高速公路细砂填筑路基施工技术探讨

２００８年第１１期　铁道建筑　Ｒａｉｌｗａｙ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　４３　

文章编号：１００３．１９９５（２００８）１１－００４３．０３　

砂土路基的填筑及其性能分析　

严战友　，赵国芳　

（１．石家庄铁道学院土木工程分院，石家庄０５００４３；２．河北工业职业技术学院，石家庄０５００９１）　

摘要：通过大量的试验，对砂性土的各项性能进行了击实、抗剪、压缩模量、ＣＢＲ值的系统研究，指出了砂　

土作为公路路基填料和一般土质的区别。　

关键词：砂性土　击实压缩模量抗剪强度　

中图分类号：Ｕ４１６．１文献标识码：Ａ　

通常希望路基具有较好的水稳性和强度，这样不　

仅能保证公路的整体强度、平整性和耐久性，而且还可　

以使路面厚度得以减薄，即“强路基，薄路面”，可降低　

工程造价。本文通过对砂土进行系统试验研究，得到　

一些有使用价值的成果，为高速公路砂土路基设计与　

施工提供必要依据。　

１　工程简介　

某高速公路石家庄段位于正定县境内，起讫桩号　

分另０为Ｋ５１＋１５０～Ｋ５４＋５３１．５２，ＺＫ０＋７０７．４１４～ＺＫ５　

＋０００，线路处在滹沱河流域二级阶地上，地基土质主　

要以粉质黏土、粉土为主，５～９　ｒｎ以下出现细砂土层，　

路基包边土来源于滹沱河林场，路基内部砂土取自滹　

沱河，其中砂土的技术指标见表１。由表１可得出，该　

土样为级配不良的粉质砂土。　

表ｌ砂土物理性质指标　

序天然含水天然密度颗粒相对　不同粒径所占比例，％　号量ｗ１％ｔ￣／（ｓ／ｃｍ３）　密度Ｇ，　＞Ｏ．５姗＞Ｏ．２５　Ｉｎｍ＞Ｏ．０７５　ｍｍ　

２试验条件和方法　

所用填料的物理性质试验及分类，以及力学指标　

ＣＢＲ和击实试验按照交通部《公路土工试验规程》　

（ＪＴＪ０５１—９３）进行；填料的力学性质试验中，压缩、直　

剪、等试验项目按照国家标准《土工试验规程》　

（ＧＢＪ１２３－－９９）执行，回弹模量按照《公路现场试验检测　

规程》执行。　

收稿日期：２００８．０５－０７；修回日期：２００８．０８．１０　作者简介：严战友（１９７３一），男，河北唐山人。讲师，硕士。　３重型击实试验及其分析　

TRANSPOWORLD 2012No.13(Jul)166HIGHWAY现代公路

随着高速公路建设项目的不断增加，高速公路也逐渐向各种地质条件复杂的地区延伸。我国新疆地处西北，部分地区沙漠化严重，高速公路在此类地区建设过程中，由于地质条件的限制，通常需要就地取材，应用填砂路基的施工技术进行高速公路路基修筑施工。填砂路基不但可以减少施工造成的资源浪费，还能够有效降低工程的造价，是一项比较特殊又较为经济的施工方法。填砂路基施工工艺清表的处理施工之前要进行测量放样工作，将路基的坡角边线测量确定，并清除掉路基坡角5m范围内的杂草和灌木，将原地面0.3m之内厚度的土清除掉。同时，还需要将坑槽填补夯实，并根据原地面的具体情况来进行平整，然后对地表进行洒水，安标准进行碾压。 分层填筑砂的运送可采用自卸车进行，为了达到路基的填筑质量，使路基的稳定性和承载力得到保证，施工时应该采用分层填筑的方式进行，并需要洒水和压实。砂的特性使填砂路基的填筑工艺与其它常填筑材料的填筑工艺有所不同。分层填筑所采用的机械必须适合沙地作业，其行走方式应该以履带式或者宽轮胎式和多轮胎式为宜，以防止在沙土上误车。 洒水方式填砂路基所使用的水应该是纯净的河水或者井水，要保证水的酸碱度在一定范围内，以符合工程的需要。通常采用的洒水方式为提前闷湿法和直接洒水搅拌法。