公路填砂路基施工方案研究

作为一种较好 的填筑路基材料 ， 砂土广泛存在 于我 国江河众多、 河砂资源丰富 的南方地 区。路基 工程 中， 地取 材 ， 用河 砂 进 行 填 筑 ， 可疏 通 河 就 利 既 道， 又能少 占耕地 ， 降低工程造价 ， 在资源保 护和社 会协 调发 展 等 方 面 具 有 重 要 的工 程 价 值 和 现 实 意 义。但利用河砂进行路基填筑过程 中， 在施工过 存
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为了路基的整体稳定性 ， 填砂路基必然做法是 将砂土作为主体填筑在内， 外面裹覆粘土形 成包芯 结构 。从 土质 、 力学 性 质 各 项技 术 指 标 上来 说砂 土
与粘 土具有 较大 差异 ， 因此 这种 包芯 填筑施 工 中 ， 土 质不 同造 成具体 操作 工艺 及各 项控制 指标 也存 在着 很大 差别 。尤其 是砂 土 与粘 土结合部 位 的压实 度控 制是其 中最关键 的技 术 问题 ， 同时 ， 部位 的处 理不 该
２ １ ３ 方案 比选 ．．
当容易造成整体路基最薄弱的地方。与常规 良好的
路 基填 料 相 比 ， 河砂 松 散 不 易碾 压 ， 结性 差 ， 施 粘 在 工荷 载和 自身重 力 作 用 下容 易 变 形 ， 而 推 动外 侧 从 包土使 得 路基 边 坡失 稳 。从 填 料 的含 水量 上 来 讲 ， 由于 填砂 路基 中 的砂 需要 有一 定 的含 水量 才能 达到 规定 密实 度 ， 而其透 水性较 强 容易造 成基 底积 水 ， 若 排水 不 畅即会 长期 浸泡基 底 ， 造成基 底 软化 ， 内外 或 水压 差 的存 在 ， 坡 坡 脚 易 受 侵 蚀 ， 成 滑 坡 和坍 边 造 塌 。为此 ， 填砂 路基 施 工 中路基 边坡 的稳 定 性 问题
控制指标 （ 宽度 、 整度 、 平 标高 、 横坡度 ） 容易掌握 ，
压实 度和 强度 也能 达到设 计要 求 。 具体 施工工 艺 根据碾 压顺 序又 可划分 为两 种 ： （） １ 同时 摊铺 包 边 粘 土 与 砂 芯 ， 将 包 边 土碾 先
压到规 定 压实度 ， 后再压 实 中间砂 土 。 然
程不 易压 实 ， 失水 后路 基易 滑坍 稳定 性差 的缺点 ， 所 以在工 程 中大 面积 应用 的实 例 尚不 多见 ， 在此 方 面
国 内也 尚无 相应 的技术 规 范和质 量检 验评定 标 准进
定的偏 大 ， 达到规定 压实度将 需较多的碾压遍数 ，
虽有利 增强 路基 强 度 ， 但容 易造 成 成本 浪 费和 影 响 施 工进 度 ， 然也 是不 必要 的 。 显 室 内试 验表 明 ， 于砂 土ຫໍສະໝຸດ Baidu言 ， 对 用重 型击 实法确
１３ 砂 的含 泥 量对压 实效 果的影 响 ．
行指 导和规 范施 工 ， 因而 开展 砂 土 填 筑路 基 施 工 技 术研究 ， 利于该 种材 料 的广泛应 用 ， 有 具有重 要 的工 程意义 ， 文依托 某 公 路路 基 工 程 对 全 断 面填 砂 路 本 基 施工 方案 进行 研究 。
１ 砂 的物理 性质 对施 工的 影响
１ １ 砂 的粒径对 压 实效果 的影 响 ．
试 验 发 现 干 净 的砂 冲水 压 实 时容 易达 到压 实
度， 只要进行立 即封层防止松散 ， 就能保证路基 的承
载 能力 和稳定 性 。而砂 的含 泥量对 压实效 果影 响甚
大， 文献 ［ ］ ２ 在填砂路基施工 中要求砂 的含泥量 （ 即
人力 、 物力 ， 造价 成本增 加 。
（） ２ 同时 摊铺 粘 土 与砂 土 ， 将 包 边 粘 土稳 压 先
两遍 ， 然后 水压 砂芯 ， 最后 同时碾压 粘土 与砂 土至规
