淺談包邊土填砂路基施工技術

吳仕濤

摘 要：本文結合宿遷至新沂高速公路SX-XY1標包邊土填砂路基的工程實踐，介紹了包邊土填砂路基的施工技術，提出了質量控制方法和質量檢測中應注意事項。

關鍵詞：包邊土；填砂路基；施工技術

中圖分類號：U416 文獻標識碼：A

1概述

宿遷至新沂高速公路是江蘇高速公路網規劃“五縱九橫五聯”中“聯一”的重要組成部分，在新沂河特大橋與沭河大橋之間設置一段長度約1.9km的路基，該段落地勢平坦，良田密布，土源緊張。為減少占用良田，在路基附近設取土坑集中取土。由于取土坑原地面至以下1.0m左右為粘土，原地面以下1.0m～3.0m為砂，故該段路基中部填筑設計調整為素砂填筑，路基兩側做包邊土處理。

壓實度是路基工程中一個非常重要的質量指標。但對于無粘聚性的純砂來說，壓實質量較難控制，壓實度檢測較困難。結合宿遷至新沂高速公路SX-XY1標包邊土填砂路基的工程實踐，介紹了包邊土填砂路基的施工技術，提出了質量控制方法和質量檢測中應注意事項。

2 填料的選擇

取土坑砂質基本相同，原地面以下1.0～2.0m砂的細度模數在1.6～2.0之間，原地面以下2.0～3.0m砂的細度模數在1.4～1.6之間，含泥量均在3%左右。兩種砂均屬低液限砂土，CBR值為26.5%，滿足路基填料要求。從壓實度的檢測結果來看，兩種砂料經正常碾壓后均能滿足壓實度的要求；從成型情況來看，含泥均勻、含泥量在2%～3%的砂質更容易結板成型；如砂中有泥塊，會造成局部軟弱彈簧。

3 施工工藝

施工流程：準備工作→填筑兩側包邊土→施工碎石盲溝→汽車運輸砂料→推土機推平、初壓→平地機整平→灑水至含水率14%左右→振動壓路機靜壓1遍，振壓1～2遍→灑水車補灑水→振動壓路機繼續振壓至要求壓實度→輪胎壓路機碾壓→檢測合格→下一層填筑

3.1擊實試驗

采用重型擊實試驗，砂的最大干密度為1.720g/cm3，最佳含水量為13.6%。

3.2包邊土填筑

考慮到填砂路基邊坡抗雨水沖刷性能較差，采用了路基兩側3m寬填筑5%石灰土作為包邊土的工藝，在填砂前應先做好兩側包邊土。包邊土施工時，應盡量避免土掉入填砂路基中，因為土會吸收砂中的水分，易造成局部軟弱彈簧。

3.3碎石盲溝

填砂路基的排水設施非常重要。在填砂路基的底部設置縱向和橫向碎石盲溝，橫向、縱向盲溝之間應搭接。橫向碎石盲溝每20m設置一道，在第一層包邊土施工后反開挖施工。橫向碎石盲溝必須穿過包邊土路基，將水排出路基范圍。縱向碎石盲溝在第一層砂料攤鋪前施工。橫向碎石盲溝底部及兩側用防滲土工布、頂部用透水土工布包裹，縱向碎石盲溝底部及靠包邊土的一側用防滲土工布、頂部和靠填砂路基的一側用透水土工布包裹，防止土粒或砂粒將碎石間的空隙堵塞，降低盲溝的排水功能。

3.4 砂的運輸

施工中我們發現，8噸以上雙后橋自卸車在碾壓成型后的填砂路基上可載重行駛，可緩慢勻速調頭，調頭半徑盡量大一些。由于砂無粘聚性，表面松散不易板結，車輛在砂層上行走易形成車轍，對砂層表面擾動很大，所以在填砂路基上繼續上砂時，要保持砂表面濕潤，含水率控制在12～16%，如出現較深車轍，用推土機整平、壓路機碾壓。

3.5 砂的攤鋪

試驗段施工時，砂的攤鋪使用了履帶式TY140、TY160二種型號的推土機，采用PY180平地機進行整平。試驗表明，由于砂無粘聚性，推土機功率太大，機械使用效率不高，不利于成本控制；功率太小，起不到初步碾壓的效果。TY140推土機使用效果較好。

3.6 施工作業控制

（1）松鋪厚度

試驗段施工時，松鋪厚度按30cm、40cm、50cm分別進行了試驗，含水率控制在11.6～15.6%，YZ18振動壓路機靜壓1遍，振壓4～6遍，松鋪厚度30cm、40cm的段落壓實度均達到93%以上，松鋪厚度50cm的段落壓實度僅能達到92%左右。故建議在通常采用振動壓路機作為壓實機具的條件下，松鋪厚度不超過40cm。

