浅谈公路沙土路基施工技术

高志桂

摘 要：沙土填料具有非塑性等特点，在公路路基施工中发挥着重要作用，因此需结合实际工程案例和文献资料对公路沙土路基施工技术进行研究与探讨，以期提高公路工程施工质量。在探究过程中分析了沙土填料的特点、沙土路基施工技术的要点以及施工注意事项。结果表明：沙土路基施工对沙土填料、施工设备等各个方面以及各个施工环节有较高的要求。

关键词：公路；沙土路基；施工技术

中图分类号：TP743                              文献标识码：A                                   文章编号：2096-6903（2023）11-0013-03

1 工程概况

某公路工程位于西北地区，海拔相对较高，年降水量较少，且其设计行车道宽度为7.7 m、两侧路肩各2.0 m、路面全宽度为10.7 m。该公路结构自下而上依次为一般路基+150 mmG7路基选择层+125 mmC4底基层+125 mmE2基层+双层沥青表面处治面层[1]。在施工时该公路工程路基一共需要沙土29万m?，且最大路基的填筑高度在3.6 m左右。

2 沙土填料特點

沙土是由大量沙和少量黏土混合而成的土，是在自然条件下形成。在分析该公路工程的沙土填料后发现，填料中含有大量粒径为0.600～0.075 mm的颗粒，粉粒与黏粒相对较少。由此说明，该沙土填料具有非塑性、非亲水性、压实度与含水量缺乏相关性等特点。

2.1 非塑性

塑性指的是物体变形的能力，一般来说，物体的塑性越大，发生永久形变所需的最小力就越小。但该沙土填料十分松散，缺乏黏性，很难成形，抗剪能力也比较差，所以该沙土填料具有非塑性这一特点。

2.2 非亲水性

该沙土填料中粒径在0.600～0.075 mm的颗粒占比99%，其对水几乎没有物理吸附性，具有较强的滤水作用，水可以在沙层中直接渗透，因此该沙土填料具备非亲水性这一特点[2]。

2.3 压实度与含水量缺乏相关性

其他填料的压实度会受到含水量等因素的影响，所以为了提高填料的密度，需要科学控制含水量。但在试验后发现，沙土填料当中基本没有黏性颗粒，当含水量为0时，沙土填料的干密度处于最大值。若加大含水量其干密度反而会降低，且干密度值在处于低谷后，会逐渐随着含水量的增加而增大，但增速相对较慢。由于沙土填料具有自由排水性这一特点，无法有效保持水分，因此沙土填料的压实度与含水量之间没有较大的相关性[3]。

2.4 压实度大

沙漠土在振动时会快速沉落，呈现较高的密实度，且沙土的空隙率比较大，压实后的其压实度会比较大。

3 施工技术要点

3.1 做好施工准备工作

在进行公路沙土路基施工前应做好相应的准备工作，为后续施工奠定基础。

3.1.1 技术准备

在技术准备过程中，应认真审核施工图纸，确保施工图纸中没有任何细节问题，避免造成施工失误。应根据工程实际情况，编制实施性施工组织设计并做好技术交底工作，对公路路基范围内的地质状况以及水文状况进行全面勘察与分析，并根据设计文件当中的资料对沙土填料进行取样试验。

在试验过程中，应确保试验标准性并明确相应指标。例如应对沙土进行颗粒解析试验与相对密度试验，明确最大干密度；对黏性土进行颗粒解析试验、含水量试验、密度试验，明确液限、塑限、塑性指数、液性指数等指标；对石灰、土等相关材料进行掺量解析试验[4]。

3.1.2 材料准备

为了提高公路路基施工质量，应确保所用的沙土填料符合纯净、无腐殖土等杂物的要求，且应将沙土填料的塑性指数控制在10～15范围内，将土块的最大粒径控制在15 mm以内。确保灰土封层的石灰剂量与质量符合要求，且石灰土的7 d无侧限抗压强度达到0.5 MPa以上，所用粘土材料的塑性指数在15～20。

3.1.3 设备准备

沙土填料较为特殊，且路堤施工与其他环节的施工不同，所以在施工前需要选择合适的机械设备，尽可能地提高施工效率与质量。在该工程中，配备了山推162 kW的SD22推土机、小松PC220型挖掘机、2 5  t北奔自卸车、卡特18 t振动压路机、20 t胶轮压路机、10 t北奔洒水车以及142 kW卡特140 H型平地机和12 m3洒水车。

