高速公路填砂包边路基

高速公路填砂包边路基

一些路段位于永定河泛区，地表为冲积、风积砂土地貌，取土十分困难。为缓解用土压力，本项目拟在永定河泛区段使用砂或粉砂土填筑路基。

本项目填砂路基采用粘土包边和水泥稳定砂包边两种方案。包边垂直厚1.5m，换算成水平宽为2.7m，中部填砂，包边第一层间隔10m设置40cm×30cm 的碎石盲沟，路基填土高度大于5m的段落，每高差2m设置碎石盲沟，纵向上呈梅花布置。考虑到排水要求填砂路基的第一层、第二层不进行包边，全部使用砂土施工。

填砂包边路基施工在北方的沙漠地区已有许多成功的经验，由于近几年高速公路取土愈来愈困难，因而在河北的其他线路上也有此种施工，并积累了一些经验。根据《路基施工技术规范》要求，结合其他地区的经验，重点对填砂包边路基的施工工艺作一阐述，使本项目填砂路基取得较好的效果。

1、试验段施工

1.1大面积施工前应先进行试验段的施工，承包人应在试验段开工之前搞好用土、用砂的调查。至少在一周前上报开工报告报驻地办进行审批。

开工报告应附试验段的施工方案，并附各种土的性质试验、水泥性质试验、水泥稳定砂土的各种试验和其他必要的标准试验。

1.2试验段长度最短不少于100m。中部填砂利用水沉法配合压路机进行碾压施工，包边粘土使用压路机械碾压施工，包边水泥稳定砂土使用路拌法进行施工。

1.3包边路基施工在包边和中部填砂完成后应先对包边碾压后再进行水沉法施工，中部填砂沉降好后及时用压路机碾压。

1.4通过试验段确定：①填砂和包边虚铺厚度，②单位面积上的用水量及控制方法，③最佳压实机械组合，④碾压遍数，⑤水泥稳定砂土的最佳灰剂量等。

1.5试验段完成后应及时进行施工总结，报驻地办及总监办审批。

2、大面积施工

2.1粘土包边填砂路基施工

2.1.1大面积施工前应报开工报告报驻地办审批。

2.1.2粘土包边填砂路基施工原地面清表碾压与正常施工一样，必须达到规定的压实度。

2.1.3施工时第一层、第二层填砂不进行包边，从第三层开始进行包边。

2.1.4粘土包边外侧必须超宽30cm，包边压实厚度、中部填砂压实厚度应依据试验段成果确定。

2.1.5施工时包边土和中部填砂可同时进行，但注意应先对包边土摊平碾压完成并检验合格后，再对中部填砂灌水。

2.1.6同通常路基施工一样应实行网格上土（砂），用标杆控制松铺厚度满足要求。

2.1.7上水时应在中部平整的砂土中打格作埂，对每一格中的用水量进行量化控制，确保每一处浇透且无漏浇现象。

2.1.8在中部填砂浇水时应注意：靠近中部的格内浇水可以用大水浇，靠近粘土包边的砂层要用小水慢浇，严禁长时间浸泡包边土。

2.1.9水沉好后，在表面无积水时即可对其碾压，一般应先用轻型压路机碾压2-3遍，再用重型压路机开强振进行碾压2-3遍，最后用轻型压路机静压清除轮迹。具体的碾压遍数和压实机械组合应使用试验成果。

2.1.10上第二层土前，应对底层洒水保湿，其含水量控制在最佳含水量的±4%范围内。

2.1.11上、下路床仍然按照设计要求进行3%、4%的石灰土施工。

2.2水泥稳定砂土包边

2.2.1原地表施工与粘土包边施工一样，并要求第一层、第二层填砂不进行包边，第三层后再进行包边。

2.2.2施工时包边砂和中部填砂同时进行，为了确保虚铺厚度满足要求，必须严格实行网格上土、标杆控制厚度的方法，整平好后，应打出两边的包边线，并在包边位置打出网格放置水泥。使用路拌法将其掺匀，撒水搅拌后再进行碾压。

2.2.3为了确保稳定效果，水泥必须使用袋装水泥，并应选用初、终凝时间较长的水泥。应根据最佳灰剂量要求、虚铺厚度确定网格长度，每一格内放置一袋水泥。

2.2.4完成稳定砂土包边后，再对中部填砂进行网格水沉。其要求与粘土包边路基一样。

2.2.5稳定砂土包边施工时，应对包边水泥稳定土进行压实试验，并检查灰剂量，其频率为压实度、灰剂量每200m单侧4个点，要求压实度达到相应层位的压实度要求，灰剂量为设计最佳灰剂量的±1%。

