風積沙路基填筑施工工藝(7頁).doc
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2024-01-09
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1、風積沙路基填筑施工工藝很多工程實踐證明,利用風積沙作為填筑沙區路基的材料,既可治理沙害,又可解決缺乏路基填料的問題,其料源廣、成本低,工后沉降又少。風積沙不同于一般常規的路基填料,所以對于風積沙路基的施工必須采取特殊的施工工藝和壓實方法,確保風積沙路基的施工質量。同時,必須采取合理有效的環境保護措施,對風積沙路基進行封閉保護,減少風蝕現象,避免污染環境和周圍耕地.1 風積沙的技術特性風積沙自然狀態下干密度一般為1.4g/cm3左右,濕密度大約為1.5g/cm3左右。風積沙在壓實情況下密度增長很快,壓實后最大干密度可以達到1。762.0g/cm3,為天然狀態下密度的1.21.4倍。風積沙的天然含2、水量很低,最低不足1%,最大一般也不超過5%。風積沙顆粒組成很細且顆粒單一均勻,粉粘粒含量很少,滲透系數較大,比表面積很大,粘聚力很少,松散性很強,保水性較差,水穩性很好,易溶鹽含量很小,呈微堿性,本身無腐蝕性,壓縮變形小,完成時間段,壓縮量與荷載呈指數關系,回彈模量值較大,保水狀態下最易壓實。2 風積沙最大干密度的確定方法為確保風積沙填筑路基的工程質量,必須合理確定風積沙的最大干密度。根據內蒙古省際通道建設辦經過大量的試驗分析,對風積沙進行了分類,其分類情況如下:I類:I1類:無塑級配不良沙,即土中0.074組分質量小于總質量的5%。I-2類:有塑級配不良沙,即土中0。074組分質量小于總質3、量的5。II類:含細粒土沙,即土中0。074組分質量占總質量的5%15,其特點為塑性指數較大。III類:含細粒土沙,即土中0.074組分質量占總質量的1550%,其特點為塑性指數較大.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),從試驗資料分析:I-1類風積沙采用表面振動壓實法和振動臺法比擊實標準干密度提高0.050。12,采用標準擊實法時,在擊實筒試樣上放鋼墊板,其標準較準確.I2類風積沙宜采用標準擊實法,其標準干密度較準確.II、III類風積沙宜采用標準擊實法(與粘性土試驗方法一致).在室內通過風積沙在不同的含水量情況下使用表面振動壓實儀法和擊實試驗法取得試驗數據,在室4、外通過修筑試驗路,用不同的機具進行風積沙路基的壓實試驗,來對室內試驗數據進行驗證。3 填前試驗路基施工前應做好復查和試驗工作,主要包括以下幾個方面:對路基范圍內地質、水文情況進行詳細調查,通過取樣、試驗確定起相關性質,并了解氣候情況對工程進度和質量的影響;根據設計文件提供的資料,對取自挖方或用于填方的風積沙取土場,按規定頻率進行取樣試驗;用于填筑路基的風積沙應做下列試驗項目,其方法按照土工試驗規程執行:顆粒分析試驗;天然含水量試驗;最大干密度的試驗。路堤基底施工時均應進行填前處理和壓實,當路堤填土高度小于80cm時(不含路面厚度),基底的壓實度應不小于路床的壓實標準,大于80cm時(不含路面厚5、度),基底的壓實度不小于94%.施工中采取分層填筑、分層壓實的施工方法,按路基全寬水平分層,逐層向上填筑。按“八流程”的要求,按施工準備、基底處理、分層填筑、攤鋪平整、含水量控制、振動碾壓、檢驗簽證、路基成型工藝流程進行施工。4 風積沙路基壓實標準風積沙路基壓實度應滿足表1規定值.5 填方試驗路段在開工前,用路堤填料進行長度150m,全幅路基的現場壓實試驗,并將結果報監理工程師審批。現場試驗進行到能有效地使該種填料達到規定的壓實度為止。試驗時記錄壓實設備的類型、最佳組合方式;碾壓遍數及碾壓速度、工序;每層材料的松鋪厚度、材料的含水量等,試驗結果經監理工程師批準后,作為該填料的施工控制的依據.試6、驗結束時,試驗段若達到質量檢驗標準,可作為路基的一部分,否則挖除,重新進行試驗。用于填方(包括回填)的每種類型的材料,都進行現場壓實試驗。試驗段所用的填料和機具與施工所用材料和機具相同。注:表列數值以飽水表面振動壓實試驗法和標準擊實為準.6 風積沙路基填筑施工工藝6。