高速公路沙漠风积沙路基施工施工全解

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Hale Waihona Puke 本项目是国道216线的重要组成路段，是新疆 公路网规划“三横两纵两环八通道” “纵二” 的重要组成部分，同时也是自治区“五横七纵 ”高速、高等级公路网中第一纵的组成部分， 本项目 是北疆通往南疆东部的重要干线。
本项目是国道216线的重要组成路段，是新疆公路网规划“三横两纵两环八通道” “纵二”的重要组成部分，同时也是自治区“五横七纵”高速、高等级公路网中 第一纵的组成部分，是北疆通往南疆东部的重要干线。
度越大，湿陷变形也越小。
一、工艺原理
• 风积沙干密度与含水量有着重要影响，但在含水量较小时 （10%以下）对干密度影响不大，在干燥状态下具有较好
的压实性，对干旱缺水地区，风积沙接近于干燥状态，采
用干压法完全可行。风积沙干密度越大，其沉降变形就越 小。
二、地质情况
• 风积沙垂直深度在40m内，含水率及干密度变化不 明显，含水率在1%左右，干密度在1.58～1.62/cm3之间， 相对密度0.49～0.60。易溶盐含量低，平均为0.55%，主 要为硫酸盐、亚硫酸盐。
八、关键施工工艺/路基防护
• • 工程防沙措施 防沙工程本着“因地制宜、就地取材、因害设防、综合治理”的原则，应注 意保护施工区域的天然植被，工程建设和防沙治沙应同步进行，我项目采用 芦苇草方格、阻沙栅栏进行路基挖方段固沙。 1)待路基边坡验收完成后根据图纸放防护轮廓线，草方格格状规格为1mx1m。 2)草方格芦苇用量为1.2kg/每方格（两个长1.0m的边）;栅栏芦苇用量为 2kg/每延米，草方格芦苇长70cm，对折后埋入地下15cm，外露20cm。施工工 艺为：芦苇长70cm，规划好扎芦苇草方格的位置后，材料中心线应落于位置 线上，再脚踏平头铁锹将其插入设计要求深度（平头铁锹不得破坏芦苇草）。 草方格覆盖范围不仅仅包括边坡位置，还应将覆盖范围扩大至边坡定向外约 5m处，坡两侧扩大至路床顶下1m位置（气流运动会将风沙向路基方向移动， 而提前阻挡风积沙的运动，可有效防止风沙侵蚀路基）。 3)栅栏为空隙率30%的疏透型芦苇栅栏，苇排中间设苇腰，并固定于每3m间 距一根的150cm长木棍上（钉入50cm，外露100cm）,芦苇栅栏埋入沙中20cm， 沙面以上130cm。 4)在施工过程当中阻沙芦苇栅栏应根据地形做相应调整。 5)在施工完成后，现场废料必须清理干净以防止污染路基填料。
八、关键施工工艺/风积沙路床施工
• 风积沙挖方 • 风积沙挖方段施工，采用挖掘机、装 载机进行开挖，自卸车拉运。如果挖 方段两侧为填方段，那么挖方段施工 全部采用推土机，将挖方段风积沙分 层推至填方段，进行风积沙填筑。
八、关键施工工艺/风积沙路床施工
• 虚铺厚度 • 风积沙的压实工艺与传统路基填料的压实工艺有 明显的不同，风积沙的压实主要靠水沉法或者采 用T140以上推土机进行碾压，传统的压路机碾压 方法对风积沙压实效果不太明显。我项目采用大 型推土机碾压，一般虚铺厚度控制在50cm左右。 虚铺厚度的控制方法必须采用边桩竹竿挂线的方 法。
三、总体施工方法
• 通过工程实践，结合本地自然因素，由于风积沙 在装料、布料、整平过程中水分挥发快，填筑整 平后较为松散，且附近水源极为匮乏，在施工作 业面洒水较为困难，导致一般压路机很难进行碾 压作业，故采用推土机在天然含水量情况下进行 碾压。 • 总体施工方法为： • 基底清理测量放线→原地表处理→推送填料→整 平、摊铺填料→推土机稳压→推土机终压→质量 检测→进行下一层施工。
四、方案选定
• 沙漠风积沙施工一般有两种施工方法：水坠法和干压法。 本项目沙漠里程较长，周边环境严重缺水，故采用干压法 施工。 • 在沙漠中轮胎式压路机、钢轮压路机易沉陷，采用装载机、 履带式推土机分层碾压效果较好。本项目采用装载机、推 土机分层碾压合格后再用双钢轮压路机进行收平。
五、施工技术准备
前言
G216线五彩湾至大黄山高速公路全长96.3Km,地处 准噶尔盆地及古尔班通古特沙漠东部,卡拉麦里山前 冲积平原，五彩湾至沙洲生态园为风积地貌，沙丘 多数为固定、半固定沙丘,工程穿越沙漠范围为： K476+500～K516+800，位于古尔班通古特沙漠的 东部，共计40.3公里，沙漠路段比例高达40%,施工 难度大。中铁二十局集团第五工程有限公司在施工 中合理配置大型施工机械及车辆，对施工工艺不断 进行改进和完善，为新疆风积沙地区道路修筑寻找 一种切实可行、节约投资的途径，并为区内类似道 路的建设提供技术借鉴。
六、施工准备
• 便道修筑 • 沙漠地段风积沙填筑首先修筑施工便道，便道采 用砾石土修筑，一般按50cm厚铺设，每200m设置 一便道错车加宽段，加宽长度为20m。方便车辆避 让及掉头。 • 试验段施工 • 选择较为平整的一段路基，长度在200m，作为试 验段，以确定施工时达到设计密实度要求而需要 的机械设备型号、合理组合、压实遍数、松铺系 数、最佳含水量等有关参数，并确定质量检测方 法。
沙漠路基施工技术
中铁二十局集团有限公司 G216线五彩湾至大黄山高速公路项目经理部
