风积沙路基密实度控制措施探究

风积沙路基密实度控制措施探究
作者：闫飞
来源：《科技视界》 2015年第16期
闫飞
（中铁二十局集团第四工程有限公司，山东青岛 266061）
【摘要】内蒙古自治区广泛存在沙漠地带，本文以浑善达克沙漠腹地的集通铁路复线施
工为依托，探究沙漠地区风积沙路基密实度的控制措施，确保路基质量可靠。

利用风积沙填筑
路基，就地取材减少成本，同时可获得环保治沙、造地还田等多项经济效果。

【关键词】风积沙；路基；含水率；压实
1 风积沙特性
1）风积沙属砂性土，粒径分布在0.074-0.250mm之间，含量达90%以上，不均匀系数为
1.35，粉粒和粘粒含量较少，抗剪能力差。

2）天然含水率低、非亲水性、非湿陷状态。

沙漠地区降水少，而且蒸发快，风积沙天然含水率较小，一般在0-3.8%之间，沙粒表面对水基本没有物理吸附作用，最大吸水率不足1%，同时沙粒遇水能保持原有的结构骨架，水稳性好。

3）压实特性。

风积沙沉降量小、压缩快、徐变小，施工时宜采用较小的松铺系数（1.02-1.05），压实后的最大干密度可达到天然状态下密度的1.2-1.4倍，由松散到密实的压实过程
较短；风积沙有在干燥状态和最佳含水率状态下均可压实达到密实状态的特性，即干压实（含
水量0-1%）和湿压实（最佳含水量13%-16%）两大特性。

２最大干密度确定
1）以标准锤击试验确定风积沙最佳含水量。

由于击实功越大，所产生的干密度也越大，同时在击实功和体积一定的情况下，填料层数的增多使得风积沙颗粒被击实的更充分，所得的干
密度也越大，所以本试验采用大击实桶三层填料。

不同含水量状态下得到的最大干密度如下表
所示：
结果分析：风积沙在干燥状态和最佳含水量13.45%状态下均达到最大干密度，符合风积沙
具有干燥状态和最佳含水量状态下可被压实的特性，并得到本样本沙样的最佳含水量为13.46%。

2）以振动台法测定振动时间对最大干密度的影响。

表面不加载状态下，风积沙在干燥状态下，振动时间对干密度的影响如下表所示：
风积沙在饱水状态下，振动时间对干密度的影响如下表：
本试验表明：风积沙存在振密-振松-振密的过程，振动时间不是越长越好，干燥和饱水状态下的风积沙试样，在不同的振动时间内干密度出现峰值，之后所得干密度下降。

由此可知，实际施工过程中，过多的碾压次数，可能对风积沙路基产生不好的效果。

3）在表面加载的情况下，测定干沙和饱水沙在振动台上的测得的最大干密度及振动时间：
试验分析：干燥和饱水状态下，风积沙干密度大小在表面加载和振动时间两方面作用下，并不是越大越好，从施工经济性考虑选择干砂表面加压0.5kＰa，振动7min，饱水沙表面加压4kPa，振动5min，两状态的干密度分别为1.83g/cm3、1.86g/cm3，作为施工中的期望状态。

３风积沙路基压实度控制
对比干沙和饱水沙最大干密度，饱水状态比干燥状态所得的最大干密度并没有太大差距，
在沙漠地区自然环境干燥，缺少湖泊河流，风积沙洒水施工需要花费较大的施工成本。

在干燥
状态下，风积沙路基压实度可以达到较高值，本项目路基施工以干压法为主。

1）压实机械的选择：风积沙无粘性、粘聚力极小，在路基表面存在10cm左右的松散层，
导致部分车辆无法正常行驶。

因此，在风积沙路基上能够用于压实的设备有前后双驱动的自行
式振动压路机和推土机。

2）松铺厚度：风积沙填筑的松铺厚度无明确的规定，根据压路机的有效作用深度以及风积沙表层总会产生松散层，将每层的松铺厚度定为30-40cm。

3）压实遍数：根据室内干密度试验，通过现场实际碾压次数以试验检测，采用推土机在松铺厚度30cm条件下，推土机碾压5-6遍压实度达到97%，达到峰值，以后随着碾压遍数增加，
压实度下降。

采用20t光轮压路机，松铺厚度40cm，弱振碾压4遍后压实度可以达到94%以上，碾压6-8遍能达到96%。

４结语
本标段路基施工以干压法施工为宜，综合考虑成本经济条件，采用推土机压实，松铺厚度
30cm，碾压5-6遍，用光轮压路机收面即可满足施工要求；采用20t光轮压路机，松铺厚度
40cm，弱振碾压6-8遍满足施工要求。

【参考文献】
［１］肖均.榆神高速公路风积沙路基压实工艺研究[J].路基工程,2005(05).
［２］陈忠达,李万鹏.风积沙振动参数及振动压实机理[J].长安大学学报:自然科学
版,2007(01)
［３］杨人凤.风积沙压实机理及压实特性[J].长安大学学报:自然科学版,2011(04).
［责任编辑：杨玉洁］。