高速公路填砂路堤设计方案论文

高速公路填砂路堤设计方案论文
1填砂路堤的特点
1.1造价低廉，经济效益显著
填砂路堤方案结合项目所在地的地域特点，以当地储量丰富的天然砂作为路堤填料，避免了长距离运土造成的建设成本大幅增加，因此填砂路堤工程的造价要比传统填料路堤明显降低。

1.2施工简便，施工速度快
填砂路堤结构简单，施工技术容易掌握，所需的施工机械较少，施工工序少，施工组织简单，对施工环境要求不高，施工受气候条件影响较小，因此，填砂路堤施工速度快、施工周期短。

1.3保护环境，社会效益显著
取天然砂作为路堤填料，可以有效减少取土造成的农田毁坏，保护道路沿线生态环境，节约大量耕地，具有良好的社会效益。

2东明黄河公路大桥天然砂工程特性
东明黄河公路大桥东接山东省日照至东明高速公路，西接河南省在建的济源至东明高速公路，横跨黄河，主线总里程为23.50km。

天然砂的工程特性，如透水性、压缩性和强度等，在很大程度上取决于土的颗粒级配。

对东明地区的天然砂进行采样，对砂样进行颗粒分析。

3填砂路堤设计方案
（1）填芯砂砾是填砂路堤的核心组成部分，利用合格的天然砂填筑，位于路基中部，是路面结构与车辆荷载的核心承载体；
（2）包边土设置于两侧边坡，多为黏性土，主要功能是包裹砂芯，防止弱粘聚力、流动性强的砂粒崩落，保护边坡免受水流冲刷和易于绿化、植被防护等。

包边土厚度多为1～3m不等；
（3）上封层位于砂芯与包边土顶部，路面结构层底部，一般采用水泥砂、水泥土、石灰土等。

上封层主要用作隔离层，把路面结构层和填砂部分隔离开来，这样既可以避免路面水渗入到路基中软化路堤，对路基稳定造成不利，又可保证压实度。

4填砂路堤稳定性分析
与常规填土路堤相比，填砂路堤填芯砂砾黏聚力c值较小，稳定性问题的分析显得更为突出，如路堤填高较大、路堤边坡坡度较陡、地表倾斜等，则填砂路堤失稳可能性将急剧增加。

本文对填砂路堤稳定性采用简化Bishop法进行分析计算，安全系数取值1.35，滑裂面形状采用圆弧滑动法。

计算软件采用理正岩土5.6版。

5填砂路堤施工设计方案注意事项
（1）严格控制填料的含水量，如细砂的含水量大于最佳含水量2%，则需晾晒直至含水量符合要求后才进行碾压；如小于最佳含水量2%，应洒水补充填料的含水量至最佳含水量后进行碾压；
（2）严格控制松铺厚度，第一层松铺厚度不超过50cm，其他各层松铺厚度不超过30cm；
（3）碾压工艺：静压2遍、振动碾压4遍、静压2遍，碾压顺序由两边向中间，纵向进退式行进，横向轮迹重叠0.4～0.5m，碾压速度不超过4km/h。

碾压完毕后采用灌沙法检测压实度；
（4）包边土厚度根据试验路段确定的松铺系数及细砂土计划铺筑厚度进行施工，保证包边土压实后高度与细砂土压实后高度一致，防止包边土与细砂土交界处出现错台，一侧压实度达不到规范要求；
（5）粉细砂填筑路堤在下雨时容易受冲刷，导致边坡崩塌。

为保证填砂路基不受雨水冲刷，包边土施工建议与填砂同步进行，每一层包边土和细砂填料同时填筑到位，先压实外侧包边土，再碾压内部细砂填料；
（6）路堤填土宽度每侧应宽于填土设计宽度，压实宽度不得小于设计宽度，最后削坡。

填筑路堤采用水平分层填筑法施工，即按照横断面全宽分成水平层次逐层向上填筑。

若原地面不平，应由最低处分层填起，每填一层，经压实符合规定之后，再填上一层。

原地面纵坡大于12%的地段，可采用纵向分层法施工，沿纵坡分层，逐层填压密实。

6结语
修建高速公路，因地制宜地选用填砂路基是经济、可行的：
（1）天然砂是一种水稳材料，当水源充足，在碾压前经洒水后其本身就能起到沉实作用，再经振动压路机及时碾压，则很少的碾压次数就能达到重型击实标准规定的密实度，而且施工速度比一般填土路基快；
（2）天然砂填料本身吸水及滤水能力强，施工时对含水量要求的范围较宽，有利于雨季施工；
（3）由于天然砂是松散体，水分散失快，容易造成表面松散而影响施工质量。

经交验合格的砂层应始终保持湿润密实，随后紧跟进行下步的填筑，因
此加强施工管理对保证施工质量至关重要。