砂性土路基填筑施工技術(shù)研究

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摘要：公路工程中，路基是最為基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)，其穩(wěn)定性將對(duì)公路的整體服務(wù)水平產(chǎn)生影響。文章結(jié)合工程實(shí)例，分析了砂性土路基填筑施工技術(shù)的主要施工要點(diǎn)，具體包括測(cè)量放樣、地表清理與壓實(shí)、路基施工、分層填筑壓實(shí)等，在此基礎(chǔ)上提出了砂性土路基填筑施工質(zhì)量控制的相關(guān)措施。

關(guān)鍵詞：砂性土路基；公路建設(shè)；填筑施工

路基是公路施工中最為基礎(chǔ)的環(huán)節(jié)，其中又以填筑最為關(guān)鍵。公路建設(shè)施工環(huán)境復(fù)雜，對(duì)路基填筑的施工水平提出了更高的要求，路基施工含測(cè)量放樣、現(xiàn)場(chǎng)清理、分層填筑、分層碾壓等多個(gè)工序，各道工序都要依據(jù)規(guī)范落到實(shí)處，實(shí)行全過(guò)程施工的質(zhì)量控制管理。

1工程概況

益婁高速公路寧鄉(xiāng)田心鋪互通至流沙河公路位于長(zhǎng)沙市寧鄉(xiāng)市西南部，路線南起寧鄉(xiāng)市益婁高速田心互通出口處，沿梅花水庫(kù)經(jīng)田心村過(guò)雙興河至瓦子坪與流大公路相接，沿老路從瓦子坪向北至水蘭坡下穿洛湛鐵路后，沿流沙河鎮(zhèn)規(guī)劃道路跨楚江至流沙河鎮(zhèn)，與S902（原S209）相交。本段總長(zhǎng)8.56km，線路以南北走向?yàn)橹鳌?/p>

2砂性土路基填筑施工工藝

2.1準(zhǔn)備工作。（1）充分的施工準(zhǔn)備是正式填筑的必要前提，需全面檢驗(yàn)路槽質(zhì)量，確保路基填筑的寬度及基底強(qiáng)度和壓實(shí)度；同時(shí)，還應(yīng)檢測(cè)路槽兩側(cè)邊線，使其按設(shè)計(jì)要求保持順直。此外，應(yīng)從填方段的地質(zhì)條件等多方面情況出發(fā)，制定施工計(jì)劃圖，將其作為施工的指導(dǎo)。（2）基坑積水將直接影響到路基填筑質(zhì)量，因此現(xiàn)場(chǎng)要開挖臨時(shí)排水溝，以免填筑場(chǎng)地內(nèi)發(fā)生雨水聚集的情況。若部分區(qū)域的地勢(shì)偏低，應(yīng)沿邊溝設(shè)置土埂，防止積水對(duì)路基填筑產(chǎn)生影響[1]。（3）在路基填筑前選擇具有代表性的路段開展試驗(yàn)路段施工，長(zhǎng)度以200m以上較為適宜，通過(guò)路基試驗(yàn)路段的施工確定合適的施工填筑工藝，如填筑材料、施工機(jī)械，填筑厚度、碾壓遍數(shù)、工序組合形式等。2.2填料運(yùn)輸。根據(jù)路基土分類，砂性土一般屬于細(xì)砂，其顆粒組成細(xì)且單一，滲透系數(shù)、比表面積較大，松散性強(qiáng)，保水性差，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的風(fēng)蝕作用，其難以形成整體，并在外力的作用下產(chǎn)生位移。因此，如何將大量的沙土從取土場(chǎng)運(yùn)到施工現(xiàn)場(chǎng)，并使自卸汽車一次運(yùn)輸完成，是施工企業(yè)面臨的主要問(wèn)題之一。在干燥的砂性土上，自卸汽車最多行駛10m，車輪就會(huì)陷入砂內(nèi)，進(jìn)而導(dǎo)致取土場(chǎng)里大量的中砂性土難以運(yùn)出。在實(shí)際運(yùn)輸過(guò)程中，為切實(shí)解決該問(wèn)題，主要采用從內(nèi)向外、從高到低一次性取出的方式，顯著提高填料的運(yùn)輸效率。2.3施工工藝。（1）以設(shè)計(jì)路基寬度為基本依據(jù)，綜合考慮設(shè)計(jì)方案中的填筑高度，確定填筑材料的用量，再根據(jù)每輛運(yùn)輸車的裝載能力及施工便道的運(yùn)輸狀況，進(jìn)一步推算出挖機(jī)和拖土車輛的配制方案。填筑過(guò)程中，每推進(jìn)20m均要執(zhí)行一次拉線整平，以確保各段填筑的均勻性，各層路基施工中均要設(shè)3%橫坡。為給削坡作業(yè)創(chuàng)造良好條件，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)路緣外側(cè)1m處的整治，此部分采取黏土包邊的方式，再完成填筑作業(yè)。（2）嚴(yán)格控制填筑厚度和壓實(shí)度。施工填筑過(guò)程中采用木樁控制填筑厚度，木樁間距約20m，可視實(shí)際情況靈活調(diào)整距離；同時(shí)，施工每行進(jìn)1km均要設(shè)置相應(yīng)的公里樁；各工段形成明確地區(qū)分，即設(shè)置豎向分界牌。將上述工作落實(shí)到位，可為施工質(zhì)量檢驗(yàn)創(chuàng)造便捷條件[2]。各層施工結(jié)束后都要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的質(zhì)量檢驗(yàn)，在填筑厚度和壓實(shí)度等指標(biāo)都與設(shè)計(jì)要求相符后方可填筑上一層。（3）在保證設(shè)計(jì)路基填筑寬度后，在此基礎(chǔ)上每側(cè)向外加寬20cm，將其作為實(shí)際填土標(biāo)準(zhǔn)，且要在設(shè)計(jì)壓實(shí)度的基礎(chǔ)上適當(dāng)提高標(biāo)準(zhǔn)，目的在于確保路基邊緣質(zhì)量，以免因雨水作用發(fā)生失穩(wěn)的情

