关于风积砂填筑路基的施工技术总结

文章编号:0451-0712(2004)01-0043-03 中图分类号:U415 文献标识码:B　关于风积砂填筑路基的施工技术总结周长军(龙建路桥股份有限公司第二工程处　安达市　151400) 摘　要:通过工程实践,总结出了采用风积砂填筑路基的施工经验,并详细介绍风积砂填筑施工的工艺流程和质量控制方案。

关键词:路基填筑;风积砂;包边土;施工工艺;质量控制 京沈高速公路K245+300～K261+000为风积砂段(包括高升互通立交区),起点为辽宁省盘山县大荒乡,终点为盘山县高升镇腰楼台村,长1311km,土方量为300万m3。

按照设计规定,该路基填料为风积砂,而高速公路使用风积砂填筑路基,在国内尚无先例,无成功经验可循。

为此,在开工前经过认真分析,确定了初步施工方案,并在试验段施工总结经验的基础上,最终形成了切实可行的施工方案,积累了风积砂施工的经验。

1　风积砂特点及施工方案111　风积砂特点风积砂的粘结性和塑性都很小,不易形成板体,砂粒含量大,粉土粒含量小,浸水后容易成流体状态,干燥时松散。

112　施工方案受其物理特性的限制,应用风积砂作为填料难以形成稳定的路基。

为制定切实可行的施工方案,施工前在K252+610～K253+110段进行了试验段施工。

通过对试验段施工工艺的比较论证和各项技术指标的测定,并与辽宁省高速公路建设指挥部共同研究,确定了用粘性土包边确保风积砂路基稳定的施工方案。

2　施工工艺流程及质量控制图1为应用风积砂填筑路基的施工工艺流程。

因为风积砂是松散材料,用粘性土包边,形成侧图1　施工工艺流程限,抵抗碾压时风积砂横向水平位移,这样有利于路基形成整体。

所以,每层土的填筑均要从包边土施工开始。

211　填前碾压路堤填筑前,要对基底进行碾压,使其密实,压实度≥85%。

对于地质不良地段,会同设计单位共同制定处理措施。

212　包边土风积砂只有较小的粘结性,在荷载作用下,容易收稿日期:2003-11-26　公路　2004年1月　第1期 H IGHWA Y　Jan12004　N o11　产生较大的位移,从而使填筑的路基变形;在水的浸蚀下,易变成流体,也会使路基遭到破坏。

