沙漠边缘超细风积沙路基施工技术

付 阳

(中交第二航务工程局有限公司第六分公司，湖北 武汉 430014)

1 工程概况

中交二航局S20五工台至克拉玛依一级改高速公路项目第WKGJ-2标段起讫里程为K52+725～K135+025，全线包括82.3 km主线一级改建路段和66.2 km辅道。项目区位于亚欧大陆中部，天山北麓，准噶尔盆地南部，古尔班通古特沙漠南缘。本标段路基填挖方主要集中在分离立交、天桥、互通立交、辅道，其中分离立交桥路基9处，天桥路基7处、互通立交3处，辅道路基11条，挖方24.8万方，填方275万方，其中风积沙填筑140.8万方。本标段路基填筑高度一般为8 m左右，最高为11.33 m。

2 风积沙路基施工工艺

2.1 测量放样

开工之前用GPS、全站仪进行控制点复测及加密，用精密水准仪进行水准点的复测及加密，并复测中线，固定路线主要控制桩。清表完成后要复测横断面并绘制横断面图，报监理、业主审核后方可开工。

在监理工程师核准测量成果后，按图纸要求现场设置用地界桩和坡脚等的具体位置桩，标明其轮廓，报请监理工程师检查批准，由监理工程师现场验收合格后，进行下道工序。在施工过程中，对导线点、水准点进行妥善保护，定期复测，若发现破坏、移位或丢失，及时恢复，路基施工过程中层层恢复中桩，以检查路基偏位和路基宽度。

2.2 材料试验

(1)原地表土样试验

按照规范要求每公里至少取2个点(土质变化大时，视具体情况增加取样点数)取原状土样做如下试验：标准击实试验、颗粒分析试验及液、塑限试验，确定原状土的最大干密度和最佳含水率。

(2)取土场土样试验

开工前期在本段路基地段设有取土场、存料场，达到挖填同时施工，在挖方取土场处进行取土样做如下试验：标准击实试验、颗粒分析试验、土的液塑限试验、土的承载比试验(CBR值)、天然含水量等各项试验。

2.3 基底清理

清除地表草皮、树根、腐殖土，原地面有坑、洞、穴等，应清除沉积物。原地表清表、取样完成后，采用22 T振动压路机进行填前碾压，在碾压过程中，现场采用灌砂法试验，检测碾压后土的压实度能否达到规范要求(规范要求压实度为90%)，压实度满足规范要求后方可进行填筑施工，不合格则进行复压，直至合格。

2.4 摊铺包边土

采用砂砾土进行包边，使路基形成整体，每层填料的施工要从包边土开始，先要计算出每延米的包边土土方量，自卸车按照堆距定量卸土，用小推土机按照设计尺寸进行摊铺，摊铺机初步碾压，人工挂线、整平。

当路基宽度B小于8 m时，砂砾土包边宽度为0.6 m，路基宽度B大于等于8 m时，砂砾土包边宽度为1.25 m。

2.5 风积沙的运输及摊铺

风积沙作业段一般控制在200～300 m，并且留车辆进出口，一头为进口，一头为出口，禁止只留一个口；随着路基加高修成进出口坡道，运输的爬坡道要建在路基之外，并随着路基填筑增高而加高。

如果两个构造物之间不超过300 m，中间不比开口，但要一头为进口，一头为出口，同样不能只留一个口。在运输过程中宜选用双桥驱动自卸车，要避免重载车在下层土上高速行驶、急刹车、转弯掉头等，并对上层土所碾压的土层经常洒水、整平、碾压，要确保前一层压实合格的土层不被上土车碾开，否则应重新整平、补水和碾压。

根据每层的虚铺厚度、平均宽度和长度，计算每个断面计划所需的材料用量。在每个断面内，确定卸车间距和车数。在卸车过程中，特别是第二层以后的卸车，必须做到风积沙及时浇水。

根据试验测定的最佳含水率确定是否对填料进行洒水和晾晒：含水率大于最佳含水率应进行晾晒；含水率小于最佳含水率应进行洒水，洒水量约高出需要量的10%。为了防止作业过程中水分的散失，填料的含水率一般控制在高于最佳含水率2%～3%的范围内，这时压实效果最好。填料洒水时可采用现场打井抽水管浇或洒水车直接洒水的办法，洒水量要经过试验计算确定。洒水应洒透，即两层填料中间不得留有夹层。

2.6 整平、碾压

路基填筑材料碾压前按照计算的摊铺高程，每隔20 m设置红白30 cm间隔的填筑控制杆(三杆)，用平地机进行精平，精平后路基填筑材料应保持整体平整，个别不平处配合人工找平，表面平整度应满足规范要求。精平时应使路基横坡向加宽路基外侧倾斜，以利于路基排水。

精平后，由测量组检测固定点的松铺厚度(每20 m一个断面，每个断面3点)，以便在碾压完后，检测同一点的压实厚度，确认层厚为计划值及平整度符合要求后，方可进行碾压。

