風(fēng)積砂路基試驗段技術(shù)研究

1、風(fēng)積砂路基試驗段施工技術(shù)研究李誠鉉（陜西榆橫鐵路有限責(zé)任公司陜西 西安 710054 ）摘要：榆橫煤化工專用線路基填筑材料主要采用風(fēng)積砂，本文 主要針對風(fēng)積砂路基試驗段施工從風(fēng)積砂的特性、填筑施工工 藝.過程質(zhì)量控制要點進行了深入探討和研究，為指導(dǎo)風(fēng)積砂路基填筑提供準(zhǔn)確參數(shù)，以保證風(fēng)積砂路基施工質(zhì)量。關(guān)鍵詞：風(fēng)積砂 路基 試驗段施工技術(shù)研究1、工程概況和風(fēng)積砂特性 11工程概況榆橫煤化工專用線風(fēng)積砂路基總長32.2km,風(fēng)積砂路基填方142. 5291 萬 m3e12風(fēng)積砂特性風(fēng)積砂填料含有很少粉土粒，有一定的粘結(jié)性和塑性，但不易穩(wěn) 定，浸水后易成為流體狀態(tài)，干燥時松散現(xiàn)象嚴(yán)重，性質(zhì)如下表。機

2、 械在行車作用下路基表面極易出現(xiàn)車轍，造成施工困難很大。表1 風(fēng)積砂特性土質(zhì)顆粒組成（按重量計）/%砂粒粉土粒塑性指數(shù)ip液限wl/%2 0. 07mm< 0. 002mm風(fēng)積砂20 700-10>216 282、試驗段施工要點2. 1試驗段選址及布局試驗段依據(jù)規(guī)范要求，最小長度一般不小于100叫寬度為10m。 分為3個實驗區(qū)域進行施工,每個區(qū)域?qū)挾葹?0 mo在每個區(qū)域內(nèi) 進行不同機械的壓實數(shù)據(jù)收集。2.2施工準(zhǔn)備 2.2.1機械準(zhǔn)備8: 00前以下機械必須到場：t165推土機一臺、t220推土機一臺、裝載機五臺、灑水車2臺等。2.2.2 8: 00以前灑水車開始拉水，用水泵抽水

3、對試驗段內(nèi)進行灑水濕潤，使含水量大于8%。2.2.3灑水濕潤完成后，用白灰畫出方格，大小為5x5m?；揖€方格完成后，計算出每格內(nèi)虛鋪方量為8. 75m3 （按虛鋪35cm計算）,每格裝載機倒4都料，控制虛鋪厚度。2.2.4.試驗設(shè)備準(zhǔn)備齊全。23實驗數(shù)據(jù)采集裝載機上料完成后，推土機整平，整平后在第一區(qū)進行碾壓，第一區(qū)碾壓完成后取樣測壓實度，同時第二區(qū)、第三區(qū)開始上料，上完 了后，推土機整平，整平后再用預(yù)定機械進行碾壓。測出碾壓遍數(shù)與 壓實度關(guān)系值。2. 4確定松鋪系數(shù)填料之前選取固定樁號，測出高程，在壓實完成后再測出相應(yīng)高程，計算出虛鋪系數(shù)。3、開展路基試驗段施工的目的3. 1路基試驗段施工段

4、工程概況3.1.1擬開展進行試驗施工段落為：榆橫煤化工專用線dk18+070dk18+170,長100 m,做風(fēng)積沙路基填筑試驗段。3.1.2試驗段填料取主線dk18+250該段內(nèi)挖方材料，最大挖深達6. 3嘰 該試驗段路基填筑寬度為10叫 最大填筑高度4. 12米，填 筑土石方總量為850ml32進行所屬試驗段的目的3. 2. 1通過路基試驗段施工，摸索并總結(jié)出一套沙漠地區(qū)風(fēng)積沙 路基填、挖方施工合理的施工組織和機械設(shè)備的配置方式。3. 2. 2通過試驗，摸索并總結(jié)沙漠地區(qū)路基床的填前碾壓、回填、 風(fēng)積沙填筑、松鋪厚度在不同自然條件下、不同的碾壓設(shè)備的碾壓遍 數(shù)和挖方路塹施工的理想設(shè)備配置及

