填粉细砂路基施工技术研究

李昌元

摘要：填粉细砂路基在公路工程中案例较少，填粉细砂路基施工有不同于其他填料路基技术和质量要求，文章以某一级公路填粉细砂路基为例，对填粉细砂路基的施工技术和质量控制进行论述、研究。

Abstract： There are few cases of fine sand subgrade in highway engineering， which is different from other subgrade filling technology and quality requirements. This article takes the fine sand subgrade in a Class-1 highway as an example， and makes a discussion and a research on the construction technology and quality control of of fine sand subgrade.

关键词：粉细砂；路基；施工技术；工艺；质量

Key words： fine sand；subgrade；construction technology；technology；quality

中图分类号：U213.1 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）13-0155-03

0 引言

在公路路基施工中，重点是对路基填料进行选择。一般情况下填料的选择和施工工艺往往相差很大[1]。路基填料一直是路基施工中倍受施工单位、设计和监理单位关注的问题[2]。为了节约工程造价、确保工程质量，路基填料的选择、相应的施工技术和工艺一定要结合工程所在地的地质情况、资源情况等因地制宜、合理選取、采用。文章以某一级公路填粉细砂路基为例，对填粉细砂路基的施工技术和质量控制进行论述、研究。

1 工程概况

某一级公路路线全长60.800km，设计速度采用80km/h，路基宽度24.5m，汽车荷载等级公路-I级；该一级公路所在地区内地势低洼平坦，湖塘广布，土体含水量大，地下水分布较浅（通常在地表以下0.5～2.0m就有地下水），土壤松软，大部分地区是软弱地基。地表土经过几个月的晾晒，即使在低洼地带做好排水设施，降低原状土水位，其含水量亦无法达到土体碾压最佳含水量要求，导致路基填筑段填前碾压无法达到设计要求。同时借土场土体含水量太大，一般都在26%以上，超出实验最佳含水量很多，通过翻晒、掺灰改良方式，历时较长，亦很难达到设计要求，设计将部分填灰土路堤变为填粉细砂路基。填粉细砂路基工程数量见表1。

2 施工技术及工艺

粉细砂作为路基填料，其施工工艺同普通填土路基类似，但由于其本身的易流动性、透水性，在其底部隔离层、反滤层及防护方面同普通路堤填筑不同，需要做相应的特殊设计。设计采用包边法填筑，将路基两边外侧一定宽度填筑固定后，再用粉细砂填筑路基中间部分，形成有侧限的稳定路基[3]。本项目设计填砂路基外缘码砌顶宽1m装填好粉细砂的编织袋砂埂，砂埂外再采用宽度2m、4%石灰土包边。填砂粉细砂路基横断面如图1。

施工前恢复中线并清除杂物。按软基处理设计要求做好CFG桩、浆喷桩、塑料排水板、砂垫层等软基加固措施，路基分层松铺厚度按底层≤50cm进行控制，采用全断面填筑的方法进行。填粉细砂路基填料的质量控制指标：含泥量宜为3%～8%，且不应结团集中；有机质含量小于5%。

2.1 基底清理、排水

开工前，首先按照设计要求和技术规程用推土机彻底清理路堤基底的表层土，清表厚度约为30cm。其次，做好路基排水。填粉细砂表层易失水风干，在雨水的冲刷下路基极易遭到破坏，因此开工前先要对路基进行排水。填砂前，先在路基两侧挖出排水沟，按设计要求，排水沟宽约1.0m，深约1.5m，实际开挖深度和开挖宽度以沟内的水可顺利排到周围的水沟或水塘为准。同时要注意周围水塘或水沟的深度，防止积水倒灌。

2.2 路基填筑

既有路基底部清表整平后，在路堤坡脚端码砌装填好粉细砂的编织袋，做成顶宽1m，高50cm的砂埂。当填砂厚度大于等于1m时，铺设一层粉细砂贯通层，贯通层端部用透水土工布包裹。当填筑厚度小于1m时，施工时需要开挖至1m的位置，填筑贯通层时，中间需要布置一层防渗土工布。之后开始填筑包边部分之内粉细砂，以每50cm一层往上填筑，砂层每填完一层，包边一层。

填砂路基全断面分层填筑，分层压实。按照填砂路基横断面全宽分水平层次逐层向上填筑，如原地面不平，由最低处分层填起，每填一层，检测压实度符合规定后，再填上一层。

2.3 粉细砂运输、整平

在通过验收的填粉细砂路基表面填筑时，所填筑的砂层厚度至少应该达到20cm，填筑过程中要对砂层洒水保湿，将砂的含水量保持在15%以上；如果遇到较深的车辙，需要使用推土机或压路机将有车辙的表层整平，以确保运送砂料的自卸汽车能够开到规定的卸车地点。采用履带式推土机按路中心低，路侧高，横坡控制在1.5%～2.0%摊铺粗平，即成“锅底型”；摊铺粗平厚度达到50cm后，使用压路机碾压，对像路侧一类含水量稍低的部位，碾压时注意洒水保湿，直至压实度达到最佳含水量。洒水保湿后直接用汽车运到工地，粉细砂分层厚度应该达到50cm，若达不到这一标准，不仅无法确保表层压实度达到设计要求，而且会浪费机械台班。过厚的话，底部压实度往往达不到设计要求，而且汽车在粉细砂顶部会难以行进。作业中，应该实时检测横坡或表层的平整度，以确保其符合技术指标。

