高速公路风积沙路基填筑质量控制技术分析

发表时间:2020/6/2   来源:《基层建设》2020年第4期   作者:张晟
[导读] 摘要:高速公路多用的风积沙路基在填筑作业时存在很多难题,文章通过分析这些难处和阐述这种风积沙路基的物理特性和路基填实的国标。
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        摘要:高速公路多用的风积沙路基在填筑作业时存在很多难题,文章通过分析这些难处和阐述这种风积沙路基的物理特性和路基填实的国标。并且针对上述问题提出了详细的风积沙路基的施工方案以及其质量的管控方式等重点内容,籍此为高速公路的风积沙路基填筑的质量控制带来便利。
        关键词:风积沙路基;高速公路;质量控制
        引言:国内存在大量建造在沙地地区的高速公路,而由于沙地地区极度缺少粘土质沙,多是风积沙,所以一般的沙地地区的地形总是起伏不断。例如我国北部白家湾子到奈曼旗段的高速公路便地处沙地地区。该地区地下水的水位却并不低,水量相对也并不匮乏,有利于辅助风积沙路基的填筑工程作业。风积沙,顾名思义是由经历风吹日晒后沉淀形成的,在沙漠地区较为常见。风积沙超过九成的沙粒直径范围在0.074-0.250mm;占比不足9%的沙粒粒径在0.074mm以下,而沙粒大者粒径超过0.250mm更是仅有总数的0.1%左右。高速公路风积沙路基的填充作业并不是简简单单的填充,其中有着很多技巧。为了高速公路工程的整体质量和作业进度有充分的保障,在面临施工过程中的各种困难,施工队必须针对性地使用技术方法解决问题。本文采用分析法、综合法、归纳法,举例法等方式来分析阐述风积沙路基在高速公路建筑作业中的技术难点,并对风积沙路基高速公路施工过程中标准的工业流程与质量管控重点进行重点分析,为风积沙路基填筑工作的质量提供有力保障。
        一、针对风积沙物理特性上的填筑难点
        风积沙是风吹沉淀产生的,颗粒大多偏小,不同于粘土的聚合性特点,十分松散,颗粒小,沙子细。天然级配不优秀,就会导致难以成型和抗碱能力差的现象。沙子几乎不会吸水,风积沙当然也不具备亲水性。同时,由于风积沙路基的松浦系数小、沉积少,作业时基本上不可以选择松浦系数大的沙子,一般来说施工所用的沙子密度大约在1.02到1.05之间。风积沙密度低,深度越深,密度将越来越小,达不到我国高速公路路基所要求的标准;而小颗粒则刚好相反,压实后的风积沙密度将增加,1.2倍于自然密度,比正常的沙子还要适合打路基。因此为到达现代化高速的使用标准,需要对风积沙压实,对于风积沙路基使用一般的机械压实便可以达到标准。
        二、最大干容重和路基压实标准
        (一)最大干容重标准
        我国现在风积沙路基的修建中缺少成熟的风积沙最大干容重标准,造成了其工作手段和方法也同样没有一个共有的标准。规范中也缺乏风积沙路基填筑的最大容重与填筑含水率标准。为了确保高速公路风积沙路基填筑作业的质量和适应实际的高速公路建设当地实际情况,需要得到适合的风积沙干密度。
        (二)路基压实标准
        通常路基压实度需要结合实际情况满足标准,根据不同的情况进行不同的路基压实。比如填挖深度小于30cm的上路床,压实度在0-95%,再比如填挖深度大于80cm小于150cm的上路堤,压实度大于95%。不同的填挖深度所采用的压实度不同,以达到路基压实标准。
        三、控制高速公路风积沙路基填筑质量的措施
        (一)施工前准备
        (1)施工前,对所修公路路基的地质进行采样调查,通过试验了解当地气候条件,计算可能产生的影响,并先适当地清理施工地;
        (2)对施工地的风积沙进行取样调查;
        (3)测定风积沙的颗粒大小与形状的试验、含水率是否达到标准的检测、干密度大小的检测。
        (二)填方路堤施工
        (1)施工前,所修风积沙路基的基底需要清理并且修复地面的坑洞、清楚草皮、淤泥,并且压实后达到相应的压实度。
        (2)如果地下潮湿严重,应将在地面上填充石料和0.5m厚的碎土石来抛石挤淤,然后才可以继续填筑施工。


        (3)保证风积沙纯度合适
        (4)当坡度小于1/5且基地符合要求时,可以直接分层填筑路堤;坡度大于1/5时,应当采用台阶法逐步压实。
        (三)挖方路堑的施工
        (1)标明施工、设计方案中断面图的轮廓;
        (2)施工时,注意并移走变质的风积沙再继续开采。
        (3)用合适的机械工作,零填和挖方路段,到顶面高程后超挖40cm以上并且达到压实标准后才可以将超挖部分回填。
        (四)风积沙路基的压实
        (1)压实机械必须满足所压实路段的地基满足我国现代化高速公路使用的标准,并且能够预测工程实施的效率、对规模进行合理的评估。
        (2)推平施工场内的填料,每层厚度小于40cm。
        (3)水车运水法对填筑面进行洒水,最佳含水量1-2%。
        (4)洒水后,立马碾轧,以小于4km/h的速度作业,前后相邻的碾区域应至少重叠2m以上,并且碾压均匀。
        (5)路基压实后,下一层施工不能干扰上一层,机械施工不能破坏填土层。使用铺上一层石头再铺一层风积沙的方法,逐渐压实路基,最终到达我国现代高速公路路基的标准水平。
        (五)积沙路基压实度检测
        (1)频繁试验,及时发现沙粒大小、级配的变化并及时补救。
        (2)质检员工艺控制必须达到洒水、碾轧的要求后,才可以检测压实度。
        (3)对于在25cm以下采用普通环刀法进行取样来检测风积沙压实度。
        四、总结
        风积沙是风吹沉淀产生的,颗粒大多偏小,不同于粘土的聚合性特点,十分松散,颗粒小,沙子细。天然级配不优秀,就会导致难以成型和抗碱能力差的现象。沙子几乎不会吸水,风积沙当然也不具备亲水性。因此可见,风积沙的使用一方面节省了原来修路所需要的资源,另一方面利用了风积沙,为阻止土地荒漠化做出了贡献。风积沙的使用,可以减轻资源浪费,获得很好的经济增益。极大地节约了成本,推进社会建设。
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