5、工藝方法。3. 2. 3摸索并總結(jié)如何依據(jù)招標(biāo)文件的技術(shù)、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)以及部頒 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進行規(guī)范的程序管理方法和質(zhì)量控制手段。3.2.4通過本試驗段施工，收集相關(guān)數(shù)據(jù)，指導(dǎo)全面路基工程施 工并達到技術(shù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。4、施工組織和施工安排4. 1試驗段管理及施工人員配備4. 2試驗段施工主要機械配置4. 3試驗段施工計劃起訖時間：2008年9月3日。5、施工準(zhǔn)備：51技術(shù)準(zhǔn)備：5.1.1試驗室標(biāo)準(zhǔn)試驗成果匯總表（包括填料的重型擊實，cbr, 塑、液限，含水量，顆粒分析等）；5.1.2測量全套資料另附表（采用導(dǎo)線點測量記錄、導(dǎo)線點、水準(zhǔn)點加密資料）。52現(xiàn)場準(zhǔn)備：5.2. 1試驗段相應(yīng)人員組織安排均己到位

6、、試驗段的協(xié)調(diào)工作己 做好；5. 2. 2試驗段施工機械配備已到位；5.2.3已打通通往試驗段的施工便道，人員及機械設(shè)備可直接進 場作業(yè)。6、試驗路段施工總體要求和施工方案：6.1試驗路段施工總體要求：為滿足設(shè)計要求和施工規(guī)范，必須遵循一下總的原則：6.1.1首先對低洼地段先挖縱、橫向排水溝，完善排水系統(tǒng)，先 清表后碾壓至規(guī)范要求。6.1.2填筑時先放邊線，立出施工標(biāo)尺，按各種填料松鋪厚度要 求計算出卸料間距，用石灰線劃出方格。6. 1. 3基底清理測量放線t填料前基底清理碾壓t基底檢測-拉 運土方分層填筑f推土機攤土粗平t測量虛鋪厚度f補水f碾壓t 壓實度、k30檢測t下步工序施工。6.1.

7、4壓實度：主要采用改進環(huán)刀法進行壓實度的檢測。填料填 筑時根據(jù)93、94、96分區(qū)分別控制壓實度達到93%、94%、96%以上。 檢測頻率為每1000m2至少檢測兩點，不足1000 n?檢測兩點。6. 1. 5清表對試驗段首先用全站儀進行放樣，以確立開挖線或坡腳線，根據(jù) 中樁及相應(yīng)高程測出試驗段和取土場各橫斷面面積，對工程量進行復(fù) 核；然后對試驗段和取土場進行清表。根據(jù)地形特點，清表采用推土 機配合裝載機及人工結(jié)合的方式進行。用推土機清除表土，并集中堆 放于工程師指定的地點，用于路基竣工后邊坡種植草皮。清表厚度控 制在10 30cm,用推土機由線路左側(cè)向右側(cè)推進，兩鏟間應(yīng)重疊 50cm,以保證

8、表層種植土及草皮等植物根系清除干凈徹底。當(dāng)推土機 不能一次推進至堆放地，可由裝載機和自卸汽車配合二次倒運至指定 堆放地。6. 2試驗段路基施工方案6. 2. 1施工準(zhǔn)備工作6. 2. 1.1水源解決在路基試驗段附近打水井一眼，用灑水車運水至試驗段現(xiàn)場。6. 2. 1. 2施工機械車輛的選擇在試驗段施工中，使用在沙區(qū)能較為便利行走的大型機械車輛， 本試驗段采用ty-140型推土機、ty-165型推土機、ty-220型推土機、 ty-320型推土機、zl50裝載機、20t前后驅(qū)動振動壓路機等。6.2.2風(fēng)積沙填筑6. 2. 2. 1工藝選擇根據(jù)以往施工經(jīng)驗，在風(fēng)積沙施工中，一般采用干壓實或濕壓實

9、兩種不同的施工工藝。本試驗段根據(jù)現(xiàn)場實際情況，選用補水濕壓實 法進行路基碾壓施工，風(fēng)積沙濕壓實相對較簡單，易于控制、操作。6. 2. 2. 2補水濕壓法施工工藝流程基底清理測量放線-填料前基底清理碾壓-基底檢測-拉運土 方分層填筑-推土機攤土粗平-測量虛鋪厚度-補水澆水-推土機 整平穩(wěn)壓-機械碾壓-質(zhì)量檢測-下步工序施工。6. 2. 2. 3測量放線：首先放出路基的中心線，每20m 樁，然后 在路基兩側(cè)適當(dāng)?shù)奈恢迷O(shè)置護樁。再根據(jù)每填筑層頂面標(biāo)高放出每層 風(fēng)積沙填筑的邊線。邊線采用竹竿控制，每20m 樁，樁上插紅色三 角測量旗幟。竹竿長度一般為60cm左右。6. 2. 2. 4虛鋪厚度：灑水濕潤