3砂性土路基填筑施工技術(shù)

3.1測(cè)量放樣。依次設(shè)置控制斷面，該項(xiàng)目采取的是沿橫向以20m為間隔的方式，精確測(cè)量并依次設(shè)置木樁，以試驗(yàn)路段中的松鋪厚度為準(zhǔn)，將其在已設(shè)置的木樁上拉線。考慮到路拱施工質(zhì)量要求，在倒土?xí)r采取方格網(wǎng)進(jìn)行控制，用推土機(jī)進(jìn)行初平后，采用平地機(jī)精平調(diào)坡。同時(shí)，在平整完首層松鋪后，及時(shí)安排人員測(cè)量標(biāo)高，及時(shí)按施工標(biāo)高進(jìn)行填筑面的修整。3.2地表清理與壓實(shí)。從現(xiàn)場(chǎng)施工原地面情況來(lái)看，填筑區(qū)域內(nèi)以種植土為主，為確保路基填筑質(zhì)量，需進(jìn)行清表工作，將填筑區(qū)域內(nèi)的各類雜草、表土等清理干凈，再對(duì)其進(jìn)行整平壓實(shí)。施工中，為避免填筑和壓實(shí)過(guò)程中發(fā)生揚(yáng)塵污染環(huán)境，可在壓實(shí)完成的原地面適量灑水；在首層填筑壓實(shí)完成后，局部如有不平整或是路拱坡度不明顯時(shí)，可利用平地機(jī)做進(jìn)一步的整平和調(diào)坡處理。嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求檢驗(yàn)原地面壓實(shí)度，在滿足壓實(shí)要求后方可進(jìn)行下一層的填筑施工。地表清理及壓實(shí)現(xiàn)場(chǎng)如圖1所示。3.3路基施工上述工作完成驗(yàn)收合格后，即可進(jìn)行路基施工。由于砂性土的性質(zhì)，在路基填筑高度比原地面高出1.5m時(shí)，給填料運(yùn)輸車上路基工作帶來(lái)了一定的難度，導(dǎo)致運(yùn)輸車在路基頂面無(wú)法行駛。因此，必須采取兩種填料分層交換填筑的方式，相關(guān)試驗(yàn)人員對(duì)黑砂土的性質(zhì)進(jìn)行檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)其可以作為路基的填料，且具有一定的黏聚性，在外力的作用下不易發(fā)生分散和位移，故決定利用當(dāng)?shù)氐暮谏巴聊芮袑?shí)解決砂性土上料困難的問(wèn)題。首先采用砂土對(duì)施工通道進(jìn)行硬化，在路基內(nèi)側(cè)鋪筑一條5m寬的施工通道，以便運(yùn)輸車在上面自如通行。其次采用“之”字形卸料，通過(guò)推土機(jī)依次完成施工段的路基碾壓和填筑[3]。3.4分層填筑壓實(shí)。施工人員在現(xiàn)場(chǎng)確定具體的卸土區(qū)域，并使用石灰線加以標(biāo)識(shí)，以便給后續(xù)車輛的運(yùn)行提供引導(dǎo)，確保各區(qū)域卸土量的合理性與均勻性。結(jié)束卸土作業(yè)后，再使用推土機(jī)粗平，待填筑區(qū)域初步平整后再進(jìn)一步安排平地機(jī)處理，經(jīng)過(guò)此環(huán)節(jié)后達(dá)到精平的效果。攤鋪前，需準(zhǔn)確劃分和確定出包邊土內(nèi)側(cè)的邊坡線，路基需加寬0.5m厚的邊坡放線，并考慮沉降后邊坡的放線位置。且需采用砂土鋪設(shè)和黏性土鋪設(shè)同步施工法，這樣順序比較明確，可以合理地控制施工成本，還可以有效降低路基開裂現(xiàn)象發(fā)生的概率。壓實(shí)是全面提高填筑質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，壓實(shí)作業(yè)分為靜壓作業(yè)和帶振作業(yè)。靜壓作業(yè)選擇的是單驅(qū)動(dòng)振動(dòng)壓路機(jī)，設(shè)備行進(jìn)速度穩(wěn)定在20～40km/h；結(jié)束靜壓后再進(jìn)入振壓環(huán)節(jié)，所用設(shè)備為雙驅(qū)動(dòng)振動(dòng)壓路機(jī)，速度較前一階段可適當(dāng)提高，全程維持在20～50km/h；壓實(shí)完成后，采用灌砂法隨機(jī)進(jìn)行填筑路段的壓實(shí)度檢驗(yàn)，若未達(dá)到壓實(shí)度要求，需再次安排靜壓作業(yè)，重復(fù)上述操作，直到壓實(shí)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求為止。同時(shí)，在壓實(shí)過(guò)程中，應(yīng)做到先輕后重、先靜后振，首次碾壓時(shí)選擇的是不振動(dòng)的靜壓方式，初期速度較慢，后續(xù)可適當(dāng)加快碾壓速度。3.5施工檢測(cè)。上料前后的標(biāo)高都要進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)量并記錄，壓實(shí)階段加強(qiáng)對(duì)土層厚度及壓實(shí)度兩項(xiàng)指標(biāo)的檢測(cè)。結(jié)束壓實(shí)作業(yè)后，施工人員可通過(guò)挖坑直接測(cè)量的方式準(zhǔn)確掌握該處的填筑土層厚度情況。做好砂性土路基填筑，還需要加強(qiáng)對(duì)土體含水量的檢測(cè)，填土實(shí)際含水量與設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)偏差≤±2%。壓實(shí)階段的檢測(cè)頻率要足夠合理，每結(jié)束一次壓實(shí)都要及時(shí)完成相應(yīng)的測(cè)量工作，及時(shí)掌握本階段的施工情況，如壓實(shí)度、厚度、寬度、標(biāo)高、坡度等各項(xiàng)檢測(cè)結(jié)果都要準(zhǔn)確記錄并報(bào)監(jiān)理工程師，在通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理員和監(jiān)理工程師簽字確認(rèn)后，方可進(jìn)行后續(xù)的填筑施工。關(guān)于壓實(shí)度的檢測(cè)方法，一般采用灌砂法較為合適，其關(guān)鍵流程包括量砂標(biāo)定（選用的是灌砂筒）→現(xiàn)場(chǎng)確定檢測(cè)點(diǎn)并挖坑→經(jīng)稱量后向該處灌砂→檢測(cè)含水量→根據(jù)所得結(jié)果加以分析。

