浅谈砂土路基施工

浅谈砂土路基施工

摘要:简单介绍了砂土的特性,针对砂土路基在压实过程中存在的压实度不足、表面松散、起皮、含水量不易控制等问题,从机械配置、作业方法等方面入手阐述了具体的解决方法及检测方法,以期指导实践。

关键词:砂土路基,压实度,含水量,作业方法

引言高速公路设计施工要考虑的一个很重要的问题就是尽量能够就地取材,降低工程成本,同时也保护环境。砂土路基施工时,就要充分掌握砂土的特性,找出最好的施工方法,在保证质量的前提下,加快施工进度。

1砂土的特性

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,是一种良好的路基填料。但砂土存在塑性指数极低,不易压实,失水后易滑坍,干稳定性差的缺陷。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。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,砂土的压实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。

2施工中常遇到的问题,解决方法、控制、要求压实效果的好坏,是直接影响工程质量优劣的重要因素。砂土路基在压实过程中经常存在压实度达不到要求,表面松散、起皮,含水量不易控制等问题。高密实度性能可以在正确选择压实方法,所采用的压实机械参数和压实工况的基础上达到。主要从以下几个方面来重点控制。

2.1机械配置

施工机械的配备要满足施工需要,作业方法简单快速,经济合理,机械必须要配套。机械的数量则要从工程的规模、性质、施工要求、资金来源、配套设施、工期长短等方面来考虑配备。在公路施工前,要根据各种试验数据,正确的选择压路机。选择压路机的主要根据是:被压材料的种类、性质、颗粒组成、含水量和铺层厚度及施工条件、工程进度以及所要求的压实度、平整度和各种压路机的技术性能等,砂土的抗剪切能力是非常差的,所以羊足碾、三脚碾是不适用于砂土压实的。大型振动压路对压实效果并不显著,激振力40 t的振动压路机在碾压两遍、三遍、四遍的压实度增长并不明显,是不经济适用的。对于砂土的压实,可以选用振动压路机和轮胎压路机,且振动压路机应选择22 t 以内的轻型压路机为宜,轮胎压路机则应选择18 t以上的稍大吨位的压路机效果更好。平地机与推土机的选择要综合考虑,因为砂土的摊铺整平是很容易的,所以在这两类机械的选择上,可以互补。另外,砂土施工时含水量控制范围较小,洒水车配备要充足,一般两台足够。在必要的时候(如砂土的天然含水量大于24%以上时),可以增加旋耕拌和机用以翻松晾晒。

综上所述,每套机械的组合为:两台16 t~22 t振动压路机,一台18 t以上胶轮压路机,一台120 kW以上推土机,一台160 kW以上平地机,两台洒水车,另可增加50型旋耕机一台。

2.2含水量控制

砂土路基施工时有一句行话:“大雨大干,小雨小干,不下雨洒水干。”可见含水量对砂土路基压实的重要性。低液限土的击实曲线,较粘性类土来说两侧坡度较陡(砂土的最大干密度一般在1. 68 g/cm3~1. 79 g/cm3),也就是施工时含水

量控制范围更小,因此,施工时含水量控制要求较高,过大、过小都容易引起松散、起皮。砂土和粉砂土现场施工时,水分容易蒸发,所以在最佳含水量±2%并不能达到压实度要求。含水量比最佳含水量大时更容易压实。但就低液限粘土而言,如果含水量过大,机械振动会出现液化现象。相对其他土质更容易出现“软弹”现象,因此,气温较高且空气干燥时,砂土碾压时含水量控制在比最佳含水量高出4%~6%,雨季施工时控制在高出3%~5%为宜。

当土的含水量偏低时,一般做法是洒水车洒水后拌和。但这种作法由于水的冲力,在松土上洒水,水容易在表面形成水窝。在光面上洒水,水流淌造成浪费,渗透不到底部,效果不佳,而且造成含水量不均匀。对于纯砂土路基,采用在路基旁边打井的方法解决水源问题,这样既加快了施工速度,还节省了施工费用,比洒水车洒水节省2/3费用。在原状土天然含水量很大时,如24%以上时,就应当用旋耕拌和机翻拌晾晒,在含水量大于最佳含水量5%左右时马上碾压。

2.3作业方法

作业段长度在100 m以内,主要是考虑砂土的水分散失快,如果压实不及时,那么在后来碾压时,前段的含水量已经偏低,造成了含水量的不均匀,会给压实造成一定的困难。压实层厚控制在25 cm之内。整平后,先由振动压路机稳压一遍,一般压实度达80%左右,接着振动压路机对砂土碾压4遍~6遍,振动碾压时宜采用2挡(2. 0 km /h~2. 5 km/h),碾压轮迹相互搭接。轮迹重叠的方法是由宽到窄,再由窄到宽。碾压时,先错1/2轮弱振1遍,然后错1/3轮强振碾压直到压实度基本合格为止(一般4遍),再错1/2轮弱振1遍。机械不宜在碾压过的路基上掉头。振动碾压后,再用轮胎压路机压1遍~2遍,轮胎压路机正好压实表层不能被振动压路机压实的2cm,保证表层压实度及表面平整度。如此错轮

方法能最大限度地保证表面平整度,消除轮迹。对于路基局部边角地带,如桥台或挡墙后背,压路机不能碾压的部位,应采用小型手扶式振动压路机或采用蛙

式夯实机进行碾压夯实,或采用灌水法。碾压完毕,检验压实度、平整度、标高、宽度、横坡度,各项指标合格后,及时进行下一层的填筑施工,尽可能减少成型的砂土路基失水。当不能及时填筑下一层砂土时,应注意及时洒水,保持足够的水分。在碾压过程中要突出快速作业,这样的压实会更容易达到要求。由以上总结出:砂土路基的施工控制含水量要大于最佳含水量4%左右,这样在施工中才能保证压实,在碾压过程当中如出现含水量不足的现象,就应当立即停止碾压,开始洒水,待含水量合适时继续碾压,如不洒水,很难达到规范要求的压实度。而如果因为含水量过大出现湿软弹簧时,进行适当的晾晒就可以了,因为砂土蒸发和渗水速度都比较快。这一点尤其体现在雨后,砂土路基表面稍经风干,马上碾压,可取得突出的压实效果。碾压时要注意错轮方法,消除轮迹,并在含水量合适时尽快完成。

2.4其他方面的要求

目前常采用重型标准击实法来测定土的最佳含水量和最大密实度,击实

标准的准确性对路基施工来说就是一杆称,击实试验不准确,检查压实度就失

去了意义。击实试验的土样要能够充分代表本段路基施工的情况,用来试验的仪器应当是经过标定和检定,所得出的击实数据应当是绝对可靠的。砂土的现场检测比粘土要更加严格,避免误差超过允许范围。

3砂土路基的压实度检测

对填砂路基压实度,采用什么方法进行检测更为准确,我们在施工中对灌

砂法、环刀法进行同点对比试验。环刀法快捷方便,尤其是极细砂在不失水状