高速公路工程中填砂路基施工的試驗與施工技術

李 俊

信陽現代路橋建設有限公司，河南信陽 464000

路基作為我國高速公路的一個重要組成部分應具有一定的穩定性和耐久性，才能發更好的承受行車的反復荷載，從而有效的抗御各種自然災害。為了有效提高工程質量，工程施工人員應對填砂路基的施工技術進行有效控制，對公路路基工程的填筑材料進行合理選擇，應按照施工的質量標準以及工藝要求進行有效施工，在施工過程中努力提高其施工水平，對各環節進行有效的質量控制。近年來交通建設對我國經濟的發展起到了重要的作用，填砂路基作為高速公路建設的一項重要工程日益受到施工單位的重視，填砂路基因其特殊性在施工中具有一定的復雜性，設計人員在對填砂路基進行設計時應充分考慮到填料及頂封層、路堤邊坡防護等關鍵因素。填砂路基是南方地區解決高速公路優質路堤填料匱乏的有效技術途徑之一，施工人員應該揚長避短對填砂路基施工技術進行科學合理的設計。本文主要探討了高速公路工程中填砂路基施工的試驗與施工技術。

1 高速公路工程中填砂路基施工的試驗

通常情況下，填砂路基所使用的填筑材料為河砂，然而，河砂的性質較為松散，沒有一定的粘聚力，尤其是在其干燥的狀態下更為松散，這就導致了河砂這種材料易于流動，不能很好的起到穩固作用。如何確定河砂的最佳含水量以及最大干密度成了施工單位深刻探討的問題，只有有效平衡河砂的干密度與含水量才能有效發揮河砂的作用，從而保證施工的順利開展。因此，本文對河砂使用了兩種方法進行試驗，

首先，采取一般的試驗方法對河砂進行抽樣試驗，取樣的各項指標如下：細度模數1.8；松方容重1.459/cm3.密度2.649/cm3；含泥量1.7%；空隙率45%；具體試驗過程如下：第一，取有代表性的試驗樣品25kg，將其進行過篩，風干，測出其含水量為3.2%；第二，選中含水量大約為12%左右的河砂，并將含水量分別為8%，10%，12%，14%,16%的河砂進行裝袋，悶4 個小時左右；第三，將各個樣品的含水量進行檢測，計算出其干密度和濕密度，由計算可得出如下數據：其平均含水量如下：9.3%，10%，13.4%，15.1%，16.9；其平均濕密度為：1.74g/cm，1.83g/cm，1.94/cm，1.96/cm，1.96/cm；其平均干密度為：1.59g/cm，1.65g/cm，1.71g/cm，1.70g/cm，1.68g/cm；由以上數據分析可得：河砂的密度與其含水量的關系不大，隨著含水量的增加，其密度的變化較小。

2 高速公路工程中填砂路基的施工方法

2.1 場地清理以及基底處理

在進行路基施工前，施工人員應對施工的場地事先進行考察，對施工有影響、干擾的事物進行提前處理，應將路基施工范圍內的樹木進行砍伐以保證施工現場的正常秩序，應及時處理路基施工范圍內的垃圾、有機質殘渣以及農作物根系等。填砂路基的密實手段主要是灌水水密，為了防止在對路基灌水的過程中侵泡基底應在基底施工完成后及時在下封層填筑一層粘土。

2.2 路基碾壓

施工人員在進行路基填筑前有必要按照施工規范來對材料進行試驗，這樣才能使材料的含水量、松鋪厚度達到施工要求的標準，也有利于壓實設備的類型、最佳組合方式、碾壓遍數及碾壓速度等各項指標達到最佳狀態，為了保證工作的質量，必須使填筑材料的壓實度達到設計的要求。施工人員必須嚴格控制加寬漸變部分的碾壓寬度，如果對舊路基進行挖臺階施工受到了一定的限制可以使用鋪設護道的方式來完成臺階的挖土工程，這樣也能保證填筑材料的壓實度達到要求。施工人員在施工時最好進行分層碾壓，這樣能使每一層的填筑壓實度以及厚度得到很好地控制，能有效提高壓實標準。碾壓施工工程對機械的選用也比較講究，一般使用大于20t 的重型壓路機進行碾壓，碾壓虛方厚度應小于30cm，新老路基的結合處是碾壓施工的重點，在進行碾壓工作時必須保證每層壓完后都平整光滑，使碾壓施工達到施工規范的要求。施工人員在進行路基填筑工作時應嚴格控制路堤填筑的速率。如果填土速率過快容易造成較大的剪切變形。在施工時盡量放慢填土的速率，使之達到施工的要求，控制標準為地面沉降率每晝夜不大于 10mm，坡角水平位移速率每晝夜不大于 5mm。