定压 实度 。 两种 工 艺 比较 来 看 ， 由于材 料 的最佳 含 水 量不 同 ， 用 同时碾 压 的方 法 不 容 易 同 时达 到 规 定 压实 采 度要求 ， 因此 ， 二 种 实 际操 作 难 以实 现 ， 用第 一 第 采
第１ ０期
北 方 交 通
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公 路 填砂 路 基 施 工 方案 研 究
周玉柱
（ 徐州市铜 山区公路管理站 ， 州 ２ １０ ） 徐 ２ ０ ９
摘 要 ： 对砂 土路基施 工 中存在 的主要技 术难题 ， 针 首先 分析 砂 土物理性质 对施 工的影响 ， 在此基础 上 ， 结合
工程具体情 况拟定 了两套砂土路基填筑方案 ， 通过 深入 地对 比分析确 定 了最 终 实施 方案 ， 对最终 方案进行 了改 并
进和优化 ， 为填砂路基 工程 建设提供参考 。
关键词 ： 公路 ； 填砂路 基 ； 路基施 工 中图分类号 ：４ ６ １ Ｕ １． 文献标识码 ： Ｂ 文章编号 ：６ ３— ０ ２ ２ １ ）０— ０９—０ １７ ６ ５ （０ １ １ ０ ２ ３
定 的最大干密度结果往往偏大 ， 干振法取得 的结果 偏 小 。而相 对密 度 法所 确 定 的结果 比较 稳 定 ， 近 靠 实际值 。因此， 对于砂土来说 ， 其最大干密度的确定 应 该 以相对 密度法 为 主 ， 标准 击实 为辅 ， 以此作 为路
基 压实 度评价 的计 算依 据 。
砂土交界面处聚集 ， 从而软化粘性土或使砂土掏空 ，
给路基 的整 体稳 定性造 成 隐患 。 分 步施 工法 可较好 地解 决两 种土结 合 面处 的压 实差异 问题 ， 不会 引起路 基不 均匀 沉 降 ， 保证 路基 整 体稳定 性 。 由于 砂 土 和 粘 性 土 施 工 相 隔有 较 长 时 间 ， 期施 工 能 充 分 利 用 机 械 和 人 力 ， 快 施 工 进 前 加 度 。该 方法 存在 的主要 问题 ： （） １ 需要 反 开 挖 砂 土 ， 加 了 二 次 倒 运 砂 土 的 增 工程量 ， 本 工 程 路 基 填 高 ２ ５ 每 边 加 宽 ０ ５ 按 ． ｍ、 ．ｍ 计算 ， 每公 里路基 需增 加倒 运砂方 量 为 ２０ ｍ 。 ５０ （） ２ 由于需 要 对 全 断 面填 砂 路 基 进 行 反 开挖 ， 然 后填 筑包边 土 ， 造成后 期工 期长 ， 施工 方又 需投 人
１４ 砂 的含 水量 对压 实效果 的影 响 ．
中粗 砂 和细 砂 对压 实 效果 影 响是不 同 的 ， 对 相 于细砂 来说 ， 中粗 砂 经 过压 实 后 ， 易 嵌 挤 密 实 ， 容 密 实 度容 易达 到规 范要求 ， 细砂 回填路 基 ， 而 冲水后 与 淤 泥混 在一起 形 成新 的泥 砂 混合 物 ， 过 压 实 后看 经 上 去似 乎密 实 了 ， 但实 际密 实度却 达不 到规 范要求 ， 使 得路 基承 载能力 较弱 。
为此 ， 拟定 分别 采用 两种 方案进 行填 筑 。
２ １ １ 方 案一 ．．
采用 粘 土 与砂 土 同 步施 工 法 ， 即路基 中间 用砂 填筑 的 同 时 两 侧 填 筑 包 边 土 ， 度 为 ０ ３ 按 照 宽 ． ｍ，
１： ． ５ 坡 ， 坡 采 用 人 字 型 骨 架 内植 草 防 护 形 １７ 放 边
小 ， 同样 的含 水量 情 况下 ， 在 达到规 定 的压实 度 只需要经过较少遍 数 的碾压 ， 而现场 实际压 实度 肯定不 足 ， 这样 就 会 影 响路 基 的 强 度 和 承 载 能 力， 造成工程 品质下 降 ； 之 ， 反 如果最 大干密 度确
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来 说粘 土必将 慢 于砂 土 ， 样 对 同步施 工 造 成 时 间 这 上 的困难 ， 容易造 成 粘 土施 工 进 度 滞后 砂 土铺 筑 窝
工现象 。 ２ １２ 方案 二 ．．