先用压路机低速静压2～3遍，使表面平整，然后再用振动压路机振压1遍，最后一遍静压收光。碾压遵循“先轻后重，先慢后快，线路合理，保证搭接，均匀压实”的原则进行。在直线段和大半径曲线路段，应先压边缘，后压中间；在小半径曲线路段，先低(内侧)后高(外侧)。碾压时，碾压轮迹重叠1/2轮宽，避免漏压，前后相邻纵向重叠2 m，并做到无死角，无明显轮迹，使每层压实度均匀。碾压过程中随时进行整平作业，严格控制压路机行驶速度，不大于4 km/h。如表面太干，要及时补水湿润及时碾压，如遭遇水浸，先把上层稀泥铲除后，再进行压实。每层压实后，在进行下一层填土时不得对上一层进行大的扰动，表面浮层(10 cm左右)可适当洒水稳压，不得因施工机械的运行，大面积破坏表层，严禁车辆在碾压合格的路基上掉头转弯、急刹车等。接近设计高程时，加强测量控制，如发现高低不平，及时用平地机配合人工找平，然后再压实，直到达到设计要求的断面高程和平整度等质量要求为止。

2.7 铺设土工布

风积沙填筑至路床顶以下30 cm处，开始铺设一层复合土工布，土工布搭接宽度≥40 cm，并用细铁丝分隔2 m做一绑扎。对铺好的土工布当日覆盖，日照时间不超过36 h。在铺设接头时，根据路基纵坡低的一幅在下，高的一幅在上，铺设过程中，应将土工布拉紧铺平，铺设结束后，要仔细检查有无破损处，对破损处用土工布进行修补。填筑材料应采用倒退式卸料，即料车卸料从两头向中间合拢全断面平铺。

2.8 砂砾土压顶

土工布铺设完成之后，在路床顶30 cm范围内，及时进行砂砾土压顶施工。在填筑砂砾土前，上路床检查验收压实度、平整度、横坡度、高程、宽度、进行工序交接。检查项目复核JTGT 3610-2019《公路路基施工技术规范》要求，填筑砂砾土前在路基左、右幅边桩10、25 m提前测量填筑厚度并设置好控制松铺厚度的层铺标志桩。严格控制砂砾厚度及设计图纸要求的宽度，并控制好横坡度。

2.9 质量检验

试验人员在取样或测试前要保证填料是否符合要求，碾压区段是否压实均匀，填筑层厚是否超过规定厚度。路基填土压实的质量检验随分层填筑碾压施工分层检测。在填料质量、填筑厚度、填层面纵横方向平整均匀度等符合规定标准的基础上，包边土采用灌砂法进行压实系数和地基系数的测定，风积沙压实度检测采用将1.5 mm特质钢护筒打入需要检测的风积沙中，然后将护筒内50 cm范围内的沙取出，然后按照常规灌沙法进行检测。压实度达不到技术规范要求须进行追密碾压，碾压后仍不符合要求时，应予对该层填料翻松，重新碾压后，对该层填料重新做击实试验。达到规范及设计标准后方进行下一层的填筑，在进行第二层填筑前，先恢复对应断面中桩、边桩并在每个桩的桩身距地面30 cm处做明显标志，用作填料松铺厚度的控制。其施工工艺、检测方法同第一层填筑。

3 注意事项

3.1 包边砾石土施工

包边砾石土的质量直接影响风积沙的压实效果，会影响风积沙的填筑，造成边坡坍陷，造成路基、路面的破坏。因此，在风积沙路基填筑中，包边砾石土填筑施工的质量控制是风积沙路基施工的重要环节。

3.2 风积沙填筑施工

在施工中，应注意观察天气情况，如有风或气温高，风积沙填料水分挥发块，此时应适当加大浇水设备的投入，以保证风积沙填料含水率处于最佳状态。以150～200 m的长度一次填筑为宜，含水率宜大不宜小。填筑时，推土机与水车紧随其后，进行粗平和洒水车浇水， 使得风积沙与包边砾石土的松铺厚度缩小。待风积沙含水率全部饱和后，压路机只在风积沙上静跑一遍，这时风积沙低于包边土的填筑高度，此时用平地机将包边土高出部分刮出路基以外，使风积沙与包边砾石土同高，而后进行平地机精平碾压。

3.3 风积沙浇水

风积沙施工的关键环节就是浇水。浇水方式不当，对风积沙的施工质量影响很大。施工过程中经常出现浇水不均匀、不彻底而导致风积沙压实度不足的问题， 同时也导致运料车在上料时的误车现象，严重影响施工进度。风积沙施工需要大量及时的浇水，所以必须保证有充足的水源和配套的上水设备。

3.4 土工布铺设

土工布增大了风积沙路床的承载面积及抗剪切能力，所有土工布的平展、搭接宽度在施工过程中作为重点工序控制。

3.5 养护

风积沙地区路基分段完成后，特别要注意成品保护。应及时按设计完成路基表面防护，经常注意洒水养护等。严禁车辆在路基上行驶。

3.6 防排水

边坡防护必须及时跟进，避免风沙进入30 cm压顶砂砾土内，影响路基压实度。同时做好排水设施，保证路基、路床不受雨水冲刷。对路堤和路堑边坡应采取有效措施，做好边施工边养护。

4 结束语

本项目大规模采用风积沙作为路基填料，通过就地取材，采用“包边砂砾土”风积沙施工工艺，在风积沙路基填筑顶面铺设土工布，使用30 cm砂砾土进行压顶，确保了路基的整体稳定性，增加了风积沙的填筑量，降低了砂砾土的使用量，从而降低了工程造价。同时对改善沿线脆弱的生态环境，贯彻生态环保理念具有极其重要的作用。