3.2 明确施工工序

施工工序指的是从接受施工任务到交工验收所包括的主要阶段的先后次序，是施工过程中需要遵循的顺序。科学安排施工工序，有利于增强施工合理性、提高施工效率，所以在做好施工准备工作后，需要梳理施工环节，明确施工工序。可以将该工程的施工工序设定为：测量放样→清理基底→进行基底压实度检测→上料并填筑→利用平地机摊土→利用洒水车洒水→利用平地机精品→利用压路机碾压→进行压实度检测→进行封闭保护。

3.3 测量放样

测量放样是至关重要的一个环节，会对后续施工的准确性产生较大影响，因此需提高对这一环节的重视程度，根据工程情况与要求开展工作。在该工程中，需要沿线路方向每20 m进行路基边桩的放样，并利用直径为5 cm、高度为1.5 m的圆桩当作边桩。在设置边桩时，需先利用钢钎凿孔，再利用锤子将木桩打入孔中并进行固定处理，之后根据道路设计横坡在木桩上进行标记。利用线绳与塔尺控制路基的填筑标高，避免出现高度不合理等问题。

3.4 清理基底

在完成测量放样工作后需要及时清理基底，以减少基底中的杂物，避免影响后续施工。在该工程中，需要提前砍伐或移植路基施工范围内的树木以及灌木丛，并清理表面的杂质，再利用推土机进行推平处理，增强基底的平整性。

3.5 检测基底

进行基底检测可以为后续施工提供参考，所以应根据相关要求与标准检测基底。需要对地基系数、动态变形模量、孔隙率、平整度、边坡坡率等各个方面进行检测，根据检测结果优化施工方案，提高施工质量。

3.6 上料

在进行公路沙土路基施工时，需要科学取料、上料。取料过程中，应坚持以沿线两侧为中心、就近取料的原则。在取料时，需要将宽度控制在路基两侧20 m范围内，如果取料量较大就需要选择合适的取料场。取料场尽可能控制在路基两侧2～4 km范围内，以减少运输成本。在取料时，需要根据沙坑深度调整路堤边坡。例如若沙坑深度在1 m以内，需要将路堤边坡延伸至沙坑底部。若沙坑深度在1 m以上，需要在路堤坡脚与沙坑之间设置宽度在5 m以上的护坡道。在设置护坡道时，需要做好整平工作，并将外侧边坡的坡度控制在1：2。尽量避免在涵洞、通道以及桥头的周边取料，如果一定要取就需要做好排水工作，避免对路基的安全造成影响。

在完成取料工作后，利用大吨位自卸汽车运输沙土。提前计算好每车装土方量，计算好卸料的料堆距离，在运输至施工现场后需要按照一定的车数与卸车间距进行卸车。卸车前需要对已经完成的路基进行浇水，避免车辆在沙土上出现陷车等问题或对路基造成破坏。在卸料时需要采用进占法，不允许车辆在填筑面上调头。

3.7 填料摊铺

在完成一定长度的上料工作后需要进行摊铺，在该工程中需要采用分层填筑、摊铺的方式。需要根据设计断面进行分层填筑，且填筑时需要利用推土机和平地机。在摊铺时，需要利用边桩挂线绳的方法控制填料的填筑厚度，并根据工程要求选择松铺系数与厚度。若后续利用自重在15 t以上的振动压路机进行分层碾压，在摊铺时就需要将最大松铺厚度控制在300 mm以内。若利用自重在15 t以下的振动压路机，就需要将最大松铺厚度控制在250 mm以内。该工程采用的是18 t振动压路机，所以需要将最大松铺厚度控制在300 mm以内，以确保分层压实度合格。在填筑路堤时，需要采用水平分层填筑法，按照横断面全宽水平分层向上填筑，使每侧的填筑宽度大于设计宽度500 mm。此外，在摊铺沙土填料时，需要先利用推土机进行粗平处理，然后对其进行洒水湿润。

3.8 碾压

碾压会对整体的施工质量产生直接影响，所以应根据相关标准进行碾压施工。先利用压路机进行稳压处理，使压路机从路基边缘向内侧进行逐轮碾压，并将轮迹重叠宽度控制在1/2单轮宽度以上。一般情况下，单轮轨迹布满一个作业面为一遍，需要进行两遍稳压（需要采用进退式碾压方式）。利用振动压路机进行碾压。在这一环节中，需要根据实际情况控制碾压次数。该工程中需要碾压5次，即先进行两次快速振动碾压，从而消除轮痕，之后进行两次慢速弱振碾压，最后进行一次慢速静压，以避免出现拥沙现象。