2.4 含水量控制

填粉细砂路基施工，洒水是关键，可采用洒水车或潜水泵洒水，根据碾压前测得的砂含水量以及当日的天气状况确定洒水量。洒水时要从路侧逐渐向后路中心推进，控制好洒水量，确保碾压时表层湿润但不能有积水，不松散也不液化，通过检测得到砂的实际含水量与最佳含水量基本一致。粉细砂含水量保持在15.6%左右时干密度达到最大值1.62g/cm3。在带水碾压时，填细砂表层出现溅水现象，表层极易碾压密实。

通过常规检测严格控制石灰包边土的含水量。在实际施工中，当石灰土混合料含水量略大于最佳含水量的2～4%时，按照一般填土路段的操作方法进行碾压控制。

2.5 碾压

粉细砂具有无粘结性、无可塑性的特点[4]，填粉细砂路基的压实度与碾压机械设备的组合情况、表层的松铺厚度、碾压遍数、材料注水是否均匀以及注水后的饱和度、是否带水碾压等诸多因素存在紧密的联系。其中，对松铺厚度的控制最为关键，松铺厚度小于设计值，表层压实度难以达到设计要求，同时也会浪费机械台班。在机械设备组合方面，建议使用吨位较大的振动压路机进行表层的碾压作业，作业时应确保该设备的振动频率高，激振力保持在36t（即自重在18t以上）以上。对松铺厚度控制在50cm左右、压实度94%的填粉细砂路基，采用静压1遍+振动6遍+静压1遍的压实组合可以达到压实要求。

石灰包边土和普通石灰土的碾压工法是相同的，但是碾压石灰包边土层时，对边缘与砂层接合部位要重点控制，尤其要保证机械安全、稳定。

3 质量检测控制关键

质量控制离不开质量检查，工程施工质量的判定必须建立在真实的质量检测数据的基础之上[5]。粉细砂保水性差，表面易风干，经过碾压的填砂路基表层5～10cm厚的表层易松散，碾压时要对该部位的压实度进行重点测控。

3.1 宽度

通过层层放样工法进行宽度控制，按照路侧标高计算出填层宽度然后撒灰线做标志，推土机操作员在摊铺砂料时要严格把控宽度线，摊铺到位后用履带压实。

3.2 厚度控制

一般情况下，自卸车在砂层上难以按照规定的卸料点卸放砂料。在作业过程中，根据填层段落长度、填筑宽度和填筑厚度通过计算得到本层要填筑的工程量，用该数值乘以1.20的车载松方系数，计算出本层应该卸多少车砂料，根据总量对本层填砂的松铺厚度进行控制；将表层粗平后，对断面标高重新施测，根据测量结果控制本层松铺厚度，复测的层厚应该在50cm以内。

3.3 压实度控制

碾压前，表层含水量不宜超过15%～20%的控制范围，碾压时重点控制碾压遍数，并根据实验检测的压实度对本层进行碾压控制；路侧边缘局部的压实度无法达到设计要求时，应使用小型振动夯洒水压实。

4 结论

施作填细砂路堤时注意控制幾个关键节点：①碾压完下层填细砂填筑层后再次上砂时，对碾压成型的下层填细砂表层洒水湿润，避免保水性差、易风干的细砂层失水松散后破坏上层的填筑质量。在94区粉细砂施工完毕后，应尽快施工96区下路床石灰土，确保填砂路基的施工质量。②在填粉细砂路基质量检测方面，受材料保水性差和表面风吹等因素影响，在已经碾压成型的填粉细砂路基表面会仍然存在5～10cm左右深度不同的松散层。所以在检测填粉细砂路基压实度时，可只对下层进行检测控制，而表层不予检测，如此周而复始循环检测。

此外，取砂场的汽运路线应合理布置，车辆数量应满足现场摊铺连续性。粉细砂路基施工如中间未连续，再次上砂之前，需对下层粉细砂表面洒水、静压，防止其表面松散，影响上层车辆通行。

参考文献：

[1]张波.粉细沙填筑路基施工工艺探讨[J].华东公路，2016（3）：65-66.

[2]孙加理.粉细沙填筑路基施工工艺[J].经营管理者，2015（4Z）：300-301.

[3]邹正明.皖北地区高速公路粉细砂路基填筑处理技术[J].公路交通科技：应用技术版，2013（2）：85-87.

[4]李伦.有约束碾压设备填筑粉细砂填料路基施工技术[J].价值工程，2016，35（13）：129-131.

[5]熊明祥.龙潭湾大桥施工项目管理[D].西安：长安大学，2014.