3 高速公路工程中填砂路基的施工技術

3.1 路堤邊坡防護的施工要點

砂料的粘聚力一般較低并且呈散體狀態，這種砂料不利于路堤的穩定，為有效防止砂料的流失保證路堤的穩定，施工人員在設計填砂路基時就應格外重視邊坡防護這一關鍵要素。包邊土一般位于公路兩邊的邊坡處，為了保證路堤的穩定性，包邊土多為粘土，這種土有利于包裹包裹砂芯，對于防止弱粘聚力、流動性強的砂粒崩落都有著重要的作用，包邊土還能有效保護保護邊坡免受水流沖刷和易于綠化。植被防護有兩種形式，一種是平行四邊形，還有一種是梯形，包邊土的厚度大多為1—3 m，利用梯形設計包邊土有利也有弊，首先這種梯形形式能充分利用包邊土的自立性，但其占地面積較平行四邊形而言也更大。為了便于大型機械在邊緣進行壓實工作應將包邊土的厚度控制在一定范圍內，如果包邊土的厚度過厚將會使降雨量大的地區路堤坡面受到嚴重的水流沖刷，這就不能保證路堤的穩定性。此外，為了增強側向約束的效果，施工人員可以使用土工布將砂芯外側堆砌砂袋進行包裹，在包邊土—砂芯—包邊土這一體系中，包邊土作為一項構造措施能使路堤成型和邊坡防護。

3.2 防排水的施工要點

填砂路基中水的填筑方式一般分為兩種，一種是車輛運輸堆填的方式，還有一種是直接吹填的方式，這兩種填筑方式各有優劣，如果采用直接吹填方式會使填筑的水中帶有大量的泥沙，如果采用車輛運輸堆填的方式，能使填砂路基中的砂達到密實，砂的持水性較弱，為了保持一定的含水量需要進行人工灑水，這樣會造成路基基底積水的不利影響，若不能將水及時排出則基底將會受到長期浸泡，這會導致基底軟化。為設計中施工人員應高度重視防排水問題，大致需要注意以下幾點:第一，在路基兩側設計排水溝，在對排水溝進行設計時應注意能有效將溝內的水排到水溝外，為了避免倒灌此的發生施工人員還要格外注意附近水溝的深度；第二，在進行路堤基底的設計時施工人員應修筑橫縱向盲溝，使橫向盲溝與縱向盲溝有效相通，為增強盲溝的隔水性，應使用碎石進行填充，用上覆土工布進行包裹，為了有效達到隔水效果，在對下封層進行設計時可以使用粘土、亞粘土這樣有利于使路基滲水有效及時的排放到路基邊溝，能有效避免因路基底層長期受水浸泡而導致的下沉。

3.3 施工質量控制要點

在填砂路基施工中，砂料的性質不同，其施工質量也會有所不同，砂的粘聚力對施工質量的影響較大。施工人員在進行砂料填筑時應避免將不同的砂料進行混填，這樣有利于控制砂料填筑的質量。此外，還要控制砂的含泥量，通常情況下應將砂的含泥量控制在6%左右，如果沒有將砂的含泥量控制在6%以內則會對路基的施工質量造成很大影響，為了保證砂料的質量應禁止將淤泥團帶入施工現場。施工人員在施工前應對砂料的質量進行篩選，對于質量不達標的砂料應堅決不予采用，只有符合標準的砂料才能運入施工現場并予以采用。在對砂料進行檢測時可以采用以下兩種方法：抽樣送入實驗室進行檢查以及現場檢查，在對砂的含泥量進行檢測時可以將砂放在手中，如果不粘手則為凈砂，施工人員若懷疑砂料的質量有問題，應立即送往實驗室進行檢測。在進行大面積施工時應對砂的各項指標進行測試，定期對砂場中的砂進行抽檢，在對砂場進行確定后應使用規范的車輛進行倒砂，這能有效避免各種砂料混雜在一起，從而增加試驗的難度，只有使用正確的方法對砂料進行測試才能確定砂料的最大干密度，才能對現場的密實度進行有效控制。施工監管人員在對施工環節進行監控的過程中除了對施工前的砂料進行檢測外還要對使用中的砂料進行有效跟蹤檢測，為施工工程的質量提供有效保障。

4 結論

砂料是進行路基填筑的一種較好的材料，但因為砂料的特殊性使其在路基填筑施工中使用的不是較多，砂料不易被壓實，而且其穩定性較差，不利于路基的穩固，采用砂土填芯的填筑方法可以有效彌補砂料填筑的缺陷，由于砂料自身存在的缺陷，所以在大型的填砂路基工程中不是很常見，其質量控制技術也較為復雜，施工人員只有在施工過程中注重工程質量控制的要點，不斷提高其施工水平才能有效保證填砂路基工程的質量。

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