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1、風積沙路基施工工藝及質量控制-大板項目部關鍵詞：風積沙 路基 施工工藝 質量控制參考文獻：路基施工技術規范 一、序言省際通道赤峰境內公主埂至大板段全長197，其中風積沙路段120以上，關于風積沙的施工工藝及質量控制，交通部現行施工規范未做深入涉及,所以對風積沙的分類、風積沙標準干容重的確定及施工工藝及質量檢測等，都將是我們研究的新課題。在此我們結合施工實際情況,依托省際通道第五總監代表處先進的試驗設備所得的試驗結果及工地現場檢測的實際情況，參考210線包東高速公路施工經驗，總結出風積沙路基施工工藝及質量控制措施。二、風積沙的分類風積沙的成因相當復雜，所以就決定了其顆粒組成不規律性，另外由于缺乏2、粘聚性，就決定了其流動性特點.所以對風積沙的分類就比較困難.在此，我們針對本地區風積沙的特點，結合試驗室大量的試驗分析及工地實地施工情況,對其分類情況如下（以下分類是為了適應現場施工,根據試驗室試驗結果分析而進行的劃分，在實際的施工過程中針對不同風積沙顆粒含量、粘土含量及塑性指數需進一步進行準確細分，這是通過大量試驗及工地施工檢驗而得出的）。I類風積沙：（I類風積沙又分為以下兩種）I1類風積沙：無塑性級配不良沙，即顆粒組成中0。074組分質量小于總質量的5%。I-2類風積沙:有塑性級配不良沙，即顆粒組成中0.074組分質量小于總質量的5%。II類風積沙：含細粒土沙，即顆粒組成中0。074組分質3、量占總質量的5%15，其特點為塑性指數較大。III類風積沙：細粒土質沙，即顆粒組成中0.074組分質量占總質量的1550%，其特點為塑性指數大.三、標準干容重的確定針對以上三類風積沙，參考210線包東高速公路施工經驗,我們采用標準擊實法、表面振動壓實法和振動臺法三種試驗方法，分別進行了標準干容重和最佳含水量試驗，試驗結果詳見附表。通過表列數據可看出表面振動壓實（飽和水法）結果較高，但試驗過程中,由于試筒底部為密封的，飽和自由水在振動過程中無法排出,與實際施工情況不符,而干法結果偏低，也就無法準確評價施工質量,因此不易采用。對于有塑性指數的級配不良沙，標準擊實方法為最高，因此易采用標準擊實方法來4、確定最大干容重。對于無塑性級配不良沙，易采用振動臺振實方法來確定最大干容重。從試驗資料分析：1、I1類風積沙宜采用表面振動壓實法（干法）和振動臺法（干法和濕法)，試驗結果表明I-1類風積沙采用表面振動臺法比擊實法標準干容重提高(0.05-0.12)g /cm 3;2、 I2類風積沙宜采用標準擊實法,其標準干容重較準確。3、 、III類風積沙宜采用標準擊實法（與粘性土試驗方法一致)。附件：1、振動臺法試驗規程。2、振動壓實儀法試驗規程（參見公路土工試驗規程）。四、風積沙的路塹施工工藝及質量控制1、 挖方路塹的施工。（1）開工前應做好挖方路塹的排水設施.（2）在路塹開挖前應作好截水溝，并視土質情況5、做好防滲工作，土方工程施工期間應修建臨時排水設施.（3)臨時排水設施應與永久性排水設施相結合，流水不得排入農田、耕地，不得污染自然水源，也不得引起淤積和沖刷。 2、風積沙開挖應遵照下列要求：（1）已開挖的適用于種植草皮和其它用途的表土，應堆積在指定地點。（2)根據試驗結果,對開挖出的適用材料,應用于路基填筑,各類材料不應混雜.不適用的材料應按有關規范條款的規定辦理.(3)開挖均應自上而下進行,不得亂挖超挖,路塹開挖中，如遇地質變化需修改施工方案及邊坡坡度時，應及時報監理工程師。3、施工過程中發現風積沙沙層下部出現土質或其它材料,應將上部風積沙沙子挖除后再進行下部開挖,土方路段應遵照公路路基施工6、技術規范中土方施工有關條款辦理。土方路段路塹邊坡坡度應符合有關土方邊坡的規定，上部風積沙邊坡坡度應符合設計要求.4、路塹開挖，根據路塹深度和縱向長度,可按下列方式進行：（1)橫挖法：以路塹整個橫斷面的寬度和深度,從一端或兩端逐漸向前開挖的方式稱橫挖法；如下圖所示,本法適用于短而深的路塹。