10、完成后，用白灰畫出方格，大小為 5x5m。灰線方格完成后，計算出每格內(nèi)虛鋪方量為& 75m3 （按虛鋪 35cm計算），每格裝載機倒4斗料，控制虛鋪厚度。6.2.2. 5高程控制：現(xiàn)場施工時，以原地面平整壓實后的高程作 為原始高程。本試驗段，每填筑1層進行高程檢測和核實每層的填筑 厚度，確定虛鋪系數(shù)。同時進行中線偏位的檢測，以便在施工過程中 隨時糾正中線偏差。6. 2.2. 6挖裝、運輸試驗段填料從dk18+250挖方路段取料，用裝載機從預(yù)定開挖深 度裝沙。施工中注意各道工序要緊湊，盡量避免風(fēng)積沙水分下滲和蒸 發(fā)而大量補水的情況發(fā)生。為了保證壓實寬度和保證修整路基邊坡后 的路堤邊緣有足

11、夠的壓實度，每側(cè)應(yīng)超出路堤的設(shè)計寬度30cm。6. 2. 2. 7平整和灑水：碾壓前先檢測填料的天然含水量，根據(jù)最 佳含水量計算出填料是否應(yīng)該補水。在現(xiàn)場灑水時，必須及時、大量、 均勻防止漏灑、過灑現(xiàn)象的發(fā)生，保證風(fēng)積沙的施工質(zhì)量。為了便于 虛鋪厚度的控制，整平采取邊上土邊整平的方式。采用推土機進行粗 平。在粗平過程中，同時進行澆水濕潤。在整平過程中，路邊線采用 掛線控制虛鋪厚度，保證邊線順直，坡度一致，滿足設(shè)計要求。6. 2. 2. 8 碾壓試驗段擬采用壓路機、推土機（t140、t165、t220、t320 ）、t20 壓路機、裝載機在3個區(qū)域內(nèi)分別進行碾壓試驗。待含水量符合要求 后，先采用

12、推土機對3個區(qū)域的填料進行穩(wěn)壓平整，然后分別碾壓。6. 2. 2. 8. 1壓路機：壓路機碾壓時，必須采取由外向內(nèi)、由低向高的順序，同時疊壓1/2輪跡。初壓時，壓輪擠出的松沙壅積于前輪 下，后輪碾壓過的表面由于剪切作用發(fā)生錯動，造成壓路機行走困難, 若沙層含水量偏低，還會出現(xiàn)壓路機打滑以至于深陷于沙層中的現(xiàn) 象。因此碾壓采用前后輪驅(qū)動的振動壓路機。振動壓路機按先靜壓后 振動、先邊后中、先慢后快的順序。6. 2. 2. & 2裝載機和推土機：采用推土機和裝載機進行碾壓時注意控制行車速度，履帶輪跡要重疊。裝載機碾壓時，裝載機鏟斗里裝 滿填料，以增加裝載機自重。6.2.2. 9碾壓時應(yīng)注意事

13、宜6.2.2. 9.1由于風(fēng)積沙成型后的抗剪強度較差，填料壓實后表層5"10cm密實度較低呈松散狀，上層施工時，須及時補水。補水完成后方可進行上料。6. 2. 2. 9. 2風(fēng)積沙含水量過大，碾壓時出現(xiàn)彈簧現(xiàn)象不會對純風(fēng) 積沙填筑的路基質(zhì)量產(chǎn)生不利影響，由于風(fēng)積沙的濾水作用和水穩(wěn)性 好的特點，出現(xiàn)彈簧現(xiàn)象的路基填方不用翻挖，只要等待約1小時后 碾壓即可達到規(guī)定的密實度。6. 2. 2. 9. 3碾壓速度選擇6km/h適宜。6.2.2. 10壓實度檢測：由于風(fēng)積沙是一種比較特殊的路基填料, 采用傳統(tǒng)的重型標(biāo)準(zhǔn)擊實方法，對風(fēng)積沙不是特別適用。最大干密度 的確定將按照風(fēng)積砂路基施工技術(shù)規(guī)范