包边土可以使风积砂路基有较强的抗水冲刷能力,由松散结构变成具有较高强度和稳定性的组合结构。

包边用的粘性土要有较大的粘结性、稳定性,要求指标要达到:液限<50%;塑性指数≥26%;有机质含量<4%。

包边土形成的外边坡坡率为1∶1175,内边坡坡率平均为1∶111,如图2所示。

为保证路基包边土的密实度,两侧各加宽30c m ,最后修坡时,将其清除。

图2　包边土结构示意在包边土施工前,先计算出每延米包边土土方量,由自卸汽车按堆距定量卸土,用小推土机按设计尺寸进行摊铺并初步碾压,人工挂线和整平。

包边土松铺厚度要高出风积砂3～5c m ,以避免其在无侧限的情况下因碾压形成外移,从而导致包边土部分低于风积砂路基。

风积砂含水量较大时要翻松晾晒,待接近最佳含水量时用机械整平,与包边土一起碾压成型,使包边土与风积砂更好地连结成稳定的板体。

包边土施工时,要防止粘土混入风积砂里,因为风积砂是透水性材料,粘土会吸收风积砂中的水分,而又不能及时排出,这将造成路基瘫软,冬季会引起冻胀,使路基遭到破坏。

213　风积砂运输(1)横向利用。

较近的用挖掘机直接倒运至路基上,较远的用推土机配合,从而节约了自卸汽车运输费用。

(2)纵向利用。

采用自卸汽车配合挖掘机进行纵向调运。

选择双桥驱动的自卸汽车,可以防止自卸汽车在风积砂上打滑,减少误车,提高运输效率。

在运输过程中,要保证前一层压实合格的土层不被运输车辆碾开,尽量避免重载车转弯调头,并对已碾压成型的土层经常洒水养护,因车辆行驶造成的局部表面松散要及时补压。

运输的爬坡道要建在路基之外,并随路基填筑增高而加高。

214　推土机铺土采用140推土机铺土,并配备1台60推土机,从而减少大推土机空驶距离,提高大推土机效率,充分发挥设备效能,节约成本。

松铺厚度不能超过30c m ,每25m 为1段并钉出3点桩,挂左、中、右三条线,施工时,按线进行平土。

215　整平推土机铺平后,先用振动式压路机加振初压1遍,然后用平地机进行找平。

216　含水量控制风积砂只有在最佳含水量时,才能达到最好的压实效果,但实际是天然含水量与最佳含水量相差很多。

风积砂最佳含水量一般在7%～13%,按规范规定含水量误差应控制在±2%内,但要达到这个标准,施工时含水量就要大一些。

因为风积砂含砂量大,粉土颗粒小,空隙率大,渗透能力强,水分蒸发快,所以,风积砂填筑时,一部分水分就要渗透到底部,另一部分水分蒸发掉了。

如果前一层土的表面十分干燥,水分的损失就会更大。

通过实验证实含水量控制一般在14%～16%之间较好,这时可以保证在最佳含水量状态下进行压实。

一期工程风积砂备料是在冬天进行的,开始施工时,里面还有冰块,这时风积砂的天然含水量大,一部分要翻松晾晒。

到后期施工时,由于渗透作用和蒸发使风积砂的天然含水量降低,这时土的天然含水量为5%～9%,平均比最佳含水最低5%。

为了确定洒水量,先测定风积砂的天然含水量W 与最佳含水量W 0,根据需加水风积砂的质量Q ,算出风积砂所需加水量V 。

V =(W 0-W )×Q(1+W )先用振动式压路机初压1遍,然后用容量6000L 洒水汽车洒水,使水均匀渗透。

但采用洒水汽车,速度慢,效率低,且成本较高。

由于路线两侧都有取土坑,取土坑水量充足,水源离坡脚13～20m ,路基高4～7m ,根据这个有利条件,我们用150mm 机动单级离心式水泵,再配备150m 胶管,在出水口处安装1m 特制的塑料水管,端头压成扁形,增加水的射程,使洒水均匀,方便快捷。

217　压实(1)压实机械的选择。

采用CA 25型振动式压路机。

—44— 公 路 2004年　第1期　(2)压实厚度的控制。

松铺厚度不能超过30c m ,这是通过试验,从经济和压实效果两方面进行综合论证得出的。

按松铺厚度20c m 、30c m 和40c m ,分别做压实试验,结果见表1。

表1　压实度试验结果%压实遍数2345678松铺厚度20c m 8819901192129218931294149517松铺厚度30c m 8811891891169211921893199514松铺厚度40c m8719891090199111911591179211在相同压实条件下,松铺厚度30c m 要比40c m更快地达到规定的压实度。

松铺厚度20c m 可以减少压实遍数,但增加了施工层次,与松辅厚度30c m 进行综合比较,并不经济。

所以,松辅厚度30c m 为最佳松铺厚度。

(3)压实时间的确定。

经推土机摊铺,平地机整平,当含水量达到最佳含水量时,即可进行压实。

在一个作业段中,有可能含水量极不均匀,这时不要等处处都合格后再进行压实,因为风积砂水分损失非常快,哪处含水量合格就要先压哪处,这样才能确保处处都在最佳含水量时压实。

