砂性黏土路基质量控制分析

张亚显

（中铁二十局集团第一工程有限公司 江苏苏州 215151）

0 导言

当前，砂性黏土作为路基填料进行路基施工已被广泛的使用，本文首先介绍了路基填料为砂性黏土时相关的力学性质，然后以巴基斯坦白沙瓦（Peshawar）-卡拉奇（Karachi）高速公路项目M3段为工程实例进一步说明了砂性黏土在填筑时的质量控制要点，最后总结出砂性黏土在路基施工过程中如何才能保证其质量。

1 砂性黏土的定义

砂性黏土是介于粘土和砂土之间的一种地基土，这类土壤泛指与砂土性状相近的一类土壤，主要分布于山前平原以及各地河流两岸、滨海平原一带。在现行规范中规定，粘性土的分类是按土的塑性指数来划分的，如：Ip≥17的称粘土；17＞Ip≥10的称砂质黏土；10＞Ip≥3的称为粉土；砂土的塑性指数一般都小于3。塑性指数越小，说明土的颗粒越粗，可塑的范围越小。对粘性土来说，还有一个指标叫液性指数，是判断土的软硬状态的，如：IL≤0的为坚硬；0＜IL≤0.25 的为硬塑；0.25＜IL≤0.75 的为可塑；0.75＜IL≤1的为软塑；IL＞1的为流塑。

2 施工工艺及控制要点

巴基斯坦白沙瓦（Peshawar）-卡拉奇（Karachi）高速公路是我国“一带一路”倡议的旗舰项目，作为中铁二十局集团的一名工程师，我有幸参与建设了阿卜杜勒哈基姆（Abdul Hakeem）-拉合尔（Lahore）M3合同段，M3合同段全长229.95km，项目为联合体模式中标，中国公司CR20G建设137.95km，巴基斯坦公司ZKB建设92km。线路地处平原地带，沿线地质基本为粘土及砂土。为指导路基土方填筑施工，项目在K1017+650-K1018+250段进行了路基填方试验段施工，采用就近取砂性黏土进行填筑，并测定相关试验数据，为大面积的土方施工提供可靠的依据。

2.1 施工准备

选好土源，然后采用标准的方法分析土壤的颗粒状况、含水量、密实度以及现场密度，并且还要进行标准击实试验以及承载比（CBR）试验。本次选择路基填料来自红线外500m，该取土场土样最佳含水率为12.7%，最大干密度1.90g/cm3。

2.2 测量放样

首先用GPS恢复路基中线并做好标记，然后根据路基坡脚底填筑宽度用长钢卷尺测放出路基坡脚点，并引桩放大做好标记。路基坡脚底填筑宽度=31.5m（路面顶宽）+2×（土路肩边缘顶设计标高-原地面标高）×1.5（路基边坡坡率）+2×0.5m（路基每侧超宽填筑宽度）。为了保证路基施工作业范围清晰，用白灰全部标记出路基施工范围，并做好引桩保护。

2.3 基底处理

填筑路基之前，需要先清表，包括表层的植被、内部的树根，松软的表土以及腐植土等，只有通过检验才能进入下一道工序。采用20t振动压路机进行填前碾压，且要根据原地面的实际情况进行，一般情况下，羊角振动2遍→平板压路机强振2遍→平板压路机静压1遍，特殊情况下要增加碾压遍数。现场测压实度及标高，当压实度达到90%以上、记录填筑前标高后，方能开始填筑路基作业。

2.4 布土及粗平

本次试验段长度为600m，平均底宽47m，计划填筑5层，第一层压实厚度15cm，其余4层实厚度为20cm，初拟松铺系数1.2。填筑前标高每断面测5点。根据运土车的平均拉载量以及初拟松铺系数划定会线格，其标准为每车土可以回填一个会线格，每个方格卸一车，并即时用推土机推平。

2.5 含水率调整

在经过填筑并粗平以后，要有专人检测填筑材料的含水量，如果填筑材料的含水量不超过最佳含水量±1%的话，就可以开始下一道工序。

2.6 精平

在路基填筑好以后，要在材料上设置标高台，间距为10m，然后按照设计的摊铺厚度利用平地机精平，使路基填筑材料的平整度达到相关标准的要求。在进行精平处理的时候，要使路基横坡向外侧倾斜，方便路基进行排水。

2.7 路基碾压

路基碾压按照“先轻后重、先慢后快、先边缘后中间、均匀压实”的方法进行碾压。碾压顺序：羊角压路机弱振2遍→平板压路机强振3遍→平板压路机静压1遍，每碾压1遍均检测压实度、含水量等，其中当羊角压完成后使用平地机再次对路基表面进行精平。

2.8 路基检测

在完成碾压以后，要有试验员员对压实度进行检测，如果不满足设计要求，而含水量又正常的话，就再次进行碾压，直到满足设计要求，之后对路基的标高、平整度以及宽度进行检测。每两层就要纵横找坡一次，确保填筑面的纵坡与横坡都符合设计要求。放样也要精确，如果有超填的话，在其边缘位置洒上会线，人工进行修整。

3 技术总结

3.1 数据总结

通过试验标高检测计算松铺系数，得出第一层90区松铺系数为1.17，平均压实厚度为15.1cm；第二、第三层90区平松铺系数均为1.17，平均压实厚度为20.5cm；第四层93区松铺系数为平均1.19，平均压实厚度为20.2cm；第五层95区松铺系数为平均1.2，平均压实厚度为20cm。含水量应控制在12.7%左右即不大于最佳含水量±2%时开始辗压效果最好。

3.2 最佳机械组合方式

根据试验段施工，以及土方路基填筑机械组合应以压路机的碾压速度和遍数为组合起点，结合挖掘机、装载机的挖装工效进行机械组合。按照每天完成2500m3填筑任务，作业段长度以300～400m为宜，每个作业段应保证3台挖机、15台自卸车、2台推土机、5台装载机、2台平地机、2台羊角压路机、3台平板压路机、2台旋耕机、2台铧犁、4台洒水车的机械组合。

3.3 测定的碾压遍数与压实度关系（见表1）

通过对表1试验结果：第一层15cm厚90区第3遍压实后压实度能够达到90.3%；第2、3层20cm厚90区第4遍压实后压实度能够达到91.3%；第4层20cm厚93区第5遍压实后压实度能够达到94.3%；第5层20cm厚95区第6遍压实后压实度能够达到96.7%。

4 结语

本文结合实际的工程实例中对路基填筑试验段所得数据进行分析，得到砂性黏土作为路基填料时的施工工艺和相关的技术参数，可为今后砂性黏土地区的公路建设提供一定的施工参考，以保证工程质量，创造更高的经济效益。

表1 碾压顺序、碾压遍数与压实度关系