新疆地区白天气温较为炎热和干燥，采用提高闷湿的方法，水分很容易在运输和摊铺过程中被快速蒸发掉。同时又由于砂比较松散，洒水车在砂层上行走比较因难，所以可以采用先在砂场洒水闷湿，使含水量比最佳含水量略高，即使有些水分蒸发后，可以在碾压完成后再使用洒水车进行洒水，以使其保持最佳含水量。在洒水完成后，砂的密实度也达到要求后，可进行下一层的填筑施工。如果施工暂停，可将填砂进行覆盖避免水分蒸发。设置盲沟砂的秀水性较好，所以水分过高时会在路基下部汇集，如果积水过多会对路基造成损害，为了能够有效将积水排出。当填砂路基下承层的表面平整密实后，可在第一层填砂上设置盲沟，盲沟的横断面不应该小于设计规定的大小，可以采用粒径为20～40mm的碎石来制作，盲沟的间距、宽度和长度可根据实际情况进行确定，以后每填筑5～6n的时候可设置一次盲沟。摊铺与碾压砂的摊铺可采用履带式推土机进行摊铺，摊铺时路线的中心应该比两侧略低，成锅底型。在摊铺的粗平厚度没在超过设计厚度时，可对砂的表面进行洒水，使砂的水含量不小10%，然后使用平地机进行平整，再采用压路机进行碾压，如果存在局部含水量过少的问题，可以在压实前或者压实过程中，进行补充洒水，以保证砂的最佳含水量。分层碾压可使用18t以上的振动压路机进行碾压，摊铺的厚度要控制在40cm以内，碾压时可先进行慢压，然后再进行快压。压路机的碾压速度要控制在4km/h之内，在进行直线段碾压时，可由两侧向中间进行，在小半径曲线路段可以采用由里侧向外侧的进退式碾压方式。对于前后相邻两段施工段的碾压可采用重叠碾压的方法，以避免填砂路基出现搭接不当问题。采用振动压路机进行碾压时，碾压的遍数应该大于规定遍数，而且轮迹重叠的宽度不能小于1/3.压实度检测在每层填砂施工完成之后，要及时进行压实度的检测，以保证压实质量，可采用核子密度仪进行现场检测，也可采用荷载板进行承载力检测。根据填筑的量和填筑面积来计算出每层检测的参数，来确定出每层的压实度。检测时为了保证检测结果的代表性，可将检测点设置在合适的位置，尽量选择在填层的中间位置设置检测点，取样完成后，可使用小型压路机将检测点回填压实。质量控制措施摊铺与碾压的质量控制由于砂没有粘性、内聚力较小，渗水性也较强，所以水分散失较快，且较容易产生位移，在填筑过程中，容易发生误车问题。所以，施工前应该在路基中间铺设出一条施工便道，以便于运砂车的行进，当运砂车将砂卸在便道两侧后再由摊铺机进行摊铺；光轮压路机在沙料上行进比较困难，需要采用履带式摊铺机与振动压路机配合的方式进行填筑施工。压路机振动的频率可根据实际情况进行选择，以保证振动效果达到要求；如果施工的水源比较缺乏，需要采用分层填筑和洒水碾压的方法时，要采用重型摊铺机将砂土摊开，并进行压实，然后使用刮平机刮平。最后还需要采用重型的压路机进行碾压。压实时可先静压再振动，每层压实过后要将表面的车辙处理平整。含泥量的控制填砂路基在施工过程中，细砂的含泥量填砂质量影响较大，使用砂的含泥量不能主于5%，应该在施工之前对砂料进行试验检测，以确定其含泥量是否符合要求。干净的砂压实度比较容易控制，但是表面的水分蒸发后，可能形成一定厚度的松散，所以要及时进行封高速公路填砂路基的施工工艺及质量控制文／辛强辉2012年第13期167(7月上)《交通世界》层。如果砂的含泥量比较大，洒水以后再经过压路机的压实，会在表面形成一层硬板，使压路机的作用力很难达到下层，会影响压实度的质量控制。含水量控制采用砂进行路基填料时，砂的含水量对压实度影响较大，所以应该科学的确定出砂的含水量。因为填砂施工需要大量的水，所以必须保证用水的充足。如果在水源比较丰富的地区可采用打井的方式，并根据工程的实际需要来确定水井深度和尺寸大小，以保证其出水量。