填砂路基施工技术报告

填砂路基施工技术报告

南昌市胡惠元堤延伸段道路工程西起罗谢公路以西700m，东接福银高速，起讫里程K0-700~K6+970，全长7.67Km，路幅宽度35.5米，双向六车道，包括道路、桥梁、排水、路面等部分。

主线路基长度约为4.7Km，路基主要为填方，填方工程量236万方，填方高度4~13米，设计采用抚河中粗砂作为路基填料，先填砂后两侧粘土封边，封边宽度2米，砂层顶上设计50cm粘土封层。

针对我国现行施工规范没有路基填砂施工工艺及质量检测标准，我们项目通过科技立项成立科研课题研究小组，结合工程应用实际，在施工中研究、探索、总结、完善填砂路基施工技术，报告如下：1、确定填砂路基物理力学参数

路基填筑用砂来源经考察取用抚河河砂。抚河中粗砂呈黄色、灰白色，饱和稍密状，成份以石英、长石为主，含少量粗砂、砂砾。试验室取样进行筛分试验，测出细度模数为2.5，为中粗砂。

2、最大干密度

在2012年3月~6月，项目采用相对密度振动法和重型击实法进行最大干密度室内试验，求得最大干密度为1.85g/cm3数据偏小，且这两种试验方法数据离散型大、稳定性差。经过反复比较研究，提出“中粗砂渗透击实法测定最大干密度模型”，求得最大干密度为1.92g/cm3，试验干密度和含水量曲线关系成果图如下：

注：括号内为渗透击实后的含水率

3、填砂路基压实原理

填砂路基利用砂的渗透特性，在碾压的过程中大的砂颗粒相互嵌挤形成骨架，同时水会向下渗透排出。水的渗透运动，带动细小颗粒运动填塞较大颗粒间的空隙，使整个砂体达到“骨架密实”状态从而达到压实度效果。中粗砂具有一个“最佳碾压含水量”界点（含水率14%），超过“最佳碾压含水量”，多余水随着击实渗透排出后，砂仍然可以达到最大干密度，压实后含水量收敛于“最佳压实含水量”（11%）。

根据填砂路基压实原理，项目部采用反开挖坑探检测压实度进行验证：通过比较灌水湿法碾压和洒水碾压，都能保证填砂路基的密实，但是前者效果更佳更能促进先前填筑各层的砂密实效果。

4、砂土结合部位处理技术

土和砂两种材料物理特性有较大区别，所以要求砂土结合部位需碾压密实，避免出现不均匀沉降。项目采用先填土后填砂，粘土包边内外侧均宽填50cm 以保证路基压实度要求。内侧宽填部分在路基压

实度检测合格后，填筑砂前刷坡清除，土内侧休整成20×30cm小台阶，分层填筑砂，压路机紧贴土边缘碾压确保砂土结合部位密实效果5、填砂路基施工工艺

5.1、填砂路基施工工艺流程图

5.2施工准备

5.2.1软基处理

在施工前，需要对路基软基进行处理：

在一般稻田区，清除表层种植土。清表采用TY220推土机，平均清表厚度60cm,以清到硬土为准，平地机刮平，全断面碾压，清表原地面压实度不小于90%。

5.2.2 基底压实

路基基底处理完成后，YZ20t压路机先两边，后中间由低侧向高侧

进行碾压，确保路基基底承载力满足设计要求。

5.2.3临时排水设施

为了保证砂基里面超最佳含量的多余水顺利渗透排除，在砂土结合部位埋置Φ100mmPVC管作泄水盲沟管，管外倾坡度3%，管口采用土工布包裹，并设置过滤层。

在路基坡脚外2米处设置临时排水沟，沟深0.8~1米，宽度1米。排水沟纵坡设置结合现场地形，以沟内水能排到现场水沟或水塘为准。

5.3两侧包边粘土施工

两侧粘土封边，每层顶宽2米，高0.8米，塑性指数大于6，填筑虚铺厚度30cm，挖掘机配合推土机粗平，平地机精平。粘土包边内外侧均宽填50cm 以保证路基压实度要求。内侧宽填部分在路基压实度检测合格后，填筑砂前刷坡清除，土内侧休整成20×30cm小台阶，确保砂土结合部位密实效果。

5.4路基填砂施工

5.4.1砂首层砂厚度确定

首层砂填筑厚度不宜小于80cm，填筑过薄，在重型车辆行走冲击作用下，易产生塑性剪切变形形成车辙，导致陷车。其余各层以不超过60cm为宜。

5.4.2砂的运输

依据填筑长度和宽度，按填筑虚铺厚度计算本层填筑方量，根据自卸汽车的运输量设置网格。

在验收合格填砂路堤表面进行砂运输时，必须洒水保持已填筑砂

层的表层含水量不小于12%，当出现车辙时，要用推土机及时整平，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卧层填砂。

5.4.3砂料粗平

采用TY140推土机按“中心低、两侧高，锅底型”摊铺粗平，利于砂含水量保持，内倾横坡控制在1.5%~2%。

5.4.4灌水碾压

砂粗平完成后，利用砂培田字格灌水，静置1~2个小时，利用水的渗透作用促使砂自然沉降达到初步密实。在表观不液化不松散状况下（基本为最佳碾压含水率）压路机碾压。碾压由两侧向中间进行，先静压两遍，稳压后震动碾压两遍，最后静压两遍。检测合格后进行下一层填筑。

5.5路基填砂成型后蓄水沉降

路基砂填筑到设计标高后，用砂培田字格，均匀灌水碾压，持续2个月左右，促进砂路基充分沉降。

6、路基填筑结构断面优化

为消除砂土结合部位不利影响，项目结合永久性边坡防护结合，横断面改两侧包边粘土改为全断面填砂。为保证施工过程中边坡稳定性，在边坡外采用“60cm袋装砂分层码砌+ 一次覆盖底宽4米顶宽2米绿化土”临时边坡防护形式。

7、沉降观测

采用沉降板法对典型断面的填砂路基施工期的沉降进行观测。

沿道路纵向每500米设置一个监测断面，每个监测断面预埋3个沉降板。沉降观测点布置：路基中心和左右两侧路肩3个点各埋设1个监测桩来实现。路基面监测桩采用长1.5m，直径不小于16mm的钢钎。

边桩位移观测主要通过在路基两侧坡脚外设置位移监测边桩来实现。在距路堤坡脚外两侧2.0m、10.0m处埋设位移监测边桩，桩顶露出地面不应大于10cm，并在桩顶钉一小钉，以便观测。路基填筑施工完成后应按要求进行沉降跟踪观测，每500m 设一监测点，每天观测一次沉降情况，直到至不再发生沉降(以每3 天观测值变化小于1mm 为准)，且观测总天数不少于20 天方可进行中间交工验收和下道工序的施工。

自2012年6月施工到2013年10月施工结束，12米高填方路基初始沉降速率为3.5mm/d,随着填筑过程沉降量逐渐减小到2mm/d，到后期基本无沉降，路基累计平均总沉降量达81mm。路基填筑完成后，持续灌水两个月，观测路基本体自身沉降累计最大2cm，路基本体沉降在灌水前10天完成，后期观测标高无变化，其中全断面填砂沉降观测数据与原设计差异很小，路基本体沉降反而更小。实践表明填砂路基稳定性满足设计要求。