高效、低能耗、低费用的路基填筑技术, 在我国高速公路路基工程中有着广泛应用。由于砂存在失水后易松散、不易压实等缺陷, 使得填砂路基设计的难度较大, 必须要结合实际情况, 做好相关设计工作。

参考文献

[1]蒋鑫, 凌建明, 谭炜, 王新田.高速公路填砂路基边坡稳定性分析[J].铁道工程学报, 2008 (09) .

[2]姚康宁.谈填砂路基的软基处理工艺[J].山西建筑, 2013 (11) .