如果需要运水，水车的配备要充足，且要保证供水的连续性。为了保证含水量，必须采用分格洒水的方式，当砂料在粗平以后，可采用人工进行分格，然后进行均匀洒水。当最后一层洒水碾压完成后，需要立刻进行路基封闭摊铺施工，以减少水分的蒸发或者防止风沙的侵蚀。包边土的质量控制包边土的施工可以与填砂施工同时进行，也可以先进行包边土施工后进行填砂施工。当采用包边土与砂同时进行施工时，施工的层次比较分明，这种方法的施工成本较小，且较容易掌握工期。也便于控制路基的平整度、标高、宽度和其它各项指标。并且这种方法也容易控制填砂的压实度，但这种方法也存在一定的缺点，如果压实厚度存在差导的话容易造成错台问题，这样会给压实工作带来一公平难度；先包边后填砂的施工方法能够解决砂与土结合部分的压实问题，这种方法使两处的施工比较独立，不会因为一方的工程滞后而影响另一方的工期。但是这种施工方法的缺点是，需要人工来进行配合。同时还要重点对砂土结合部位进行压实度的控制，压实完成后可采用人工来对超宽部位进行切除。结论在新疆高速公路工程中采用填砂的施工方法具有较高的经济效益和社会效益，但对填砂工艺要进行有效的质量控制，才能够保证高速公路路基的稳定性和强度，在施工过程中要严格的控制好砂的质量和含水量，也要保证填砂路基的压实度，施工完成后要及时进行封层，以保证填砂层不会形成松散现象。作者单位：陕西路桥集团有限公司虽然英国的道路研究所在上世纪60年代就开始尝试根据普罗克特的击实原理对深层土体进行压实处理，但是直到上世纪70年代，强夯法才通过法国工程师路易斯梅纳的大力宣传真正大规模的应用于深层土体的加固处理操作当中。强夯法就是我们常说的动力固结法，整个操作流程主要分为主夯、副夯、满夯三个阶段，属于一种对深层土体结构进行改变的动力方法。强夯法的原理将10～20t的重锤起吊至10～15m的高度，然后使其自由落下，将重锤的势能转变为动能，即一般所说的冲击能。与此同时，也会产生巨大的冲击力和冲击波，受此影响，土体在冲击点周围液化并形成裂缝，其中的气体和孔隙水会经由所形成的排水通道逸出，在重新排列土壤微粒的同时使其固结，从而使地基的承载能力得到大幅度的提升。目前，强夯法在工业、民用建筑、高速公路、机场跑道等工程建设的地基处理中已经得到了广泛的运用，获得了显著的经济效益。工程概况某高速公路的某段经过花岗岩采区，路基主要由花岗岩弃渣堆积而成，堆积年代大约为13年。高速公路在此区域内主要由横坡30～35°的硬质碎块石岩堆穿过，块径0.3～3.5m不一，主要由花岗岩块石和大块石组成，堆积松散，架空现象普遍存在。同时，堆积体的大部分位于某水库库区，地震烈度为4。为了确保高速公路的路基质量，工作人员在实地勘测后决定采用强夯法对路基进行处理加固，以便对一定深度的土体强度进行提升，在缩短沉降周期的同时降低工后沉降。参数及设备的选择单击夯能确定根据设计文件“夯击能应≥1500kN・m，有效加固深度应≥6m”的要求、《强夯地基技术规程》（后简称《规程》）的技术标准以及强夯法加固深度的计算公式，确定只有当夯击能＞1500kN・m时，才能满足施工目标的需求。机械选用根据计算结果和以往工程的实践经验，强夯吊车选择为25t自行履带式起重机，以柴油发动机作为夯机，20m组合臂杆，臂杆上配备自动脱钩器。自动脱钩器由滑轮、牵引钢丝绳、吊钩组成，在夯锤达到要求高度后会自动脱钩。根据强夯能级、设计要求和施工所在地的实际情况，夯锤选择为100kN的混凝土圆柱锤，其内部设有钢筋骨架，由混凝土和废铁共同浇筑而成，并且设有贯通的4个通气孔，以便降低夯锤落地瞬间气垫的上托力和起吊过程中的吸力，降低施工能耗。夯锤底部为圆强夯法在高填方路基施工的应用