用機械按橫挖法挖路塹時，可在不同高度分幾個臺階開挖，其深度視工作與安全而定，一般宜為3.0-4。0m.無論自兩端一次橫挖到路基標高或分臺階橫挖，均應設單獨的通道及臨時排水溝。路塹橫挖法可用推土機進行。若棄方或以挖作填運距超過推土機的經濟運距時，應按棄方有關條款執行。機械開挖路塹時，邊坡應配以挖機或人工分層修刮平7、整。(2）縱挖法：沿路塹全寬以深度不大的縱向分層挖掘前進時稱為分層縱挖法；如下圖所示,本法適用于較長的路塹開挖.分層縱挖法（圖中數字為挖掘順序）；a 當采用分層縱挖法挖掘的路塹長度較短（不超過100m），開挖深度不大于3。0m，地面坡度較陡時，宜采用推土機作業。b 推土機作業時鏟挖地段的長度應能滿足一次鏟切達到滿載的要求，一般為5-10m,鏟挖宜在下坡時進行；下坡坡度不宜小于10,不得大于15%。c 當采用分層縱挖法挖掘的路塹長度較長（超過100m）時，宜采用裝載機配合自卸汽車作業，有條件宜配備一臺推土機.通道縱挖法（圖中數字為拓寬順序）；分段縱挖法（圖中段數為分段順序);分段縱挖法：沿路塹縱8、向選擇一個或幾個適宜處,將較薄一側塹壁橫向挖穿，使路塹分成兩段或數段,各段再縱向開挖稱為分段縱挖法;如上圖所示，本法適用于路塹過長,棄方運距過遠傍山路塹、其一側塹壁不厚的路塹開挖。（3）通道縱橫馳騁挖法：先沿路塹縱向挖掘一通道，然后將通道向兩側拓寬，上層通道拓寬至路塹邊坡后，再開挖下層通道，如此向縱深開挖至路基標高稱為通道縱橫馳騁挖法；如上圖所示，本法適用于路塹較長較深，兩端地面縱坡較小的路塹開挖.（4）混合式開挖法：當路線縱向長度和挖深都很大時，宜采用混合式開挖法,即將橫挖法與通道縱挖法混合使用。先沿路塹縱向挖通道，然后沿橫向坡面挖掘，以增加開挖坡面，每一坡面應設一個施工小組或一臺機械作業。9、5、開挖邊溝、修筑路拱、刷刮邊坡、整平路基表面時,宜采用平地機配合其它土方機械作業。6、邊溝與截水溝的開挖應符合下列要求：（1）邊溝、截水溝及其它引、截排水設施的位置、斷面尺寸及有關要求，應嚴格按照設計圖紙的規定施工。應先做好此類排水設施，其出口應通至橋涵進、出水口處。截水溝不應在地面坑凹處通過,必須通過時，應按路堤填筑要求將凹處填平壓實,然后開挖,并防止不均勻沉陷的變形 （2） 平曲線外邊溝溝底縱坡，應與曲線前后的溝底相銜接.曲線內側不得有積水或水外溢現象發生。（3) 路塹和路堤交接處的邊溝應徐緩引向路堤兩側的天然溝或排水溝，不得沖刷路堤，路基坡腳附近不得積水.（4）所有排水溝渠應從下游出口10、向上游開挖。（5）所有排截水設施應滿足下列要求:溝基穩固，嚴禁將排水溝挖在未加處理的棄土上；溝開整齊，溝坡、溝底平順，溝內無浮土雜物；溝水排泄不得對路基產生危害;截水溝的棄沙應用于路塹與截水溝間筑平臺,并分層壓實（夯實）。臺頂設2傾向截水溝的橫坡，土臺邊緣坡腳距路塹頂的距離不應小于設計規定，若無規定時可按有關條款執行。7、挖方路基施工中及后期應根據設計文件要求及時作好路塹邊坡的防護。8、沙區路塹的質量檢測（1）風積沙路塹施工過程中的檢查及各項控制按招標文件中和技術規范有關規定執行。（2）風積沙路塹在一挖至路床標高后，應其路床處風積沙類型不同而變化.（3）I類風積沙應再下挖至少20,換填砂礫或風11、化碎石或砂性土,以達到路床驗收的八項指標要求。五、風積沙填方路堤施工工藝及質量控制1、風積沙填方路堤干法施工工藝及質量控制。（1）I類風積沙填方路堤施工工藝掛線鋪筑風積沙在檢測合格的原地面上進行測量放線。按虛鋪50cm 掛線備料，按照虛鋪方量與自卸汽車容積計算出自卸汽車卸料間距.風積沙整平、穩壓用推土機進行攤鋪初平，兩邊配合人工刷坡及整平，初平后，用平地機進行精平，然后用推土機(自重16-18t）穩壓2遍,穩壓時履帶輪重復1/2，行駛速度2檔,直線段由兩邊向中間進行，彎道處由內側向外側進行，以利形成路拱。