风积沙路基干压法施工技术应用

路 晨 英

(山西省和顺县交通运输局，山西 和顺 032700)



风积沙路基干压法施工技术应用

路 晨 英

(山西省和顺县交通运输局，山西 和顺 032700)

基于某道路工程案例，对风积沙的物理特征和化学特征进行了分析，并在此基础上，从路基底部的处理、包边土施工、风积沙填筑路基等方面，对风积沙路基干压法施工技术的相关要点进行了阐述，以期为从事道路工程施工的相关技术人员提供有价值的参考。

风积沙，干压法，施工技术，路基

0 引言

在针对沙漠地区进行道路建设时，工程材料相对比较匮乏，建设中所需要使用到的水泥、沥青、砂石料、钢材等重要材料都需要进行远程运输，这导致了沙漠当中的道路工程的施工难度以及工程造价要远远高于普通道路工程。因此，施工单位为了能够降低工程造价,同时也为了便于施工，会考虑尝试一些不同的施工方法，其中，采用风积沙使用干压法对路基进行填筑便成为了一种十分常见的沙漠地区公路路基施工技术，该施工技术整体难度较低，造价更加低廉，值得进行推广和普及。

1 工程简介

该道路工程为某地区的一资源型干线道路工程，此地区处在沙漠和戈壁地带，绝大部分路段是沙漠无人区，人流量极少，没有道路能够进行通行，相关人员进出这一区域非常困难，且当地年降水量较低，但是蒸发量极高，年平均温度仅为3.6 ℃～6.5 ℃之间，同时当地温差极大，最高温度层达到43 ℃，最低温度层达到-42.6 ℃，年平均降水量只有170 mm左右，年平均蒸发量为2 144 mm。

该道路工程当中有11.7 km的路段计划使用风积沙来作为路基填料，同时在道路两侧使用戈壁当中常见的砾类土来作为该道路工程的包边土。这样做能够满足道路工程当中就地取材的原则，并降低风蚀作用对该道路工程路基所带来的损坏。

2 风积沙的物理特征和化学特征分析

2.1 风积沙的物理特征分析

1)一般情况下，风积沙的沙粒直径为0.075 mm～0.25 mm之间，并且沙粒含量为90%以上。在风积沙当中，超过0.3 mm的沙粒颗粒非常罕见，仅占据到风积沙沙粒总量的0.25%左右，同时，沙粒直径不足0.075 mm的颗粒，也只占据到风积沙沙粒总量的9%以下。

2)对风积沙进行物理分析，可以发现该材料的细度模数Mx不超过1.5，所以风积沙的机械构成很细，属于特细类沙。

3)在风积沙当中，粘粒和粉粒所占据比例极低，这代表风积沙这一材料在作为路基的填筑材料时，表面活性非常弱，没有粘性，松散程度很高，水稳性极佳。

4)从工程学的角度进行分析，一般土壤的级配不均匀(Cu>5)，同时级配曲线连续的土壤(Cc=1～3),是级配优秀的土壤，无法同时达到以上两种条件的土壤，便不属于优良级配土壤。所以从这一角度进行分析，风积沙的不均匀系数为1.4～1.8，级配曲线连续性为0.85～1.05，因此风积沙为典型的级配不良土壤，风积沙颗粒度非常均匀。

5)自然休止角是风积沙在逐渐堆积形成过程中能够达到的最大坡角。自然休止角是对风积沙流动性进行判定的重要标志。凭借实验可以发现，风积沙当中的自然休止角和内摩擦角平均值十分接近，同时因为风积沙颗粒直径的逐步降低，它的自然休止角会逐渐增加。风积沙自然休止角的大小和风积沙的密度、外观、矿物成分、颗粒级配等有着密切的关联性。通常情况下，正常风积沙中自然休止角的范围一般在290°～310°之间。

2.2 风积沙的化学特征分析

在风积沙当中，含量最高的元素为二氧化硅，该元素占据到风积沙总含量的60%以上，最大可以超过82%。就二氧化硅的化学性质进行分析，该物质有着极强的硬度，同时性质十分稳定，另外在风积沙当中，还含有三氧化二铝、氧化钙、三氧化二铁等等。因此，风积沙呈现弱碱性。

3 风积沙路基干压法施工技术要点

3.1 路基底部的处理

施工单位在针对路基进行填筑作业的过程中，必须要清除结合面当中的草木杂质，若没有针对这些草木杂质进行清除，则很有可能在路基成型之后，因为草木杂质的腐烂，而致使路基发生松散或者不均匀沉降的现象，为了杜绝这种状况的出现，施工单位就必须要在填筑作业之前进行伐木、除根以及表层土质的预处理工作，使用振荡压路机对路基进行碾压，在本文所述的此项工程当中，施工单位在干燥沙漠地区均进行了3次或3次以上的碾压，在潮湿区域更是进行了6次或6次以上的碾压。在碾压过程中，轮迹重叠应超过1/3轮宽，轮迹达到一个作业面视为进行过一次碾压。在碾压以后取样抽查需要满足设计压实标准，没有达到标准处则需要另外再开展补压工作。