14、中要求的干振法?，F(xiàn)場壓實度 主要采用環(huán)刀法進行壓實度的檢測。在含水量達到要求，碾壓一遍完成時，立即進行壓實度檢測，檢 測頻率為每1000m2至少檢測兩點，不足1000 m2檢測兩點。檢測完 成后，記錄好數(shù)據(jù)。然后在碾壓第二遍，碾壓完成后立即檢測壓實度, 記錄數(shù)據(jù)。按照此步驟，直到壓實度達到96%,既上路床的壓實要求。 再進行下一層的填筑，記錄每遍對應(yīng)的壓實度值，積累現(xiàn)場實驗數(shù)據(jù), 以便總結(jié)規(guī)律，得出可靠的實驗結(jié)果。7、質(zhì)量保證措施7.1施工時嚴(yán)格按設(shè)計圖紙和施工規(guī)范進行施工，該段設(shè)計橫坡 為2%,縱坡為- 2.5%。7. 2基填筑時，嚴(yán)格控制填料質(zhì)量及填料的含水量，并選擇合適 的壓實時間。73

15、現(xiàn)場試驗時，認(rèn)真、及時地填寫試驗過程中的各類數(shù)據(jù)，以 保證填方試驗段成果的真實性、可靠性。7.4嚴(yán)格報檢制度，施工中的檢查項目必須及時報監(jiān)理工程師檢 查。7. 5虛心接受監(jiān)理單位及業(yè)主提出的指導(dǎo)意見，積極請教完善質(zhì) 保措施。8、安全保證措施8.1設(shè)立專職安全員并建立24小時旁站制度，及時糾正和消除施工中出現(xiàn)的不安全苗頭。8. 2對施工人員定期進行安全教育和安全知識的考核。8. 3工地設(shè)立明顯的安全警示牌和安全注意事項宣傳欄。& 4各類機械設(shè)備操作人員必須持證上崗，無證人員或非本機人 員不得上機操作。9、環(huán)境保護措施9.1在機械化施工過程中，要盡量減少噪音、廢氣、廢水及塵埃 等的污染，以

16、保障人民的健康，運轉(zhuǎn)中塵埃過大時要及時灑水。92對清理場地的表層腐植土，砍伐的荊棘叢林等廢料，要運至 指定的地點進行廢棄。9. 3清理施工機械、設(shè)備及機械的廢水、廢油等有害物質(zhì)以及生 活污水，不得直接排放與河流、池塘或其他水域中。也不得傾瀉于飲 用水源附近的土地上，以防污染水源和土壤。10、路基試驗段總結(jié)10. 1實驗依據(jù)及數(shù)據(jù)采集10.1.1最大干密度通過風(fēng)積砂路基施工技術(shù)規(guī)范中要求的干振 法確定，通過試驗已得出其該段里程填料最大干密度為184。10.1.2根據(jù)試驗需要隨時取樣，取樣頻率每千平方米不低于2 處。10.1.3試驗采用環(huán)刀法測壓實度，采用微波爐烘干，電子天平 稱重。10.1.4現(xiàn)

17、場試驗時，認(rèn)真、及時地填寫了試驗過程中的各類數(shù)據(jù)，填方試驗段成果真實、可靠。10.2壓實度實測結(jié)果現(xiàn)場收集的試驗數(shù)據(jù)真實有效，對各種機械的壓實數(shù)據(jù)需進行匯 總，并對數(shù)據(jù)進行認(rèn)真的分析整理，總結(jié)規(guī)律。103試驗段成果由于壓實是提高路基強度和穩(wěn)定性的根本措施，風(fēng)積砂路基由于 本身特性，壓實受到很多因素的影響，其中主要有：土的性質(zhì)、含水 率、壓實功能、壓實機具和壓實方法。10. 3.1碾壓遍數(shù)與壓實度的關(guān)系通過試驗段數(shù)據(jù)分析可以看出t140及t165推土機在含水量3% 8%之間時，碾壓第五遍時壓實度達到096以上；t220推土機在含水 量在4%9%之間，碾壓第四遍時壓實度達到0. 96以上，第五遍壓實 度開始降低；t320型推土機在含水量在4%6%時，碾壓第三遍時壓 實度達到096以上；t20壓路機在含水量4%10%時，碾壓四遍達到 96以上，碾壓第五遍時壓實度開始降低。由此可知，機械碾壓達到 一定遍數(shù)時，會出現(xiàn)峰值，超過峰值，如果再繼續(xù)碾壓，壓實度則會 降低。所以在填筑過程中必須嚴(yán)格控制碾壓遍數(shù)。10. 3. 2含水率和虛鋪厚度：根據(jù)試驗段收集的各機械壓實數(shù)據(jù)，確定施工時填料含水量應(yīng)控 制在4%9%之間，風(fēng)積沙填料含水量不得小于4%。虛鋪厚度控制在 30cm 35cm。經(jīng)過測量計算虛鋪系數(shù)為115,機械碾壓速度不宜超過6km/小 時，碾壓時輪跡須重疊1/2。在各壓實