２０１１年６月　

第３期总第１７４期　【ｌ】国港湾建设　

Ｃｈｉｎａ　Ｈａｒｂｏｕｒ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｊｕｎ．，２０１１　Ｔｏｔａｌ　１７４，Ｎｏ．３　

高速公路细砂填筑路基施工技术　

王学芹，付士刚　

（中交一航局第一工程有限公司，天津３００４５６）　

摘要：通过崇启通道工程（上海段）路基填筑工程，重点介绍路基试验段长江口细砂填筑施工技术要求。总结出长　

江口细砂作为路基填料的压实机械设备配置、碾压方案、最佳含水率等技术参数，为细砂填料路基施工提供参考。　

关键词：长江口细砂；路基填筑；压实；技术参数　

中图分类号：Ｕ４１６．０４　文献标志码：Ｂ　文章编号：１００３—３６８８（２０１１）０３—００７３—０３　

Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｏｆ　Ｆｒｅｅｗａｙ　Ｒｏａｄｂｅｄ　Ｆｉｌｌｉｎｇ　ｏｆ　Ｆｉｎｅ　Ｓａｎｄｓ　

ＷＡＮＧ　Ｘｕｅ—ｑｉｎ　，ＦＵ　Ｓｈｉ－ｇａｎｇ２　

（Ｎｏ．１　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ．ｏｆ　ＣＣＣＣ　Ｆｉｒｓｔ　Ｈａｒｂｏｒ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｔｉａｎｊｉｎ　３００４５６，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｒｏａｄｂｅｄ　ｆｉｌｌｉｎｇ　ｗｏｒｋ　ｉｎ　Ｃｈｏｎｇｍｉｎｇ－Ｑｉｄｏｎｇ　Ｔｕｎｎｅｌ　Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ（Ｓｈａｎｇｈｍ　ｓｅｃｔｉｏｎ），ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　

ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｆｉｎｅ－ｓａｎｄ　ｆｉｌｌｉｎｇ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ａｔ　Ｙａｎｇｔｚｅ　Ｅｓｔｕａｒｙ　ａｒｅ　ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｐａｐｅｒ．Ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　

ｃｏｍｐａｃｔ　ｍａｃｈｉｎｅｒｉｅｓ，ｃｏｍｐａｃｔ　ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ，ａｎｄ　ｏｐｔｉｍａｌ　ｒａｔｅ　ｏｆ　ｗａｔｅｒ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ａｎｄ　ＳＯ　ｏｎ　ａｒｅ　ｃｏｎｃｌｕｄｅｄ　ｂｙ　ｔｈｅ　ｃｏｎｔｒａｃｔｉｏｎ，ｗｈｉｃｈ　

砂性土填筑高等级公路路基新技术

摘要： 修建公路除永久占用大量的土地外，路基填筑取土也要占用大量的耕地，对我国这样人均耕地面积较少的国家将会带来很多不利的问题。如何尽量少占耕地，节约良田，已成为目前公路建设中一项重要的研究课题。

关键字：砂性土、填筑路基

前言

随着江苏沿海开发上升为国家战略，为完善沿海干线路网，发挥交通先导和支撑作用，省委、省政府决定全面实施临海高等级公路建设。临海公路启东段工程项目起点位于启海交界处，沿线经吕四港镇、海复镇、近海镇、东海镇至寅阳镇，终点接沿江高等级公路启东段，路线全长约62公里，工程具有“规模大、里程长、技术难、环节多”的特点。

砂性土水稳定性好、透水性强、沉陷快、饱水易压实、毛细水上升高度小，是一种良好的填筑路基材料。在我国内陆地区河滩砂土地段修路，利用河砂填筑路基，既可疏通河道，又能少占耕地，就地取材，降低造价。

一、填筑分析

由于砂土与粘土在土质、力学性质各项技术指标上的差异，在施工中砂土与粘土的具体操作及各项控制指标也存在着很大差别。因此，砂土与粘土结合部位的压实度控制便成了施工中一个最棘手的

问题，也是工程中最薄弱的环节。对砂土进行颗粒分析结果表明，砂土级配不良，天然条件下不可能自己形成较紧密的土体，只有通过饱水压实才能缩小颗粒间距，形成一定结构强度。根据试验结果，砂土的最大干密度及最佳含水量与0.075以下颗粒含量多少反映不敏捷，只是总体颗粒较细时，最大干密度偏低，最佳含水量偏高。一般水压砂土宜控制在400kg/m3左右，因此，夏季施工时要宁多勿少，预留散失水量。

二、包砂土路基的施工

为了保证路基的填筑质量和进度，分别采用两种填筑方案进行试验段的填筑。

1、同步施工法

这一方案在施工中，砂土与粘土始终处在相对水平的状态，实际上是砂土和粘土摊铺与碾压同步。砂土与粘土同步施工，又可以有两种不同的施工方法。第一是包边粘土与砂芯同时摊铺后，先压实包边土，达到压实度后，水压砂芯后再压实砂土。第二是粘土与砂土同时摊铺，先稳压粘土两遍，水压砂芯，最后同时碾压粘土与砂土，这种填筑方法实际操作比较困难，两种材料的最佳含水量不同，同时碾压达不到压实度要求。因此，采用第一种方法进行试验段填筑。