壓路機壓實先用壓路機2檔穩壓1遍，然后用1檔按1/3錯輪進行強振碾壓，壓實遍數為68遍，最12、后由推土機或壓路機靜壓12遍,直至無明顯輪跡。取樣試驗用環刀法或灌沙法取樣試驗測其壓實度，合格后再進行上一層填筑施工。第二層（及以上各層）施工I類風積沙最主要性質就是無粘聚性。第一層雖經壓實，但其上無法行走自卸汽車（單驅壓路機、平地機等行走都很困難），填料無法上去，導致路基無法施工，現在情況是：只要解決上料問題,路基施工將正常進行。采取自卸汽車配合推土機解決上料問題,路基可正常施工，其施工工藝如下:推土機及其他機械上料施工工藝施工前準備工作檢測合格原地表填前碾壓推土機及其它機械縱向調運或橫向調運填料推土機整平穩壓振動壓路機碾壓上一層施工檢測合格壓路機終壓其上料、整平、壓實、取樣試驗同第一層.在13、高填方的路段,以上機械不能滿足施工需求，還需用自卸汽車運料至邊坡坡角，用挖掘機甩較至路堤填筑層，進行二次倒運后再用推土機、壓路機進行整平、碾壓。路床封層施工 為了滿足路床穩定性及強度要求，路床層應以砂礫，碎石土或砂礫性土處理。其厚度至少20,路床層施工及質量檢測按路基施工規范和驗收規范進行驗收。（2）施工中應關注以下問題以上風積沙路基施工未涉及到的部分按交通部路基施工規范執行，在此不再詳述。干法施工填筑虛鋪厚度50是基于試驗路段成果，具體施工前應根據壓路機及其機械配置等情況進行試驗路段施工，以確定最經濟最合理的虛鋪厚度及壓實遍數。干法施工法：干法施工法就是此類風積沙可以在天然含水量或少灑水情況14、下振動壓實，這是因為一方面：取決于風積沙振動密實的原理；二方面取決于通過表面振動壓實儀和振動臺法（干法）試驗原理；三方面取決于風積沙顆粒組成情況(較均勻顆粒堆積），請注意我們在推薦以上施工工藝時，沒有灑水工藝，實踐證明,以上干法施工工藝完全可行，這也糾正了一些傳統觀念,即風積沙沒有水就不能施工和有水風積沙就能施工的錯誤觀念(I類）.一般情況下，標準干密度試驗每公里不少于一組，標準干容重采用風積沙試樣應與施工路段的風積沙相適應，施工中如發現風積沙級配有變化時，應及時進行標準干容重試驗。積沙需要的施工機械:履帶式推土機（各型號）、前后輪驅動的振動壓路機,應采用YZ18JC以上振動壓路機或履帶式推土15、機帶拖式振動壓路機。嚴格控制填筑層厚（經過試驗路段確定的最大厚度）。單層風積沙填筑路基厚度宜控制在30厘米-50厘米之間，應通過試驗路段確定。超過規定厚度的路基將無法壓實。2、 II、III類風積沙施工工藝公主埂至大板段此類風積沙主要存在于1823標，但也只見于原地面表土層，因為其塑指較大(具體我們將詳細試驗），經過正常灑水可以正常行駛施工機械，所以應按粘土施工工藝正常施工，在此不再詳述.3、風積沙濕法施工(水墜法）風積沙濕法施工法,只適用于橋梁臺背，擋墻背后等，因為此種施工法需要大量的水。一般沙漠地帶屬嚴重缺水地區，另外，即就是水墜法施工成型，也無法正常行走汽車壓路機和平地機，所以不宜大面積16、推廣施工，在此不予詳述。施工工藝如下：濕法施工工藝推土機推運填料檢測合格原地面處理施工前準備工作整平推鋪填料圍 堰放 水推土機碾壓或壓路機碾壓上一層施工檢測合格4、 風積沙填方路堤夾層施工工藝及質量檢測(1）I類風積沙填方路堤施工工藝 針對I類風積沙的特點，考慮到施工困難、采用夾層施工進行施工控制，在路堤填前或填筑完一層風積沙后，由于沿線有較豐富碎石土（風化碎石），用風化碎石土進行夾層施工，其具體施工工藝如下：碎石土（風化碎石）攤鋪 風積沙整平、穩壓后，按虛鋪20厘米進行碎石土鋪筑。由于風積沙表面松散，可由一端開始鋪筑碎石土。在攤鋪時，采用逐步攤鋪法進行,即倒退卸土法,每倒1車，用推土機馬上攤17、鋪整平,第二車在前車攤鋪的碎石土上進行卸料，依次直至填滿整個風積沙層。