新疆特殊地区公路施工工艺：风积沙干压实

2023-08-30 理论教育版权反馈

【摘要】：图3.17挖掘机初压现场图3.18振动压路机干压现场1.干压风积沙施工工艺干压实工艺流程见图3.19。图3.19风积沙干压实工艺流程图水平分层填筑，按沙基放样宽度，每层填筑厚度30～50 cm，用机械按路堤横断面全宽一次推筑成型。表3.27风积沙试验段压实度、含水量检测结果注：表中采用的压实度均为各路段的平均值。

由于古新干线公路沿线水源短缺，沙砾石料运距较远，为解决风积沙干压实和砂石料嵌入问题和保证路基设计回弹模量值 35 MPa的要求，在古新干线K7＋500～K9＋000段采用干压风积沙，然后在风积沙层顶部填筑20～30 cm的黏土封层的施工工艺。利用常规的施工碾压机械对风积沙进行干压实，很难找到相关资料，为了解决此问题，本文通过试验总结：填方段每层先利用挖掘机或推土机碾压2～3遍，后直接利用压路机快速静压1～2遍，之后采用振动碾压，这样就解决了压路机在干沙上行走作业的问题，挖掘机和压路机在干沙上行走作业情况见图3.17和图3.18。试验工程分为三段，即一个挖方段、两个填方段，其中第一填方段为经过挖掘机分层碾压的路段、第二段为未充分分层碾压的路段。

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图3.17　挖掘机初压现场

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图3.18　振动压路机干压现场

1.干压风积沙施工工艺

干压实工艺流程见图3.19。

（1）测量放线：按照设计路线进行放线，定出路基边线。

（2）清废：清除原路基表面30 cm左右的植被、腐殖质。

（3）开挖、填筑风积沙

① 路堤填筑：路堤填筑分为水平填筑和竖向填筑两种方式。

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图3.19　风积沙干压实工艺流程图

水平分层填筑，按沙基放样宽度，每层填筑厚度30～50 cm，用机械按路堤横断面全宽一次推筑成型。

竖向填筑，指沿路纵向逐步向前深填。这是在特定的条件下，局部采用的方法，如路线跨越深谷，地面沙丘高差大，陡坡路段上半挖半填的沙基及难以水平分层卸土路段的沙基，可采用此种方法，但是能够利用挖掘机或小型推土机碾压的应尽可能进行分层碾压，或者采用下层竖向填筑，上层水平填筑的混合填筑方法。

② 路堑开挖：路堑开挖方式，根据具体情况而定，可采用横挖法、纵挖法或混合式开挖法。弃土应推至下风侧低洼处，对于深度大于 2 m 的路堑两侧及半挖半填路段的挖方侧，沙基宜加宽1～1.5 m，防止风沙侵蚀对沙基影响。

在开挖和填筑中应尽可能地利用挖方填筑填方段，不要造成太多的弃方和因回填而增大开挖面，造成沙漠植被的破坏。

③ 运送风积沙：用铲运车或自卸汽车将风积沙运送到填筑路段，沿路一侧倾倒所需的风积沙，另一侧留做施工工作面。

（4）分层初压：每推筑一层后，用推土机或挖掘机沿路线纵向大致整平，并碾压3～4遍。碾压时直线段应从路基边缘向内侧逐轮碾压，半径较小的曲线段应从内侧向外侧逐轮碾压，碾压时轮迹应重叠，重叠宽度不小于单轮宽度的 1/2。可采用纵向、横向交错的方式碾压，轮迹布满整个作业面为一遍。

（5）调平整型：采用铲运机或平地机按放样标高和宽度调平顺适。

（6）精平：在沙基最顶部一层用平地机精平，使沙基高程、宽度、路拱等达到设计及施工规范要求。

（7）压路机静压：为了使得压路机能够在沙基上直接振动行走碾压，必须先利用压路机快速静压2～3遍（填方段），1～2遍（挖方段）或直接进行振动碾压。碾压时直线段由两边向中间，小半径曲线段由内侧向外侧，纵向进退式进行。前后相邻两区段（碾压区段之前的平整预压区段与其后的检验区段）应纵向重叠2.0 m以上，达到无漏压、无死角，确保碾压均匀。碾压时轮迹重叠宽度不应小于 1/3，轮迹布满一个作业面为一遍。

（8）振动碾压：采用振动压路机（重型、超重型）高频、低振幅碾压，填方路段碾压3～4遍；挖方路段碾压2～3遍。

（9）静压收光：由于振动碾压使得沙基顶部10 cm左右较为松散，所以采用重型或超重型压路机静压2～3遍。

2.干压风积沙压实效果

古新干线K7＋500～K9＋000段风积沙层碾压完成，并进行压实度、含水量检测（见表3.27）后，在其顶部覆盖20～30 cm的黏土封层，以防止结构层（天然沙砾层）的嵌入，由于干压风积沙无法进行野外回弹模量试验，只在黏土封层顶部进行回弹模量试验，试验结果见表3.28。

表3.27　风积沙试验段压实度、含水量检测结果

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注：表中采用的压实度均为各路段的平均值。

表3.28　风积沙试验段回弹模量试验结果

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注：本段风积沙为GX-1，室内回弹模量为58.21 MPa。

通过表3.27和表3.28可知：

（1）利用常规施工压实机械，压实深度很难达到1.8 m。因此，对于风积沙填筑厚度较大应分层填筑、分层碾压，每层压实厚度不得大于50 cm。试验表明：静压1遍加强振2遍的有效压实深度不大于50cm，且风积沙的天然含水量在1.8%～3.5%，不能满足干压风积沙最佳含水量0～0.5%的要求，因此压实度只能达到95%。

（2）分层压实的路段（填方一段）和挖方段，其压实度和回弹模量大于未经过充分压实的路段（填方二段），因此对于风积沙路基必须进行充分碾压，以保证路基的强度。

（3）不论是挖方段还是填方段，黏土封层表面的回弹模量值均未能达到风积沙在干燥状态下的回弹模量值，所以在利用风积沙筑路时，要发挥风积沙的强度，就不能在风积沙层顶部填土，以防止出现回弹模量倒置现象。但在地下水和地表水对路基影响不大的路段，仅从解决风积沙层顶部沙砾石料嵌入问题而言这也是一种方法，可以取得较为良好的效果。

（4）填方一段经过充分压实其强度远大于填方二段，因此在风积沙压实施工中应严格按照分层碾压，以保证风积沙路基强度，充分发挥风积沙的力学性能。

总之，在垦区干旱缺水地区采用干压法是可行的。

新疆特殊地区公路施工工艺：风积沙干压实

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