風積沙路基土工布施工工藝論文

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1土工布特性

1.1土工布的性質

土工布是展鋪在沙基和沙礫基層之間的結構薄層，本工程采用的是聚丙烯編織布，每幅寬度2m，長度200m。其具有耐腐、耐酸、耐水、強度高、延伸率小的特點，為了能確保路基的正常工作狀態，工程應用時合理選型就顯得十分重要。現將所選用的土工合成材料的主要物理力學性質(見表1)以及使用性能做簡要敘述，以供路基設計時參考。表征物理性質的主要指標有單位面積質量、厚度、開孔尺寸及均勻性。單位面積質量通常是指土工織物每1m2的質量，通常每1m2的質量在0.1～1.0kg。力學性質的主要指標有抗拉強度、斷裂時延伸率、撕裂強度、穿透強度、握持抗拉強度、頂破強度、疲勞強度、徐變性、聚合物與土體間摩擦系數等。土工織物的水理性質主要用土工織物垂直向和水平向透水性來表征(即導水性)。土工織物的耐久性即抗老化、抗化學侵蝕性、抗生物侵蝕性、抗磨性、抗溫度、凍融及干濕變化性。抗老化是指高分子材料加工、貯存和使用過程中，由于受內外因素影響，使其各種性能逐漸蛻化的現象。老化是一種不可逆的化學變化。主要表現在:①外觀變化，發粘、變硬、變脆等;②物理化學特征的變化，如比重、熔點、耐寒性和耐熱性等;③力學性能即抗拉強度、剪切強度、伸長率以及彈性等減小或喪失。

1.2土工布的作用

風積沙顆粒組成很細且顆粒單一均勻，粉粘粒含量很少，滲透系數較大，比表面積很大，粘聚力很少，松散性很強，保水性較差，水穩性很好，易溶鹽含量很小，呈微堿性，本身無腐蝕性，壓縮變形小，完成時間短，壓縮量與荷載呈指數關系，回彈模量值較大。在砂礫石料與風積沙路基頂部之間覆蓋一層土工布后，因隨沙基變形土工布受到拉伸而承擔剪應力。一方面土工布吸收部分剪應力，降低了傳到沙基表面的剪應力;另一方面土工布通過與沙基摩擦并對沙基的剪切滑動進行限制，因而進一步提高了沙基的抗剪強度。土工布的拉伸變形因沙基表面的彎沉引起，并進一步參與承載。土工布承載方式有兩種，一種是限制沙基的剪切滑動，另一種是吸收剪切應力。

2風積沙路基風積沙干壓實施工工藝

工程先期進行試驗段修筑，試驗段工程分為兩段，即一個挖方段、一個填方段，其中第一填方段一半為經過挖掘機分層碾壓的路段、另一半為未充分分層碾壓的路段。通過試驗段總結:填方段每層先利用挖掘機或推土機碾壓2～3遍，后直接利用壓路機快速靜壓1～2遍，之后采用振動碾壓2～3遍，最后采用靜壓收光1～2遍，這樣就解決了壓路機能在干沙上行走作業的問題，挖掘機和壓路機在干沙上行走作業情況見圖3和圖4。風積沙層試驗段碾壓完畢，并進行含水量、壓實度檢測(見表2)后，由于干壓風積沙無法進行野外回彈模量試驗。

1)未經過充分壓實的路段(填方二段)，其回彈模量和壓實度小于分層壓實的路段(填方一段)和挖方段，所以必需對風積沙路基進行充分碾壓，以保證風積沙路基的強度。

2)利用常規壓實施工機械，壓實深度很難達到1.8m。因此，當風積沙路基填筑厚度較大，應分層填筑并分層碾壓，每層壓實厚度不得大于50cm。試驗數據表明:靜壓1遍強振2遍的有效壓實深度不大于50cm，且風積沙的天然含水量在1.80%～3.52%，滿足不了風積沙干壓最佳含水量0～0.5%的要求，壓實度只能達到95%。

3)經過充分壓實的填方一段其強度遠大于填方二段，因此在風積沙路基填筑壓實中要嚴格分層碾壓，保證風積沙路基強度，使風積沙的力學性能充分發揮。

4)不論是填方段還是挖方段，風積沙在干燥狀態下的回彈模量值比灑水碾壓層表面的回彈模量值均大，所以在利用風積沙填筑路基時，要充分發揮風積沙的強度，風積沙層頂部就不能灑水碾壓，以防止出現回彈模量倒置現象。總之，采用風積沙干壓法在干旱缺水地區是可行的。

3風積沙路基+土工布+沙礫基層施工工藝

阿和沙漠公路采用了土工布加薄層砂礫的路面結構方案，干壓實風積沙路基。即:在風積沙分層碾壓、鋪筑土工布后，先鋪筑較薄一層天然砂礫，然后用壓路機進行振動碾壓。具體施工工藝如下:

1)沙基填筑。

2)鋪設土工布及填筑天然砂礫:按設計要求鋪筑土工布，并攤鋪8～10cm天然砂礫，用平地機整。

3)振動碾壓:8～10cm天然砂礫整平后，先不灑水，使之處于松散的未板結狀態，用振動壓路機采取高頻低幅碾壓1～2遍。然后補足18cm的沙礫基層厚度，灑水，用振動壓路機碾壓3～5遍，最后靜壓1～2遍收光輪跡。

4結束語

新疆風積沙分布非常廣泛，取之不盡，而沙漠地區砂礫運距非常遠，阿和沙漠公路二標砂礫最遠運距達260km，成本很高，利用風積沙筑路，風積沙運距非常近，大大節約了路基的造價。利用本文的技術可以防治路面結構層砂石料的嵌入，從而有效地降低了筑路成本，使其在沙漠地區公路應用有了較為廣闊的條件。

作者:鄭育新單位:新疆建設職業技術學院