【摘要】风积沙是一种经过风吹而形成沉淀的砂层,这种砂层构成了一种极为特殊的地质环境,这也是沙漠地区特有的一种地质环境,这种地质环境的出现使得其建设高速公路等常规设施的施工建设存在极大的不便。论文介绍了风积沙路基施工工艺及施工控制要点,以望给相关工程提供参考。
1风积沙的路基施工工艺
1.1风积沙路基施工的机械选择
风积沙的路基施工首先要对风积沙路基压实机械进行选择,风积沙路基压实机械需要满足以下条件:(1)要满足压实技术的要求,并且要根据工程规模、场地大小以及压实机本身的效率和完工时限等不同的情况进行酌情选定,只有能够满足这些条件的机械才可以担当这个任务;(2)在机械的选择过程当中还需要考虑到机械的行走能力,沙漠的地质环境特殊,因此应尽量采用前后双驱动振动压路机或者是履带式推土机;(3)机械本身的重量也需要满足要求,振动压路机的自重不应当小于18t,而推土机的功率也应当在105kW以上。
1.2路基施工工艺
1.2.1风积沙路基填筑施工工艺风积沙作为路基的填筑材料有很多优点,不仅能够有效控制沙害,也有益于造地还田。但是风积沙这种路基填料有着一定的特殊性,因此,在施工当中需要采取一些特殊的工艺从而使得路基的质量能够得以保证。首先是测量放线,高速公路路基作为中心线,在每隔20m处设置一桩,并且在路基两侧找到合适的位置进行栓桩,再根据每填筑层顶面标高放出每层风积沙填筑的边线。通常情况下边线需要采用竹竿进行控制。测量放线后需要进行虚铺厚度,风积沙需要进行饱水碾压。虚铺厚度之后是高程控制,高程控制是一项极为重要的工作,在现场进行施工时,高程的基础值是按照原地面进行压实后的高程来测定的。表面风积沙的失水情况极为严重,从而导致了松散现象,因此不需要如传统路基高程检测一样,一层一测量,大多数都是填筑4次进行一次高程测量和层厚度核实。1.2.2基底处理基底处理首先要对高速公路路基铺设区域的原地表进行有效处理,利用推土机对区域内的草皮、有机土等杂物进行清理。清理干净后需要进行初平工作,初平是指在施工前将地面上的坑洞以及较为低矮的沙丘进行填平或者推平,如果地面横坡大于1∶5时,需要将其挖成宽度不小于2m的台阶,横向与纵向的段落的坡度较大时,应该采取不同的施工方法,横向坡度较大,则应采取半幅施工法,纵向段落大,则应进行段落划分,然后采取半幅施工或者是全幅施工。在推土机进行推运、摊铺填料的过程中,如果采取的是半幅施工,先要将半幅土按30(50)cm推至另一侧,因刚推运整平后下部较湿润,推土机大致整平应马上洒水,以免施工段填料的水分损失而使洒水量增大。洒水应当使用打井布管道的方式进行,洒水工作应当在推土机进行推运后第一时间进行,并在地面上打方格从而避免浪费水资源。1.2.3风积沙路基的碾压工艺在风积沙的环境中修建高速公路通常会使用饱水碾压,这是一种适用在水源相对较为充足的路基填方路段、通桥和桥头以及其他结构造物台背处。饱水碾压施工工艺流程如图1所示。饱水碾压工艺的摊铺以及平整路基的过程中需要以分段设置围堰的方式进行。围堰的长度不应小于10m,宽度应不小于5m,高度应在30cm以上。围堰设置之后,应当进行放水工作,放水工作需要持续进行,流速保持稍快,沙基顶面的水头高度不应小于20cm。利用推土机结合振动压路机进行碾压,碾压次数不应少于5遍,在碾压完成后,待沙基顶面多余水完全渗出后,进行检验压实度的检测,如果不合格应当再次进行饱水压实。
2风积沙路基的施工控制要点
2.1对风积沙路基含水量和最大干密度的检测
风积沙路基施工中,对路基含水量和最大干密度的检测是十分重要的。以某段风积沙路基施工的数据来作参考,对施工控制要点进行详细介绍。通常情况下,使用重型击实法或者干振法进行检查,根据《公路土工实验规程》(JTGE40—2007)的要求,使用室内重锤击实试验。其试验结果表1所示。表1击实试验数据表实验次数干密度/(g/cm3)含水量/%123451.781.831.851.821.809.611.813.114.515.8从室内重型机实验的结果可以看出,这个路段的风积沙最佳的含水量在13.1%,其相对应的最大密度为1.85,并且从试验结果能够找到风积沙的压实规律,其压实规律是根据含水量来进行变化的,风积沙的含水量增加则干密度也会增大,但是到达一定值后又会呈现减小趋势。
2.2控制填料的含水量
风积沙本身的强度和稳定性可通过压实来提高,因此想要保证其最大干密度,必须选择一个较为合理的最佳风含水量。只有控制最优含水量,才可使压实程度达到理想状态。含水量的控制,需先通过试验确定风积沙的最佳含水量,在含水量确定的基础上,测定天然风积沙自身含水量,然后采取措施对风积沙进行湿润或干燥,从而达到最佳含水量,压实后填料的含水量在最佳含水量2%~4%的范围内。风积沙的含水量应考虑自然因素,将其控制在比最佳含水量要略微高一些的程度,但不能超过1%。在施工过程当中,还必须对风积沙路基使用人工洒水来保持其最佳的含水量,这种洒水量是可以根据公式来进行计算的,其公式为:m=Q(ω-ω0)1+ω0式中,m为所需加水量,kg;ω0为土原来的含水量(以小数计);ω为土的压实最佳含水量(以小数计);Q为需要加水的土的质量,kg。
3结语
我国近几年正在大力地进行西北开发,开发大西北符合我国的发展战略,在这样的情况下,建设更多的高速公路以满足发展需求是必然的。但西北地区风沙较大,风积沙的地质环境极为常见。因此,在风积沙的地质环境下,建设高速公路成为了我国高速公路建设必须要克服的一大难题,路基建设是高速公路建设中最基础也是最困难部分。因此,对风积沙路基施工技术进行研究是较为迫切的。
【参考文献】
【1】胡会鹏.风积沙路基干压法施工工艺浅析[J].科技致富向导,2011(21):417-417.
【2】柯诚,蒋峰.风积沙路基干压法施工工艺与质量控制[J].公路交通技术,2011(3):5-8.
作者:张林 单位:中铁一局集团第三工程分公司