①当风积砂天然含水量高于最佳含水量时,用五铧犁进行翻松晾晒,达到最佳含水量时即刻进行整平碾压。

②当含水量低于最佳含水量,整平后用振动式压路机不加振动压1遍后,用水泵均匀洒水,待水均匀渗透后,测定其含水量。

风积砂在水冲击下,产生流动,会使路基出现坑洼。

所以,待含水量达到最佳并重新整平后再进行碾压。

③先静压后震压,先慢后快,由弱震到强震,2台压路机平行从2侧边缘向中间错轮碾压,这样可以保证路基的横坡度。

横向接缝压实重叠014～015m ,纵向接缝重叠110～115m 。

④当松铺厚度为30c m ,在最佳含水量时压实度与压实遍数的关系如图3所示。

设计要求压实度:路床顶面以下0～80c m ,压实度≥95%;路床顶面以下80～150c m ,压实度≥93%;路床顶面以下>150c m ,压实度≥90%;零填及路堑路床顶面以下0～30c m ,压实度≥95%。

根据压实曲线就可以确定,在不同层次达到规定压实度所需的压实遍数:路床顶面以下0～80c m图3　压实度～压实遍数曲线为7～8遍;路床顶面以下80～150c m 为6～7遍;路床顶面以下>150c m 为4～5遍。

218　压实度检测(1)标准干容重。

按重型标准击实实验测量标准干容重。

选择土样要有代表性,不同土场土质或发生变化时都要重新做实验,如果土场土质不均匀,更应加大标准击实实验的抽检频率,提高标准干容重的准确性,才能准确测定风积砂的密实度,准确检验路基的填筑质量。

(2)检测方法。

用灌砂法和核子密度仪法检测密实度。

用核子密度仪快捷,但要先进行标定,与灌砂法做对比试验,自检频率为4处 2000m 2。

根据现场情况,自检选择压实度较差的地方来检测,而不应当随机选点,避免不合格点漏掉。

但在验收时,为了反映路基真实的压实质量还是应该随机选点进行检测。

219　排水21911　施工阶段排水(1)要求路基横坡为2%～4%;(2)路基表面平整,无坑洼;(3)单侧每25m 和桥头锥坡处设半永久性泄水槽,长度延伸到取土坑。

因为两侧路基加宽30c m ,泄水槽就设在路基之外需刷坡的部分,用水泥砂浆抹面,下雨时及时派民工到现场进行疏导和人工排水。

21912　路基内部排水风积砂颗粒松散,每层填筑施工需大量的水才能碾压密实,以便达到规定的压实标准。

但同时风积砂又是透水性材料,水渗到底部大量聚积,会使包边土软化脱落,特别是冬季冰冻,使路基和包边土发生冻胀,给路基造成一定的损坏。

因此,在风积砂路段,基底层需设透水塑料排水管或横向排水盲沟,尤其是高填方路段,由于浸水面积大,底部渗水也多,如—54—　2004年　第1期 周长军:关于用风积砂填筑路基施工技术总结　文章编号:0451-0712(2004)01-0046-05 中图分类号:U418155 文献标识码:B　某高速公路倾斜基底高路堤滑坡机理分析与治理侯运秋,刘代全(湖南省高速公路建设开发总公司　长沙市　410001) 摘　要:倾斜基底高路堤是一种特殊的填方路基形式。

运用传递系数法,对某高速公路倾斜基底高路堤滑坡机理进行了分析,并针对该滑坡的特点提出了综合治理方案,为高速公路路线经过类似地形、地质路段设计提供了成功的处理经验。

关键词:路基工程;传递系数法;倾斜基底高路堤;滑坡;综合治理 高速公路的路基按横断面形式,一般分为填方路基、挖方路基和半填半挖路基等。

其中有种特殊的填方路基即倾斜基底上的高路堤,自重荷载特别大,当基底倾斜超过一定角度时,极易沿基底接触面滑动或连同基底下的山坡覆盖层沿基岩面下滑。

重庆某机场位于一山坳中,填筑土石方达5000万m3,9处高填方由于位于倾斜基底而出现了严重滑坡[1],采用防滑综合处治措施而花费了大量工程费用。