2.2.6包边宽度应不小于设计值。

2.2.7下一层施工时应在上层达到7天后或终凝前施工。

2.3盲沟施工

2.3.1包边上的碎石盲沟施工应在本层包边碾压完成前施工，碎石四周用防渗无纺土工布进行包裹。并在靠近填砂一端用米石或粗砂作反滤层。

2.3.2碎石盲沟的碎石要求粒径一致，且不含土，粒径应为5-10mm碎石。

3、质量控制

3.1包边上的压实度要求应达到相应层位上的设计值。

3.2中部填砂压实度检测频率应与通常路基施工一样，每200m每层四处，要求压实度达到相应层位的压实度要求。

3.3填砂压实度检测时应把上部虚砂扫净，用灌沙法进行压实度检测。

石黄高速公路一期工程，有12KM的高填方路基座落于滹沱河南侧的古河道及洪水形成的牛轭弯上，河道中有大量的冲积细砂，而近距离没有粘性土或其它适合填筑材料，给路基填筑造成很大困难。

修建高速公路除永久占用大量的土地资源外，高填方路基取土也要占用大量的耕地，对我国这样人均耕地面积很少的国家，确实带来很多与国与民不利的问题。如何尽量少占耕地，节约良田，节省投资，成为高速公路建设中一项重要的课题。

砂土水稳定性好、透水性强、沉陷快、饱水易压实、毛细水上升高度小，是一种良好的填筑路基材料。在我国内陆地区河滩砂土地段修路，利用河砂填筑路基，既可疏通河道，又能少占耕地，就地取材，降低造价。但砂土作为填筑材料，存在失水后易滑坍，不易压实，干稳定性差的缺陷。采取砂土填芯，粘土包边，土包砂的填筑方法，可以发挥两种材料的优点。

在我国现行的施工技术规范中尚无现成的土包砂路基施工工艺及质量检控标准。针对实际情况，我们首先成立了科研课题小组，制定了《包砂土路基施工规程（试行办法）》，对这种结构形式进行施工指导与质量控制，并在施工中研究、探索、总结、完善。

一．原材料分析

由于砂土与粘土在土质、力学性质各项技术指标上的差异，在施工中砂土与粘土的具体操作及各项控制指标也存在着很大差别。因此，砂土与粘土结合部位的压实度控制便成了施工中一个最棘手的问题，也是工程中最薄弱的环节。

对河滩细砂土进行颗粒分析，K19+480-K29+218范围内，不均匀系数Cu值在2.2-3.597之间。

在工程上把Cu<5的土称为级配均匀的土，而Cu>10的土则称为级配良好的土。分析结果表明，河滩砂土级配不良，天然条件下不可能自己形成较紧密的土体，只有通过饱水压实才能缩小颗粒间距，形成一定结构强度。根据试验结果，砂土的最大干容重及最佳含水量与0.074以下颗粒含量多少反映不敏捷，只是总体颗粒较细时，最大干容重偏低，最佳含水量偏高，一般水压砂土宜控制在400kg/m3左右，因此，夏季施工时要宁多勿少，予留散失水量。

二．包砂土路基的施工

为了保证路基的填筑质量和进度，分别采用两种填筑方案进行试验段的填筑。

（一）砂土与粘土同步施工法。

这一方案在施工中，砂土与粘土始终处在相对水平的状态，实际上是砂土和粘土摊铺与碾压同步。砂土与粘土同步施工，又可以有两种不同的施工方法。第一是包边粘土与砂芯同时摊铺后，先压实包边土，达到压实度后，水压砂芯后再压实砂土。第二是粘土与砂土同时摊铺，先稳压粘土两遍，水压砂芯，最后同时碾压粘土与砂土，这种填筑方法实际操作比较困难，两种材料的最佳含水量不同，同时碾压达不到压实度要求，因此，采用第一种方法进行试验段填筑。

砂土与粘土同步的施工工艺：

1．施工前的准备：

施工前的准备工作，包括施工测量、土质实验、场地的清理、人员机械的组织安排等，均遵照《公路路基施工技术规范》（JTJ033-95）第3.1-3.4款的要求来执行。

2．摊铺：

各项准备就绪之后，开始进行路基填筑前的碾压，压实度合格后，在部分中细砂路段，为避免地震时产生动水压力形成的管涌，影响路基的稳定，按设计要求铺设一层土工布。土工布的各项技术指标及铺设、缝合要求，应参考相应的技术规范而定。

路基填土在摊铺前应先准确地划出路堤边线和砂土与粘土的分界线，砂土与粘土均采用水平分层摊铺，严格控制厚度，砂土的松铺厚度≤40cm，粘土的松铺厚度≤30cm。包边粘土的摊铺宽度应比设计宽20cm，以保证路基成形削坡后净宽度满足设计的要求。摊铺主要由推土机及平地机完成，并结合人工整理土砂交界处，形成整齐的交界线。摊铺长度应按施工能力而定，一般在500米左右，或在两座构造物之间为一施工段落。

3．压实：

（1）包边粘土压实

摊铺工作完成后，应先对路基两侧包边粘土进行压实。碾压时应控制合理的含水量。压实度控制在90%时，先用10-12T宽型光轮压路机碾压1-2遍，再用18-20T宽型光轮压路机碾压4-6遍。由于工作面比较狭窄，不宜用三轮压路机。在碾压过程中粘土与砂土的结合部位应充分压实，尽量避