3.2 包边土施工

因为风积沙的物理性质非常松散，它的可塑性和粘结性都相对较差，很难形成板体。另外在风积沙当中沙粒含量较高，粉土粒含量较少，所以风积沙在浸水之后非常容易构成流体形态，在干燥环境下显得十分松散。基于这一状况，施工单位需要使用砾类土进行包边处理，组成侧限，来阻止车辆碾压时的填充料的侧方位移，有助于增强路基的被压实程度，同时也能够便于自卸汽车在行驶过程中朝着路槽内侧进行风积沙的倾倒，最后，使用砾类土所构成的边坡还可以有效预防风积沙在今后使用的过程中所出现的风蚀现象和雨蚀现象。

3.3 风积沙填筑路基

在正式施工的过程中，指挥车辆使用已经建设完成的包边土来作为行车车道，在路槽内部开展风积沙的倾倒。因为风积沙为颗粒较小的无粘连性散性材料，所以在风积沙的上方是不能够进行自卸汽车的驾驶的(平地机、单驱动压路机在风积沙上的驾驶也有很大的难度)，同时机械设备在风积沙上所进行的运动(如行驶、转弯、掉头等)都会给原来已经完全压实的路基造成严重的损坏，所以在该工程当中，施工单位选择使用履带式铲运机进行土壤的运输，使用推土机将路基表层进行粗略推平，依靠推土机上的履带进行若干次的碾压，并使用干压法压实技术，路基当中每一层风积沙的厚度维持在30 cm～40 cm之间，保障其能够得到有效压实，并满足工程质量要求，之后进行第二层料的铺设，在开展此项工作的过程中，施工单位应最大限度降低对下层路基所产生的损害。

3.4 风积沙干压法压实技术

干压法适合于振荡式压路机与推土机在天然含水量情况下的分层次碾压，也能够在雨后风积沙的碾压中进行使用。风积沙路基压实设备的选择除了需要符合工程所设计的质量要求之外，还需要按照道路工程的实际规模，施工现场的环境、压实机械设备的工作效率和对施工周期的要求等诸多因素进行全方位的衡量考虑。施工单位需选取在沙漠环境当中可以自由运动的前后轮驱动的振荡式压路机，该压路机的重量需要在18 t以上，在正式开展碾压之前，施工单位需要对碾压路段先进行一次静压处理，碾压工作需要从两方路肩开始，并逐步朝着路中心位置开展碾压。同时达到一半错轮，碾压的过程中，压路机的行驶速度应先慢后快，压路机的最大行驶速度不得超过4 km/h。由于风积沙的物理性质非常松散，若施工单位针对风积沙的碾压速度过快，则很容易导致路基产生鼓包、坑洼等现象。

值得注意的是，在开展此项工作时，施工单位应错开中午炎热高温的气候以及尘沙天气，这是因为在这样的环境当中，机械设备和工作人员均不能达到最佳的工作状态，而正确的施工时间需要选择在晚上或者早晨。不在沙尘气候施工的原因是，无孔不入的沙尘会对机械设备的安全运转带来影响，甚至可能导致设备的损坏。

4 结语

该道路工程与2013年11月正式通车运营，使用至今，没有发生病害现象。通过实践，证实了风积沙能够作为路基填筑材料，并且可以收获到十分理想的效果，此项技术值得在我国沙漠地区的道路建设当中进行大规模使用。

[1] 徐秀维.风积沙路基干压法施工工艺探讨[J].筑路机械与施工机械化,2012(4):47-49.

[2] 李文虎.风积沙路基干压法施工综述[J].价值工程,2012(11):93.

[3] 王文娟.浅析干压法在风积沙路基施工中的应用[J].华东公路,2015(3):16-17.

[4] 吉勤丰.风积沙路基施工技术[J].内蒙古科技与经济,2010(1):90-92.

On application of construction technique of dry-press method on sand-blown roadbed

Lu Chenying

(HeshunCountyTrafficTransportationBureauinShanxi,Heshun032700,China)

Based on the engineering cases of some road, the paper analyzes the physical and chemical features of the sand-blown road, and illustrates the related points of the construction technique for the dry-press method of the sand-blown roadbed from the treatment of the roadbed bottom, surrounding soil construction, and snad-blown filled roadbed, so as to provide some reference for the related technicians involved in the road projects.

sand-blown, dry-press method, construction technique, roadbed

1009-6825(2017)18-0137-03

2017-04-05

路晨英(1974- )，男，工程师

U416.1

A