（2）橫坡

施工中我們發現，填筑第一層砂時，砂的保水性相對較好，逐層填高后，水很容易透過砂層，沿下承粘土層頂面從橫向碎石盲溝處排出。故填筑第一、二層砂時，施工橫坡度控制在2%左右，能及時排除下雨后的表面積水；逐層填高后，橫坡度可以適當減小，因為橫坡度大，下雨時砂層表面易形成沖溝，將碾壓成型的填砂路基破壞。

（3）平整度

用平地機刮平一遍，就基本能保證較好的平整度，但運砂車輛行走又會擾動砂層表面，影響其平整度，比較難控制。對于填砂路基，因為填料無粘聚性，所以其表面平整度控制的現實意義不大，對于運輸車輛行走產生的表面輪跡不需要進行反復處治。

（4）松鋪系數

試驗段時，按如下方法測量了松鋪系數：設置了10個樁號，每個樁號在兩側距中樁各5m、10m、15m處共設置六個測點，觀測計算每個測點松鋪前的高程①、松鋪后的高程②、壓實度合格后的高程③，計算出松鋪厚度（②-①）、成型厚度（③-①），進而計算出每個測點的松鋪系數（②-①）/（③-①）。考慮機械施工對測點的影響，去掉一個最大值和最小值后，取剩余值的平均值作為松鋪系數。經計算，松鋪系數約1.15。

3.7灑水

填砂路基施工，灑水是關鍵，灑水車的噴頭要采用噴霧式，不得采用高壓式噴管，以免形成沖溝，不僅需要平地機反復整平，且壓路機碾壓后易造成局部壓實度不合格；沖溝較深時甚至會破壞下層結構。

砂的含水率低于最佳含水率需補水時，為保證灑水車在砂層表面正常行駛，先用推土機推平砂層，再用推土機履帶碾壓一遍后，5T的灑水車裝滿水后即可行走灑水。若采用大型灑水車，需將灑水車停在包邊土路基上，從灑水車上接管灑水，此種方法灑水速度較慢，機械使用效率較低，不利于成本控制。正常情況下，一個作業段只要配備2臺5T灑水車，就能很好地解決填砂路基的灑水問題。endprint

3.8 碾壓

（1）碾壓工藝

試驗段使用了TY140推土機推平砂料，推土機作業時本身就對砂層進行初步壓實，壓實度可達到83%左右。主要的壓實機具采用YZ18振動壓路機，碾壓時先慢后快、先靜后振、先弱振后強振、先邊后中、縱向進退式進行，用高頻率、低振幅的方法進行振壓，碾壓速度2～4km/h，軌跡重疊寬度不小于1/3輪寬。為確保填砂路基與包邊土相接處的壓實質量，需增加該處的碾壓遍數，最后一遍做跨縫碾壓。

一個作業段需配備2臺YZ18振動壓路機才能滿足施工要求，因為砂沒有粘聚性，呈松散狀，壓路機的壓實功效不能充分傳遞，碾壓遍數較多。

試驗段施工時，使用YL-16膠輪壓路機進行終壓。試驗表明，膠輪壓路機碾壓2遍，壓實度提高并不明顯，基本上只起到表面收光的作用。故考慮膠輪壓路機碾壓1遍作表面收光。

（2）碾壓遍數

試驗表明，松鋪厚度40cm的填砂路基，含水率控制在11.6～15.6%，YZ18振動壓路機靜壓1遍（注：壓路機往返一次按一遍計），振壓4～6遍，壓實度可達到93%以上；振壓6～8遍，壓實度可達到94%以上。

（3）壓實度檢測

填砂路基的壓實度檢測，能夠使用灌砂法且效果較好。但砂無粘聚性，填砂路基表面5cm之內受壓路機輪跡的影響，故壓實度檢測時，需將表面5cm的砂料清除，檢測表面下5cm至該層底的壓實度。

4 沉降觀測

對沉降觀測結果進行分析，填砂路基60天內的工后沉降較大，但60天后沉降明顯減少，路基趨于穩定，故不需進行堆載預壓等特殊處理。待填砂路基穩定（沉降觀測值小于5mm/月）后，才可進行96區路基的施工。

結語

采用包邊土填砂路基，具有因地制宜、質量可靠、工期較短、造價經濟、環保文明等特點，在宿遷至新沂高速公路SX-XY1標工程中取得明顯的效果，為土方缺乏、但砂料豐富的地區進行路基施工提供了經驗。

參考文獻

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