4砂性土路基填筑施工質(zhì)量控制

（1）從砂性土的性能特性來(lái)看，盡管其滿足壓實(shí)度要求，但后續(xù)階段很難取得良好的板結(jié)效果，在此方面的性能明顯不如黏性土。主要原因是運(yùn)料車通行量較大，將對(duì)路基的質(zhì)量造成不利影響，使其出現(xiàn)不同程度的車轍病害，相繼出現(xiàn)表層土松散等質(zhì)量問(wèn)題，嚴(yán)重時(shí)將直接影響到路基整體質(zhì)量。對(duì)此，可采用上一層土覆蓋后，再安排設(shè)備針對(duì)性處理松散表層，重新碾壓，隨后再依次完成收光與復(fù)壓操作的處理方法。（2）壓實(shí)環(huán)節(jié)所用設(shè)備主要是振動(dòng)壓路機(jī)，為確保施工質(zhì)量，需選擇合適噸位的壓路機(jī)，具體應(yīng)以材料特性為基本參考。還需控制碾壓遍數(shù)，碾壓次數(shù)過(guò)多或不足均會(huì)帶來(lái)不同程度的負(fù)面影響。（3）路基填筑易受到外界環(huán)境的影響，若在夏、秋兩季施工，由于日間溫度偏高，伴隨有明顯的水分蒸發(fā)現(xiàn)象，使填料的性能大打折扣。針對(duì)此問(wèn)題，應(yīng)通過(guò)如下方式加以處理：做好各層施工前的準(zhǔn)備工作，即均勻?yàn)⑺源_保結(jié)合層能夠維持相對(duì)濕潤(rùn)的狀態(tài)，從而提高上層材料的性能，將其含水量穩(wěn)定在合理范圍內(nèi)，提高相鄰層的結(jié)合效果，保證結(jié)束所有施工后各層有效黏結(jié)，形成穩(wěn)定的整體。

5結(jié)束語(yǔ)

路基填筑是公路施工中極為重要的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，采用砂性土填筑的路基具有穩(wěn)定性強(qiáng)、壓實(shí)便捷等多方面優(yōu)勢(shì)。實(shí)際施工中，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況靈活調(diào)整填筑工藝，嚴(yán)格按各道工序要求進(jìn)行施工，嚴(yán)把各項(xiàng)路基填筑參數(shù)的質(zhì)量關(guān)，全方位提高路基填筑品質(zhì)。

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作者:王憲華 單位:湖南發(fā)通路橋集團(tuán)有限公司