采 用分 步施 工法 ： 先填砂 芯然 后填 筑包 边粘 土 。 首先按 设计 断面 （ 括 一边 加 宽 ５ ｃ 全 部 填 筑 砂 包 ０ｍ） 土， 碾压 后 密实稳 定后 ， 再将 包边 粘土 的部位 反 开挖 出来 ， 分层铺 筑 和碾 压 包边 粘 土直 至 与砂 土顶 层 设 计标 高 同齐 。 由于分 步施 工法使 两类 土质 的施 工工艺 相对 独 立 ， 造 成 同步 施工 法 的窝工 现象 ， 以充 分地 调 不会 可 动机械 与人 力 ， 高工 作 效 率 和加 快 进 度 。但 其 缺 提 点是施 工 中需要 人 工 配合 ， 械 化 程 度 没有 同步 法 机 高。
２ 施 工方 案研 究
２ １ 方 案分析 ．
压 实 度 的确 定 必 须 首 先 确 定 最 大 干 密 度 ， 因 此 ， 为 主 要 的 参 照 依 据 ， 大 干 密 度 如 果 确 定 作 最 不 准确 ， 易造 成 实测 路基 压实 度偏 差过 大 ， 容 影 响对 路 基 质 量 的 评 价 。例 如 ， 果 最 大 干 密 度 偏 如
１２ 最 大干密度 对施 工的 影响 ．
作为路基填料来说 ， 砂土粘性小 、 塑性指数低 ，
颗粒 比较 均匀 而且持 水 能力差 。砂 土的工 程性质 受 含水 量影 响很 大 ， 燥 的砂 土碾 压 后 易 形成 薄 层 气 干 体屏 蔽 ， 水后 特别 是表 层易失 水 ， 加 因此最 佳含水 量 在压 实 时不 容 易 控 制 ， 基 压 实 度 很 难 满 足 要 求 。 路 因而 有效 控制 砂土 含水量 对砂 土路基 施工 质量起 到 非常 重要 的作用 。
种方 法进 行施 工较 为现实 。
同步施 工法存 在 主要 缺点是 ： （） １ 由于砂 土 、 土压 缩 系 数不 同 ， 易 造成 压 粘 容 实厚度 差 异 ， 结合 处 出现错 台现象 。 在 （） ２ 相对 于粘 土 来 说 ， 土 只 需 能 充 足 的浸 水 砂 压实 ， 能 正常施 工 ， 便 外界 环 境 对 施 工影 响小 ； 而粘 土碾压 时对 含水 量控 制较严 ， 水量 过大需 要 晾晒 ， 含 尤 其在 雨季 ， 这一 问题 更 为 突 出 ， 因此 ， 工 进 度 上 施
细粒 土 、 粉土 、 粘土含量 ） 大 于 ５ 。含 泥量 大一 点 不 ％ 的砂 在冲水时 ， 难 以渗 透下 去 ， 质 的存 在还 将使 水 泥 得压路机压 实时表层形成板 块 ， 碾压作 用力 不容易达 到下 面 ， 表面密实 、 面松散 的情 况 ， 造成 里 整体 承载能 力难 以保证 。 因此 ， 将砂 的含泥量控制 在合理 的范 围 之 内是砂 土填筑路基施 工需要重视 的问题 。
式 。同步 施工法 施 工 过 程 中 ， 土 与粘 土 同 步铺 筑 砂 和碾 压 ， 种 土质 始 终 处 于 同一 层 面 ， 工 层 次 明 两 施
确， 易于进 行施 工 的组织安 排 ， 并且对 路基 各项 质量
（） ２ 粘土对施工含水量控制较砂土严 ， 尤其受
施工期 内雨 季影 响 大 ， 因此 包 边 土 施 工滞 后 造 成 砂 土铺筑 窝工 现象 。 （） ３ 同时填 筑 时 ， 砂 渗 透水 可 能 会 在 粘 土 和 填
是需要 解 决 的关 键 问题 。
按 照 拟 定 的两 个 方案 进 行 了试 验 路段 的施 工 ， 工程实 践证 明方 案 一 的施 工 难 度较 大 ， 步施 工 最 同 薄弱部 位是 两种 土 质 的结 合 处 ， 由于 两种 土性 质 差 异造成 压 实度不 容易 控制 ， 出现 的主要 问题 是 ： （） １ 土性 差 异 造 成 松 铺 厚 度 不 同 ， 边 土 松铺 包 厚度控 制 在 ３ｅ 以 内 ， 砂 每 层 松 铺 厚 度 达 到 ０ｒ ａ 而 ５ ｅ ， 者不 在一个 层 面 。 ０ｒ 两 ａ