3.9 压实度检测

沙土填料是一种较为特殊的施工材料，只有做好压实度检测工作才能够充分发挥这种材料的作用。需要先采用相对密度法测定沙土填料的标准干容重，再利用改进环刀法进行路基压实度检测。如果压实度不符合要求就需要及时补压，补压后再进行检查，直到压实度符合要求。

3.10 封闭保护

若突然出现长期停工或路堤填至设计标高，需要对沙土路基的顶面和边坡进行临时封闭保护，避免因水分快速挥发而导致路基压实度不断降低。在进行封闭保护时，可以采用虚铺10 cm厚的黏土或砂砾土进行全封闭。在路基施工交工后，需要对路基边坡进行正式封闭保护处理，即利用网格防护设施并在网格内种植一些草。

3.11 刷坡

在路堤填至设计标高后，需要按照设计的边坡坡度以及位置进行刷坡处理。坚持自上而下的原则，并通过刷坡产生的沙土填料当作挡水埝，从而防止周围的雨水流入路基范围内。

3.12 弃沙

在施工时应做好全面安排、科学调配工作，通过以挖做填等方式减少弃方，避免出现大量弃方等问题，尽可能地减少对周围环境和植被的破坏。如果需要放弃一些沙土，就需要科学规划弃沙线路，并对弃沙地段进行防护处理，有效恢复植被。

4 注意事项

公路沙土路基施工对施工细节的要求相对较高，因此，在施工时需要注意重要事项，尽可能地提高施工质量。

4.1 设备选择中的注意事项

机械设备会对沙土路基施工的效率与质量产生较大影响，而沙土路基的施工工藝较为特殊，所以在选择机械设备时需要注意一些事项。应优先选择功率大、通行能力强的大型设备，确保每一种机械设备的性能都符合要求。例如，应确保推土机的附着力、通过性能、爬坡能力、发动机功率符合要求；确保平地机具有良好的调平与整平性能；确保压实机械的功率与吨位符合要求；确保运输机械的爬坡能力与环境适应能力符合要求。

4.2 洒水中的注意事项

洒水在沙土路基施工中发挥着重要作用，如果在洒水过程中出现不均匀、不彻底等问题，可能会对沙土的压实度产生较大影响，并导致运输车辆在上料过程中出现软基、陷车等情况。

一方面，在施工前应明确公路工程周围的水源，并做好水源引入的规划工作，为后续洒水奠定基础。另一方面，应选择合适的上水设备，确保上水设备能够将水引入到施工现场中且能够均匀、彻底地洒水，降低出现不良现象的概率。

4.3 碾压中的注意事项

只有做好沙土填料的碾压工作，才能够提高路基施工质量。沙土的透水性能相对较好，在进行上层施工时水在沙层中会不断下渗，导致松散薄层的含水量不断增大。在这种情况下，沙土路基成型后的抗剪强度会比较低，在进行压实处理后路基表层5～10 cm沙层的密实度也比较低，且土层十分松散。为此需要根据沙土的滤水性能以及水稳性能优化碾压施工工艺，通过增加碾压次数、调整碾压顺序等方式提高碾压质量。

4.4 路基顶层施工中的注意事项

在进行路基封顶层施工时，即使利用振动压路机进行碾压，表层土也会十分松散，对此需要利用洒水车进行洒水处理，使沙层的含水量达到标准值。在完成整个施工段的碾压工作后，需要及时进行自检与报检，并利用洒水车进行洒水处理，使路基水分符合要求，从而提高路基质量。

5 结束语

沙土路基对施工材料、施工设备、施工技术等各个方面都有较高的要求，在进行公路沙土路基施工时，需要选择合适的材料与设备，并按照国家相关要求进行标准化与规范化施工，确保沙土路基的施工质量与进度符合要求。在进行洒水、碾压等施工时应明确注意事项，尽可能地减少施工失误，否则可能会影响施工效果。

参考文献

[1] 颜鑫.高速公路项目填沙工艺及沙土路基边坡防护技术[J].工程建设与设计，2019（11）：128-129+132.

[2] 谭坤，潘进林，王志雄.白沙土路基填料路拌掺灰改良处理技术研究[J].公路与汽运，2019（3）：66-68.

[3] 代诗宇.沙土路基边坡力学稳定性改善及其效应[J].科学技术创新，2022（24）：93-96.

[4] 于亮亮.高速公路路基沉降影响因素及应对措施[J].工程建设与设计，2023（11）：109-111.