目
• • • • • • • • • • • • • 一、项目背景 二、前言 三、工艺原理 四、地质情况 五、总体施工方法 六、方案选定 七、施工技术准备 八、施工准备 九、施工方法 十、关键施工工艺 十一、安全措施 十二、环境保护措施 十三、结束语
一、工艺原理
• 风积沙在天然状态下（干燥状态）采用振动锤击法，或含 水率增至15%左右（饱和度为70%）时采用击实法均能达到 较高的干密度和较佳密实效果。风积沙干密度在1.58～
1.62/cm3之间，在不同密度下的无荷载湿陷系数均较小。
在一定压力下的湿陷系数较大，随密度增大，湿陷系数变 小，当干密度增至1.64/cm3时，湿陷系数可以降至0.015 以下。当相对密度达到0.67以上时砂土即为密实状态，达 到0.7以上时风积沙基本无湿陷。即相对密度越大，干密
八、关键施工工艺/风积沙路床施工
• 高程测量 • 现场施工时，以原地面压实后的高程作为原始高程。由于风积沙施工 后，表面风积沙因失水后松散现象严重，对每层风积沙均要进行高程 检测没有必要，也没有意义。一般情况下，风积沙路基每填筑3层进 行高程检测和核实每层的填筑厚度。同时进行中线偏位的检测，以便 在施工过程中随时纠正中线偏差。 • 路基压实 • 施工机械应选择在沙漠中能自由行走的机械，如履带推土机、装载机。 • 天然含水状态下碾压压实工艺适用于推土机在天然含水状态下分层碾 压。 • 在摊铺、整平好的路基上先用推土机纵向稳压，稳压时从路基边缘向 内侧逐轮碾压，碾压时轮迹重叠宽度不小于1/2单轮宽度，单轮轮迹 布满一个作业面为一遍，一般需要稳压2遍。 • 然后再使推土机沿路基横向进行复压，一般复压2遍就可以达到94%， 达到压实度要求。
八、关键施工工艺/路基防护
• 路基包边防护 • 沙漠路段路堤边坡采用1:4边坡，边坡采用推土机由边坡 下向边坡上成型，成型后及时进行30cm厚砾石包边土护坡， 防止成型后的路基由于风蚀严重而重新进行帮宽。 • 临时防护 • 风积沙地区路基施工，若当地风力较强或需在风季施工时， 应采取临时防护措施，对设计的永久防护工程，如材料运 输有困难，需等通车后进行，可采取临时防护措施，凡当 日不能完工的地段，可对其坡面或坡肩加以覆盖，并用小 木桩将覆盖的草席等钉牢，或用石块压牢。
前言
风积沙是沙漠地区特有的地质特征，风积沙颗 粒组成很细且颗粒单一均匀，粉粘粒含量很少， 渗透系数较大，比表面积很大，粘聚力很少，松 散性很强，保水性较差，水稳性很好，易溶盐含 量很小，呈微碱性，本身无腐蚀性，压缩变形小， 完成时间短，压缩量与荷载呈指数关系，回弹模 量值较大，保水状态下最易压实。沙漠地带地广 人稀，交通运输极为不便，高温、沙尘天气对机 械车辆的损害大，机械维修保养等极为不便。
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• 测量放线
首先放出路基的中心线，每20m一桩，然后在路基两侧适当的位置进行栓桩。 再根据每填筑层顶标高放出每层风积沙填筑的边线。边线采用竹竿控制，每 20m一桩，桩上插红色三角测量旗帜。竹竿长度一般为60cm左右，上面间隔 50cm涂刷红、白漆。 • 高程测量 • 现场施工时，以原地面压实后的高程作为原始高程。由于风积沙施工后，表 面风积沙因失水后松散现象严重，对每层风积沙均要进行高程检测没有必要， 也没有意义。一般情况下，风积沙路基每填筑3层进行高程检测和核实每层的 填筑厚度。同时进行中线偏位的检测，以便在施工过程中随时纠正中线偏差。 • 路基检测准备 • 风积沙路基采用环刀法检测压实度，封层采用灌砂法检测压实度。封层施工 完毕后按照《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80/1-2004）进行实测验 收。
• 风积沙运输 • 由于风积沙较为松散，作为路段填料运输不方便，由于风 积沙地区重车不能行走，只有履带式机械及装载机才能行 走，所以风积沙的运输成为风积沙填筑的难点，我项目目 前采自卸车、装载机、推土机、挖掘机相配合的方式进行 风积沙运输。
八、关键施工工艺/风积沙路床施工
• 风积沙填方 • 风积沙路段填料运输不方便，由于风积沙地区重车不能行 走，只有履带式机械及装载机才能行走，所以风积沙的运 输成为风积沙填筑的难点，我项目目前采自卸车、装载机、 推土机、挖掘机相配合的方式进行风积沙运输。
七、施工方法
• 在沙漠中轮胎式压路机、钢轮压路机易沉陷，采用履带式 推土机分层碾压效果较好。本项目采用推土机分层碾压合 格后再用双钢轮压路机进行收平。 • 采用推土机、装载机、挖机、自卸车将风积沙运至填方段， 控制每层的虚铺厚度，用推土机进行碾压，碾压合格后进 行下一层施工。进距离可采用推土机及装载机配合挖运风 积沙，远距离采用挖机、装载机、自卸车配合进行装运调 配。 • 风积沙路基施工的同时，开始防护工程（芦苇草方格、阻 沙栅栏、砾石包边土）的施工。 • 防护工程施工完毕的段落可开始路床封层的施工，形成一 条完整的路基段落。施工完成后进行验收。
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