高速公路填砂路基关键技术研究与应用

　　在土源匮乏、砂源丰富的地区，采用就地在河道、沙滩取砂填心及粘土包边的填砂路基，可以避免大量取土占地，有效降低工程造价并能疏通河道。河砂土具有水稳定性好、透水性强、沉陷快、饱水易压实等特点。同时，填砂路基施工也是一种比较成熟的施工技术，不仅施工快捷、而且经济合理。

　　一、高速公路填砂路基施工工艺

　　(一)施工准备

　　a、对高速公路导线控制点、水准点进行复测，并建立临时水准点。

　　b、填筑前，先对路基范围内地面杂草、农作物根茎、树根、杂填土等进行清理、修整和压实，使路堤填筑范围达到路堤规定的压实度标准。

　　c、在路堤范围以外修建临时便道。

　　(二)砂的运输

　　如道路条件允许，建议采用8t以上双后桥自卸车运砂。因砂的粘聚力很小或根本没有粘聚力，表面松散不易板结，车辆在砂层上行走很容易形成车辙，对砂层表面扰动很大，最深可达10～15cm，所以在砂层上继续上砂时，要经常保持砂层表面的湿润，砂层表面含水率控制在10%～17%范围内，出现较深车辙要用推土机、压路机及时整平碾压。

　　(三)砂的摊铺和平整

　　施工中采用履带式推土机按“路中心低，路侧高，横坡控制在1.5%～2.0%”

　　的要求摊铺粗平，即成“锅底型”。当摊铺粗平的厚度经检查不超过规定的50cm 要求后，先洒水至砂的表层，使含水量不小于10%，再用平地机仔细平整;然后，立即采用压路机碾压，对局部含水量偏低的部位(主要是路侧)，在压实前或压实过程中可采用水车或水泵补充洒水至压实的最佳含水量。

　　(四)振动压路机

　　在最佳含水量状态下分层碾压压实工艺此工艺适用于振动压路机在洒水状

　　态下分层碾压，也适用于雨后砂基的压实。其具体施工工艺为：

　　a、采用18t以上前后驱动振动压路进行碾压，最大松铺厚度控制在40cm，碾压时先慢后快，采用强振进行振动碾压;

　　b、压路机的碾压行驶速度开始时控制在4km/h 以内，碾压时直线段由两边向中间，小半径曲线段由内侧向外侧，纵向进退式进行。前后相邻两区段应纵向重叠20m以上，达到无漏压、无死角以确保碾压均匀;

　　c、振动压路机进行碾压时，压实遍数控制在六遍以上(轮迹布满一个作业面为一遍)，轮迹重叠宽度不小于1/3。

　　(五)水坠碾压法压实工艺

　　此工艺适用于水源充足的通道、桥头及其他构造物台背处采用水坠碾压法填筑时的施工工艺，主要包括以下内容：

　　a、推送填料。推土机从路基两侧或短距离内纵向调配砂推运至填方路段;

　　b、摊铺填料。对推运至填方路段内的填料采用推土机摊铺并整平，或采用推土机配合平地整平，推土机摊铺后每层厚度不超过30cm;

　　c、围堰。在摊铺、整平好的路基上分段设围堰，设置围堰时要根据纵坡、横坡的大小适当划段，长度不小于10m，宽度不小于5m。围堰高度不低于30cm，宽度不小于30cm;

　　d、灌水。围堰设置好后开始灌水，灌水应连续进行，灌水时水流流速应大一些，砂基顶面上的水头高度应控制在20cm以上;

　　e、碾压。水头高度保持在20cm的情况下开始碾压，采用振动压路机碾压，碾压时轮迹应重叠单轮宽度的1/2，振动压略机重叠轮迹宽度的1/3 以上，当轮迹布满整个作业面为一遍，碾压遍数一般不少于三遍，机械到不了的地方可用插入式振动器进行振动夯实;

　　f、检测压实度。等待砂基顶面多余的水渗完后取样检测压实度，计算压实度和固体体积率等，压实度不合格时要重新水坠碾压，直到合格为止。

　　二、高速公路填砂路堤洒水

　　(一)洒水方法

　　洒水方法可采用2种方式：一种是用60m扬程大功率潜水泵接400m橡胶管沿路基中间铺设，每20m接1个三通，在三通上接消防水带人工逐段洒水，洒水使砂层的含水量至10%以上后，再用振压机静压1遍、振压2遍后，洒水车就能直接在砂层上行驶洒水至最佳施工含水量，再继续碾压;另一种是利用洒水车装满水停在路基端部，人工从洒水车上接管洒水，洒一段，压实一段，逐步推进，这种方法洒水速度慢，而且需要较多数量的洒水车，机械费用稍高。

　　填砂路基需要大量的水，该项目区水塘、沟渠多，而且地下水丰富，在施工期间，可在沿线水塘、沟渠中抽水或沿路打大口径机井抽水，能较好解决水源问题。

　　(二)水源问题

　　填砂路基施工的关键环节就是洒水问题。全填砂路基的施工需要大量及时的洒水，所以必须保证有充足的水源和配套的上水设备，可采取就地打井取水的方法。根据施工进度计划、原材料的含水量和最佳含水量进行计算，以确定井的直径、数量和间距以及应配备水泵的功率和数量，也可以采取在取土场提前进行洒水的方法，但同时在现场也必须配备足够的水车进行补充洒水，因为现场洒水时，必须及时、大量、均匀，并且必须采取分格的方式。填砂路基需要大量的水，在沿线水塘、沟渠中抽水和沿路打大口径机井来抽水，能较好地解决水源问题。

　　(三)洒水车的配备

　　鉴于以上的施工情况，一个作业段只需配备1～2部洒水车，再结合接管洒水，就能很好地解决填砂路基的洒水问题，洒水车的数量应根据雨季、旱季的施工情况配备。

　　三、工艺质量控制要点

　　(一)包边粘土与填心砂土在压实过程中表现出不同的性态。砂土由于水稳性好，宜采用水压法施工，即必须喷洒大量水分后再采用机械碾压。粘土只有在最佳含水量下进行碾压才能达到最佳压实效果。当含水量较低时，碾压遍数再多

　　也达不到要求，而含水量超过最佳含水量较多时，将发生翻浆冒泥等病害。

　　(二)砂的含泥量应控制在6%以内，对路基不会造成大的影响。在砂场出现的淤泥团，绝对禁止运到现场。在施工前，应对所有备用的砂进行检验，测定含泥量，符合要求后才允许运砂进入现场。

　　(三)砂土碾压后和包边粘土层可能不在同一水平面上，砂土可适当高于包边粘土，同时应该采取相应的措施保持土砂交界面整齐，防止土砂混合。

　　(四)触探表明，各区段均存在路基边缘密实度比路基中央低的现象，因此，如果路基边缘距路堤边较近，相对覆盖土压力便较小，故应特别注意路基边缘填筑的压实度，并适当采取措施予以补强。

　　(五)填砂施工中应严格控制分层厚度，并进行分层填筑、分层压实、分层检测，使每一层均能达到密实的要求，以保证路基的稳定性。

　　(六)机械设备的组合必须经济合理，特别是摊铺和压实机械，在数量和机

　　械性能上过大会造成浪费，如果不足则不能满足施工要求，造成工期的延误和运输车辆的窝工。

　　参考文献：

　　[1]JTJF10—2006公路路基施工技术规范[S].北京：人民交通出版社,2006.

　　[2]费伦林.乐温高速公路填砂路基施工质量控制[J].公路交通技术，2007(3):17-21.

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文章名称： 高速公路填砂路基关键技术研究与应用

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