1 施工程序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分格澆水平地機整平壓路機碾壓質量檢測下步工序施工。6。2 測量放線首先放出路基的中心線,每20m一樁,然后在路基兩側適當的位置進行拴樁。再根據每填筑層頂面標高放出每層風積沙填筑的邊線。邊線采用竹竿控制,每20m一樁,樁上必須插紅色三角測量旗幟。竹竿7、長度一般為60cm左右,上面間隔30cm涂刷紅、白漆。6.3 虛鋪厚度風積沙的壓實工藝與傳統路基填料的壓實工藝有明顯的不同,風積沙的壓實主要靠水沉法,傳統的壓路機碾壓方法對風積沙壓實效果不太明顯。經現場試驗發現,只要澆水均勻合適,壓路機碾壓(靜壓)35遍(以試驗段確定的碾壓遍數為準),風積沙的壓實度就完全滿足規范要求。采用壓路機過度碾壓反而造成風積沙表面松散,壓實度下降。風積沙填筑的虛鋪厚度至今尚無具體明確的規定,但在實際施工過程中,一般虛鋪厚度控制在30cm40cm。 虛鋪厚度的控制方法必須采用邊樁竹竿掛線的方式。6.4 高程控制現場施工時,以原地面壓實后的高程作為原始高程。由于風積沙施工后8、,表面風積沙因失水后松散現象嚴重,對每層風積沙均要進行高程檢測沒有必要,也沒有意義.一般情況下,風積沙路基每填筑3層進行高程檢測和核實每層的填筑厚度。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.6.5 上土數量控制根據每層的虛鋪厚度、平均寬度和長度,計算每個斷面計劃所需的材料用量。再根據拉料車的每車拉運量,計算每個斷面計劃所需的車數。在每個斷面內,確定卸車間距和車數。6。6 上土采用大噸位自卸汽車進行風積沙的運輸,自卸車盡量采用同一種型號的汽車。自卸車將風積沙拉運至現場后,按照確定后的卸車間距和車數進行卸車。在卸車過程中,特別是第2層以后的卸車,必須做到風積沙的及時澆水,合理組織9、車輛和指揮交通,防止運料車輛在風積沙上誤車和便道交通堵塞情況的發生。 6.7 整平和澆水濕潤為了便于虛鋪厚度的控制,整平必須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,邊線采用掛線控制虛鋪厚度,同時使邊線順直,坡度一致,滿足設計要求。在澆水過程中,必須注意以下幾點:必須保證水井的出水量,水井的直徑、間距、數量以及水泵的功率必須配套;第1層風積沙澆水時必須分層分次進行,防止一次澆水過多,浸泡路基;澆水必須分格進行,保證澆水均勻.6.8 碾壓澆水符合要求后,采用平地機進行精平,然后采用振動壓路機進行風積沙的碾壓(靜壓)。碾壓必須采取由外向內、由低向高的10、順序,同時錯1/2輪。碾壓2遍,輪痕較明顯時,采用壓路機大排軸快速碾壓1遍,盡量消除輪痕。6。9 其他要求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夠的壓實度,每側應超出路堤的設計寬度30cm。必須大量及時提前澆水濕潤風積沙,同時必須保證澆水均勻。6。10 壓實度檢測由于風積沙是一種比較特殊的路基填料,采用傳統的重型標準擊實方法,對風積沙不是特別適用。而且,試驗原理與現場實際施工工藝差別較大。現在,對于風積沙的標準干容重測試方法,還存在一定的分歧和爭議.一般認為,采取相對密度法測定風積沙的標準干容重,是比較科學并符合現場實際的一種方法。同樣,對風積沙路基填筑壓實度的檢測方法也存在一定的11、分歧。傳統的灌沙法檢測程序復雜、時間長、而且標準砂浪費太大。而環刀法相對比較簡單、而且檢測速度較快,但試驗數據卻存在不準確和偏差較大的情況。現在又出現了一種改進環刀法的風積沙壓實度檢測方法,但尚未得到權威部門的認可,至今也未進行推廣。 6.11 封閉為防止風蝕現象,當路堤填至設計標高后,或有較長時間的停工時,必須對風積沙頂面和邊坡進行臨時封閉,封閉的方法可采用虛鋪厚15cm的粘土或砂礫進行全封閉。在路基交工時,風積沙路基填筑的邊坡必須進行正式防護,防護形式一般采取網格防護,并在網格內回填種植土植草。6.12 刷坡路堤填至設計標高后,按設計的邊坡坡度及位置,自上而下進行刷坡。刷坡下來的風積沙,一12、般工程設計用作擋水埝.擋水埝合理布置,可防止周圍的灌溉水或雨水流入路基范圍內,又可防止高速公路的排水流入周圍耕地,污染農田。為了防止路基邊坡外的少量積水浸泡路基,一般工程設計路基邊坡坡腳進行漿砌片石防護。