鋪筑碎石土期間,必須有1015名普工配合施工,將粒徑大于14厘米的大石塊撿出，并人工收攏兩邊的碎石土，掛線進行邊坡整修。碎石土整平、碾壓在碾壓碎石土后，用推土機初步大面整平并穩壓1遍后，由平地機進行精平，人工配合找補坑槽,再次將不符合規格的大粒徑石塊撿出。平地機往復整平，直到符合平整度要求為止。整平后，先用YZ18JC自行式振動壓路機（自重18t）2檔穩壓1遍，然后用1檔按1/3錯輪進行強振碾壓，由兩邊向中間進行,彎道處由內向外進行強振碾壓68遍，然后改用2檔弱振動2遍,仍按輪跡重復1/3進行。最后由1821t三輪壓路機靜壓18、12遍,直到無明顯輪跡為止。風積沙、碎石土（風化碎石）夾層施工工藝碎石土夾層施工工藝檢測合格原地表填前碾壓施工前準備工作推土機穩壓兩遍運土車縱向調運風積沙推土機、平地機整平虛鋪厚度約40cm振動壓路機壓實8遍以上推土機、平地機整平虛鋪厚度約20 cm運土車縱向調運石渣與風積砂反向倒渣填筑一次性檢測上層采用鋼球法測沉降量下層（挖開石渣層）采用灌沙法或環刀法測壓實度（風積沙最下層）上一層工序檢測合格5。3.2質量檢測(2）質量檢測風積沙和碎石土夾層法填筑，一次性檢測。碎石土用鋼球法檢測沉降量。鋼球布置如下圖： 鋼球直徑10 1m 20m 20m 20m具體作法是：在已經壓實的碎石土上。按以上圖示位19、置埋置鋼球.上球面與路基平齊，埋置完成后,用壓路機穩壓一遍。用水平儀測量每個鋼球標高，再用壓路機振動壓兩遍，之后再用水平儀測量每個鋼球標高,其沉降量3為合格。也可以用掛線法測量沉降量。 環刀法或灌沙法測風積沙壓實度在實際檢測過程中，由試驗人員用鎬刨開40cm40cm的檢測坑，將碎石土取出刮平下面的風積沙層，注意必須是純風積沙層，之后用灌沙法或環刀法進行壓實度檢測,其壓實度按路基分區分別評定。（3） 注意事項以上推薦風積沙虛鋪厚度40是基于路基試驗路段成果，至于 20碎石土厚度是出于結構層厚度及經濟方面的考慮，此兩項厚度并不是固定的,在具體施工中,應根據壓路機械的壓實能力通過試驗路段確定最經濟最20、合理的虛鋪厚度及壓實遍數。比如：風積沙層虛鋪厚度可以是2060，碎石土厚度在原材料充分及經濟允許情況下可以是2030。碎石土(風化碎石）在此只是一種推薦方案,為解決風積沙上行走機械困難問題。有以下材料:如砂礫、砂性土（必須是透水材料）等均可采用。夾層施工方案其主要問題是為了解決風積沙壓實成型后,上面施工車輛及壓路機無法行走問題。所以通過夾層施工解決了自卸汽車及壓路機行走的問題。接近路床標高時，應調整夾層施工厚度，以保證路床層為碎石土.施工中應注意：a 嚴格控制虛鋪厚度風積沙和碎石土的虛鋪厚度要嚴格進行控制，兩層虛鋪厚度均應按試驗路段推薦厚度掛線攤鋪，不允許超厚。b 風積沙整平后必須進行穩壓用推21、土機在風積沙上先行穩壓2遍，基本上可以達到85%90%的壓實度。這樣在攤鋪碎石土時就可以保證厚度均勻，且不產生混沙現象，如不進行穩壓，極易發生風積沙推移，并和碎石土混夾填筑現象。c 測坑應及時回填夯實，并加強灑水養護。5、 II、III類風積沙施工工藝及質量檢測 II、III類風積沙與粘土施工工藝相同，檢測方法用環刀法或灌沙法.但應注意，必須注意灑水以便其在最佳含水量范圍內方可壓實。六、風積沙路基邊坡防護1、當路堤邊坡高度H4.0m時，風積沙路堤采用植草防護;當路堤邊坡高度H4。0m時，風積沙路堤采用三維土工網或漿砌片石網格防護.2、當路塹邊坡高度H8.0m時，邊坡采用植草防護或漿砌片石網格植草防護；當路塹邊坡高度8。0mH20。0m時，邊坡采用臺階式護面墻、M7.5漿砌片石護坡等防護。七、結論1、I1類風積沙標準干容重應采用振動臺法（干法和濕法).2、I2類風積沙標準干容重應采用標準擊實法。3、I類風積沙施工工藝。（1）推土機及其他機械干法施工工藝.（2)推土機及其他機械濕法施工工藝（小范圍）。4、I類風積沙夾層施工工藝。 5、II、III類風積沙采用粘性土施工工藝(常規工藝)。