砂性土路基填筑施工工藝分析

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摘要：首先介紹了路基所用砂性土的類型，包括一類、二類、三類砂性土，然后對作為砂性土重要技術參數的最大干容重的確定方法進行了分析，最后結合實際工程，詳細闡述了砂性土路基的填筑工序和施工工藝，以供同行參考。

關鍵詞：公路工程；砂性土；路基填筑；施工工藝

砂性土中含有大量的砂土粒，其黏性比較強，經過碾壓施工之后，砂性土的強度得到有效提升，水穩定性也較低，是性能比較好的路基填筑材料，可以滿足多種施工條件的使用需要。砂性土在公路路基填筑施工中屬于細砂材料，顆粒比較小，但是在使用的過程中長期受到風蝕，導致土粒較為圓潤，顆粒之間的黏聚性非常差，無法形成整體結構，在外力作用下其表面會出現偏移現象。所以在砂性土填筑過程中，應根據需要進行壓實與下料。

1路基所用砂性土類型

通常來說，根據土工試驗與相應的技術要求，路基砂性土主要可以分為如下幾種類型：（1）一類砂性土，其0.074mm粒徑以下的顆粒占比不足5%，塑性較差，級配性能非常低；（2）一至二類砂性土，其0.074mm粒徑的顆粒占比在5%以上；（3）二類砂性土，主要為細粒土砂結構，塑性較強，通常0.074mm粒徑的顆粒占比為5%～15%；（4）三類砂性土，其0.074mm粒徑的顆粒占比為5%～50%，塑性指數大[1]。

2確定最大干容重

干容重是不含水情況下的容重參數，是確定壓實性能的重要指標。干容重越大的材料，其壓實效果越好。因此，砂性土的最大干容重是非常重要的技術參數之一，一般通過實驗室計算確定。最大干容重的確定方法有如下兩種：（1）在砂性土內加入適量的水，使其達到水飽和的狀態，此時可以通過施加外部壓力，對內部水分進行摩擦處理，排出內部的氣體，進而組合成為整體結構，使得壓實度處于最佳狀態，稱之為濕振法；（2）在砂性土內不含水或者含水量較低的情況下，通過外力加壓處理，可以增加內部摩擦力，排凈內部氣體，提升其強度和結合度，然后確定最大干容重參數，稱之為干振法。

