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粉砂土路基填筑施工技术

作者 :黄林更新时间:2019-09-08

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(湖南路桥建设集团有限责任公司 湖南 长沙 410004)  

摘要:粉砂土由于工程性质差,需要采用相应的施工技术和施工工艺,才能达到较好的施工效果。针对粉砂土的这种特性,本工艺介绍了以粉砂土为填筑材料  的路基填筑施工的几个施工工艺和控制要点,掌握这些施工控制的要点可以更好的保证施工质量和有效地控制施工成本和工期,应用效果显著。  

关键词:粉砂土、含水量、压实度  

     表层土大多为低液限粉土、含砂低液限粉土和粉土质砂,部分夹  有一较薄粘土层或淤泥层,这些土层具有一些共性:塑性低,颗粒均  匀,保水性差、强度低等特征,将这几类土统称为粉砂土。粉砂土是  一种工程性质较差的路基填料,施工工艺不合理的情况下,通常压实  度很难满足要求,路基压实度不足一方面可能导致路基承载力不足,  引起整个路面的结构性破坏;另一方面使雨水或其他自由水侵入的可  能性增大,路基水稳性差。施工时粉砂土含水量高且很容易发生翻浆,  含水量低会造成压实后路基表层起皮、松散的问题,造成层间结合不  良,形成工程隐患。  粉质砂土压实质量的好坏,关键问题是压实工艺,其中主要影响  因素有:土质、土的含水量、碾压层的厚度、压实机械性能与组合、  碾压遍数、碾压速度和地基的强度等。笔者结合粉砂土的特点及主要  影响因素,分析了粉砂土路基填筑施工工艺和质量控制要点。  

1、影响粉砂土压实的主要因素  

     粉砂土与粘性土、砂土的物理性质和工程性质不同。其粉粒含量高,  粒径比较均匀,粘土颗粒含量极少,塑性指数低,毛细管发育,水稳定  性差,常规的压实方法和工艺难以压实。按照现行的路基压实标准和压  实工艺填筑的粉质砂土路基,道路运营后不久,在行车与自重荷载的作  用下,常因地基和路基的不均匀沉降而导致沥青路面开裂。  

1.1 含水量对压实效果的影响。  

     含水量是影响压实度的重要因素,对于粉砂土来说,含水量对其  影响尤为重要,粉砂土对水的敏感性强,保水性差,遇水易形成流沙  现象。含水量低时,容易出现表层扬尘,按照规范碾压后,土层表面  会出现鳞片状,所以,在施工现场应严格控制土的碾压含水量。击实  过程中发现,当含水量较小时,粉土易从击实筒挤出,试件松散,当  含水量增大到一定程度时,底部已有水溢出,出现“弹簧”现象,难以  击实,说明粉土不宜在低含水量和高含水量下压实。根据取土场土样  试验测定,其最佳含水量为 15.9%,最大干密度为 1.64g/cm3,液限  为 28%,塑限为 21.1%,塑性指数 6.9。  

1.2 摊铺厚度的控制。  

     粉砂土的颗粒非常细,水分散失比较快。如果每一层填土太厚,  经洒水后水分会分布不均,特别是高温季节,常常会出现这种情况,  经洒水路段的土层底部水分仍然是自然含水量,而上部填土基本上已  经干了,或者在天然土本身含水量比较大的情况,每层土太厚,土层  不易晾晒,出现上层干,下层含水量仍较大。  

1.3 碾压遍数及压实机械性能与组合。  

     根据施工经验,重型振动压路机对于粉砂土压实效果较好碾压后  的粉砂土,表面 3~5cm 往往呈松散状,因此需要根据压实效果适当  考虑增加静压遍数。 

2、粉砂土路基填筑施工工艺与质量控制要点  

2.1 清表及地基碾压  

     路基用地范围内的树木、灌木丛、草皮等均应在施工前砍伐、移  植或清理掘除,并将挖穴填平碾压密实。清表后即将其整平、压实到  规定要求,并确保地表以下 30cm 范围内砂层的压实度达到设计要求,  才可以进行填方作业。清表、填方、碾压完成后,应及时进行路基填  筑,不宜拖延太久。 