7 存在的主要問題及解決方法7。1 風積沙灑水問題風積沙施工的關鍵環節就是灑水問題,不適當灑水的方法,對風積沙的施工質量影響很大。在施工經常出現灑水不均勻、不徹底而導致風積沙壓實度不足的問題,同時也導致運料車輛在上料時的誤車現象,嚴重影響施工進度。風積沙施工需要大量及時的灑水,所以必須保證有充足的水源和配套的上水設備。在本地區,地下水位較高,而且水源相當豐富,可采取就地打井取水的方法.根據施工13、進度計劃、原材料的含水量和最佳含水量,必須進行計算,來確定井的直徑、數量和間距以及應配備水泵的功率和數量。一般情況下,水井可采用梅花井,每個梅花井由810眼2寸小井組成,配備1臺移動式4寸水泵,梅花井的間距為100150m左右.在干旱、地下水位缺乏的地方,可采取在取土場提前進行灑水的方法,在現場也必須配備足夠的水車進行補充灑水。對風積沙的灑水方法非常重要。現場灑水時,必須及時、大量、均勻,并且必須采取分格的方式。在風積沙粗平后,采用人工修筑擋水埝,對風積沙進行分格,每個格的大小宜為55m。然后對每個格進行灑水,灑水時間以灑水均勻到底為準,其他格的灑水時間依此為準.采用分格的方式進行灑水,保證了14、灑水均勻,防止漏灑、過灑現象的發生,保證了風積沙的施工質量.7.2 環境污染問題在風積沙的運輸、施工過程中,經常存在風積沙被風吹起污染環境的問題。必須采取大噸位自卸汽車進行風積沙的運輸,并且要求汽車狀態良好,車廂封閉相對較好,在運輸過程中,避免漏沙現象。由于風積沙一般情況下的含水量均較低,可采取裝車后在風積沙表面灑水濕潤的方法或進行帆布覆蓋的方法,減少風積沙對環境的污染。同時,加強對運輸車輛司機的教育,文明行車,在發生車輛故障時,不得隨意將風積沙傾倒在主要道路上。對不得不臨時倒在路上的風積沙,必須及時進行清理。在施工過程中,為了防止揚沙現象的發生,必須對風積沙及時進行灑水濕潤,對于已成型但失水15、嚴重的風積沙表面也必須經常進行補充灑水。對施工便道,也應經常進行灑水。在設計上,對取土場進行強制性規定和整體規劃,只能集中取土,而且對取土深度給予限制,防止亂挖、超挖對環境的破壞。同時對邊坡進行植草防護,可防止風蝕現象,飽和公路的路基,減少對環境和周圍耕地的污染,并且也美化了環境.7。3 風積沙上誤車問題在進行第2層以上風積沙施工時,經常存在風積沙運料車輛在風積沙上誤車的現象.由于風積沙本身屬于不穩定材料,表面由于失水后翻沙現象嚴重,所以車輛在風積沙表面上誤車現象嚴重。在上料前,必須對風積沙表面進行大量灑水濕潤,有條件的也可采取小推排壓對表面進行密實.或者采取竹笆片、木板修筑臨時車道,防止誤車16、,但比較煩瑣。風積沙料車上路的坡道必須采用級配合理的砂礫或碎石渣修筑,坡道的方向為倒車方向,以便料車直接倒檔駛入卸料點,防止重料車在風積沙上停車、調頭而誤車。7.4 風積沙滲水問題風積沙路基填筑到一定的高度并高出便道后,風積沙路基內一部分水在重力和上層壓力的作用下,將逐漸滲出邊坡,流到便道上。滲水造成邊坡坡腳坍塌,并浸泡便道,造成便道損壞,嚴重影響交通。所以必須嚴格控制風積沙的灑水量,不可盲目地進行大量的灑水。同時也必須采取排水措施,保護路基坡腳和便道.在便道上,每隔一定的距離,挖設排水盲溝,盲溝內填24cm的碎石.但由于滲水連同風積沙一并流入盲溝,常造成流水堵塞,效果不太明顯.也可直接挖設一17、條淺溝,但對交通稍微有些影響.或者每個一定的距離在坡腳處挖設直徑50cm左右的集水井,人工再進行排水。沿坡腳方向,采用粘土修筑擋水埝,將滲水引向盲溝、淺溝或集水井,防止滲水到處亂流。 風積沙的施工看似簡單,其實相當復雜。必須高度重視風積沙路基的施工,嚴格按照風積沙施工工藝進行風積沙路基的填筑,針對施工中出現的各種問題,采取合理有效的解決方案,確保風積沙路基的施工質量和工程的總體進度。8 風積沙填筑路基的發展前景竣工后的風積沙填筑路基地段,經多次檢測,各項指標均達到設計要求值,而且性能穩定.采用風積沙材料做路基填料,不但技術先進、設計科學、而且施工簡單、檢測方便,不需要特殊的機械設備和檢測儀器。最主要的是在不降低設計標準的前提下,充分利用了當地豐富的風積沙材料,最大限度地降低了工程造價(據保守的統計,二級路每公里至少可降低15萬元)。風積沙填筑路基施工工藝的應用,為我區在沙漠以及沙漠邊緣地區公路工程建設中提供了一種新的筑路材料、新的施工方法,意義深遠.