3砂性土路基填筑工序

3.1工程概況。某公路工程整個施工線路內地勢比較平坦，并且分布有較多耕地，屬于北溫帶大陸性氣候，在環境溫度最低的情況下，最大凍深超過2m，凍脹問題比較突出。沿線的地下水埋深平均為5m，最淺的也在2～3m。地表水主要是自然降水過程中產生的，形成徑流結構，由于工程所在地地勢比較平坦且水量充足，路基積水問題比較嚴重，冬季易發生凍脹，而春季溫度上升比較快，水分會快速滲入底層結構，因此地基強度和穩定性都無法滿足要求[2]。3.2取土與運輸。（1）取土及土樣分析本項目的取土場設置在路段北側1.1km處，面積為22萬m2，總計可以取土80萬m3。對取土場中的土進行土工試驗，以明確施工參數。通過試驗，可以確定該位置的土含水量為12%，屬于低液限黏土質砂，25mm貫入量下的CBR試驗值為9.3%。確定了土粒參數，明確該土樣中0.074mm粒徑顆粒所占比例為13.2%，最大干容重為1.81g/cm3。根據砂性土的分類，可以確定本工程取土場的土為二類低液限細粒土質砂。（2）運輸砂性土的性質導致其運輸難度非常高。在公路路基填筑過程中，有效地取土是非常重要的環節。本次工程中使用自卸車將砂性土直接運輸到規定位置進行填筑，并不需要進行大面積的二次倒運處理，施工效率有所提升。一般來說，自卸車在砂性土表層行駛極易出現輪胎下沉的現象，從而導致交通事故的發生，尤其是在干燥砂性土上，最多行駛10m就會出現輪胎下沉，從而增大了取土難度。在具體的操作過程中，應合理確定一次取土量，并合理確定取土地點與路基施工位置的距離，由遠至近地取，如果地勢存在高度差，則應先取高處的土。3.3填筑施工準備。路基填筑施工開始前，要根據工程需要制定詳細的施工計劃，合理劃分填筑層次，準確地確定分層標高、分層數量。填筑施工開始前，應根據需要布置排水基礎設施，并且保證邊溝連通排水。由于施工地區處于低洼路段，特別是在進行邊溝加固施工前，應先將施工位置的基層土全部清除。清除地表基層結構之后要進行一次碾壓，以保證路基密實度達標。在正式開始填筑施工前，需通過試驗確定技術參數。通常需要在監理工程師的監督之下選取200m路段進行試驗。通過試驗確定工程技術參數，主要包括松鋪厚度、工序、碾壓速度以及最佳含水量等[3]。3.4填筑技術。（1）填筑要求路基填筑施工應采用分層填筑的方式，填筑好一層就壓實一層，按照由低到高的順序進行。填筑中應該明確標注上料間隔距離，一般松鋪厚度為20～25cm；攤鋪施工階段，需要進行拉線整平處理，每間隔20m進行橫向拉線。鋪筑施工完成之后，在路基表面設置2%～3%的橫坡。在第一層填筑施工的過程中，需嚴格控制施工參數，在路基邊緣位置用黏土材料包邊，包邊的寬度至少為1m。在縱向攤鋪施工的過程中，應預先留出橫向臺階，寬度在2m左右。鋪筑100m之后要在兩側設置百米樁，隨著鋪筑間距的加長需要設置公里樁與標段分界碑。每填筑一層材料，碾壓完成之后要檢測其密實度，達到要求之后才能進行下一層的填筑施工。填筑寬度需要達到設計要求，不能小于設計寬度，然后進行削坡處理，在保證寬度達到要求的基礎上，邊緣壓實度也應滿足要求。削坡完成之后，立即采取措施進行防護處理，避免雨水沖刷，否則密實度將難以達到要求。（2）填筑過程首先，應該做好準備工作，包括測量放樣、地基表土的清理和壓實；其次，在地基表土清理完成之后，需進行檢驗，達到要求之后方可填筑。本工程項目中的砂性土上料難度非常高，在填筑施工中高出地表1.5m，此時車輛行駛難度更高。為了確保材料的順利運輸，需要采取分層填筑的施工方式，主要用到的材料是砂性土、黑砂土。土工試驗結果顯示，CBR值為213、最大干密度達到1.91cm3的表面黑砂土可以作為本次工程的填料。因其具備一定的黏性，在外力作用之下易分散，可以減小處理難度。在實施過程中，首先需要在表層填筑一層黑砂土進行便道結構施工，此時應該在兩側各鋪設一層黑砂土，寬度為5m，以滿足車輛行駛需要。根據需要進行卸料處理，然后進行碾壓施工，按照要求可以完成一個區段的路基填筑施工。填筑完成之后，應在橫斷面全寬度內上料，松鋪厚度為30cm，坡度為4%。壓實度滿足要求之后開始后續施工[4]。在填筑施工的過程中，應該在指定的取土場取土作為填料，攤鋪施工結束之后進行初步碾壓，后續使用壓路機碾壓以消除表面輪跡。在碾壓施工過程中，應該遵循從輕到重、從弱到強、由內而外的順序。碾壓過程中，應根據需要進行灑水，確保填筑部位的含水量達到要求（不超出最大含水量的±2%）。根據壓縮沉降量確定壓實次數。壓實次數過少，會導致壓實度難以達到要求；而壓實次數過多，則會導致土體液化。（3）碾壓施工在碾壓施工環節，首先應該輕壓1～3遍，然后采用32t壓路機振動壓實，次數為3～4遍。碾壓施工過程中，應該采用半輪壓實的方式，此時土的含水量在1%左右為最佳。一層施工結束之后，后續施工需要間隔一定的時間。由于砂性土中水量蒸發速度過快，應該在施工前灑適量的水，保證其達到水飽和狀態，在第二天的碾壓施工中即可達到黏結度的要求，從而保證壓實度達到要求。填筑施工完成之后，需要對砂性土路基進行養護施工，避免水分過度蒸發，達到養護要求之后才能進行后續的施工[5]。

4結語

砂性土路基的施工難度較高，填料的運輸與壓實是非常重要的環節，也是難度最高的工序，所以需要結合實際情況嚴格按規范作業，保證路基施工質量達標，從而為整個公路工程的順利施工奠定良好的基礎。

參考文獻：

[1]張瑋，張寧.公路建設中砂性土路基填筑施工工藝研究[J].工程技術研究，2018（12）：156-157.

[2]張亞可.淺談公路建設中砂性土路基填筑的施工工藝[J].建筑工程技術與設計，2018（17）：3073.

[3]智強.淺談公路建設中砂性土路基填筑的施工工藝[J].價值工程，2010，29（35）：80.

[4]鐘建業.探討砂性土路基填筑施工工藝[J].科技展望，2015（19）：36.

[5]劉宏章.公路建設中砂性土路基填筑施工工藝探討[J].科學與財富，2012（12）：211.

作者:程飛 曾露 單位:江西省交通工程集團投資有限公司