 2.2 虚铺厚度的控制  

      粉砂土的压实工艺与传统路基填料的压实工艺有明显的不同,粉  砂土的压实主要靠水沉法,传统的压路机碾压方法对粉砂土压实效果  不太明显。经现场试验发现,只要洒水均匀合适,压路机碾压(静压)  2~3 遍,粉砂土的压实度就完全满足规范要求。采用压路机过度碾压  反而造成粉砂土表面松散,压实度下降。粉砂土填筑的虚铺厚度至今  尚无明确的规定,但在实际施工过程中,一般虚铺厚度控制在 25~  30cm(指机械整平后的虚铺厚度)。  

2.3 整平和含水量控制  

     为了便于控制虚铺厚度,整平必须采取边上土边整平的方式,采  用推土机进行粗平。在粗平过程中,同时进行打框格浇水湿润。在整  平过程中,采用培砂土标高墩的方法控制虚铺厚度,同时使边线顺直,  坡度一致,满足设计要求。粗平后,采用平地机精平。  由于粉砂土属于松散材料,透水性强,水份散失极快。所以粉砂土  施工的关键就在于怎样保障大量用水。保水是粉砂土施工及质量控制的  重中之重。由于粉砂土天然含水量普遍小于最佳含水量,为此我们采用  洒水方式控制含水量。由于用水量大,只配备普通洒水车不能满足施工  需求,还需要在现场打水井。具体采用在路线两侧打水井,通过试验,  确定在路线双侧每隔 500 米(单侧间隔 1000 米)打一口水井,配备足够  的水泵、水管及喷头,可以满足用水量。采取人工控制喷头进行对路基  洒水,并随时移动位置,克服自然条件对均匀洒水的影响,确保洒水均  匀、适量、无死角。待水分渗透到路基填筑材料后,试验员现场快速测  定含水量,含水量控制在略高于最佳含水量,然后及时进行碾压。  

2.5 碾压过程控制  

     浇水符合要求后,采用平地机进行精平,建议采用 25T 以上的振  动压路机进行粉砂土的碾压(静压)。碾压必须采取由外向内、由低  向高的顺序,同时错 1/2 轮。碾压 2 遍,轮痕较明显时,采用压路机  大排轴快速碾压 1 遍或采用胶轮压路机,尽量消除轮痕并保证表层碾  压密实。  粉砂土填筑路基水份蒸发后表面松散、膨胀,因此在下一层填筑  前,必须进行洒水复压。配备一台大振动力的双驱振动压路机在填筑  段前方进行碾压。经过填前复压完成的段落应避免不必要的扰动,使  之达到表面湿润、平整、无明显轮迹。  

2.6 小段成型,及时检测  

     粉砂土摊铺后必须及时进行碾压,防止水份蒸发而影响压实效  果。根据填料天然含水量的情况进行洒水喷淋,使之达到最佳含水量。  压路机、平地机要紧跟推土机,确保摊铺各工序的连续性。每个施工  作业段从摊铺到终压长度不宜超过 200 米,碾压完毕后及时封闭交通  进行检验。  为了能保证工程进度及质量,施工作业段必须配备充足的施工机  械。以保证在水份损失前快速完成推、平、压等工作。随后检验检测  人员紧跟施工作业面,对终压完成的成型段落及时进行跟踪检测。根  据检验数据及时调整洒水量和碾压遍数等。在检测合格后,及时进行  下一层的填筑。  

2.7 压实度检测  

     由于粉砂土是一种比较特殊的路基填料,采用传统的重型标准击  实方法不太适用,而且,试验原理与现场实际施工工艺差别较大。采  取相对密度法测定粉砂土的标准干容重,是一种比较科学并符合现场  实际的方法。在粉砂土路基填筑压实度的检测方法上,传统的灌砂法  检测程序复杂、时间长、标准砂浪费太大,而环刀法相对比较简单,  且检测速度较快,但试验数据存在不准确和偏差较大的情况。在路基  试验段施工中尝试采用长杆贯入仪进行压实度过程控制,发现比灌砂  法和环刀法效果好,因此,可作为路基施工时的一种快速检测方法。  

3、结束语  

     粉砂土的施工看似简单,其实相当复杂。施工过程中必须高度重  视粉砂土路基的施工质量控制要点,严格按照粉砂土施工工艺进行粉  砂土路基的填筑,针对施工中出现的各种问题,采取合理有效的解决  方案,确保粉砂土路基的施工质量。  

参考文献:  

[1]JTGF10-2006.公路路基施工技术规范.  

[2]秦英.齐泰公路粉砂土路基填筑技术浅析[J].黑龙江交通科技,  2011,8  

[3]罗彦生.浅谈以粉砂土为填筑材料的路基填筑施工工艺[J].黑  龙江科技信息,2011.3

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