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干压混合压实工法,提高新疆特殊地区公路质量

【摘要】:表3.31风积沙压实度和含水量试验结果注:压实度采用重型击实标准。在碾压完成的风积沙表面分别测定回弹模量试验和弯沉,其结果见表3.32。

兵团垦区的道路虽然大多沿渠伴行,但是也有部分道路地处沙漠边缘,渠道也只在灌溉季节有水,例如农八师150团更是如此,水在这些地区也就尤为珍贵。为了解决这些地区施工用水,既尽可能地减少水的用量,又要解决天然沙砾底基层嵌入风积沙层难题,以降低工程造价,因此必须充分利用风积沙干压实和湿压实两大特性,对其研究以解决以上问题。本文通过古新干线试验段的试验总结出底层采用干压实、顶部采用湿压实的施工工艺

1.风积沙干湿混合碾压工艺

底部各层的风积沙压实同干压实工艺流程(图3.20),顶层湿压实工艺如图3.21所示。

(1)开挖完毕和分层碾压、填筑至风积沙层顶层后,利用平地机或铲车进行初平,使得整个路型符合设计要求,且沿路纵向和路沿堆成棱埂,棱埂高度 10~15 cm左右,棱埂的长度根据路线的坡度而定,一般不得大于50 m。

图3.21 风积沙路基顶层湿压实施工工艺流程图

(2)洒水车洒水。洒水时为了防止陷车,采用倒走洒水,水面不要流出棱梗。水要洒得较为均匀。洒水至饱和后静置2~4 h。

(3)压路机碾压:先静力碾压1~2遍,然后振动碾压4~6遍。

(4)利用平地机进行精平,使得高程符合设计要求。

(5)再用压路机进行静压收光。

2.风积沙干湿混合碾压效果

(1)压实度、含水量检测。

为了验证此混合碾压方式的效果及含水量的分布范围,进行了压实度和含水量检测,试验结果见表3.31。

表3.31 风积沙压实度和含水量试验结果

注:压实度采用重型击实标准。

通过压实度和含水量检测结果可知:

① 在风积沙路基顶部充分洒水后,利用常规的重型压实机械可以达到规定的压实度要求,且压实度在顶部40 cm内超过了97%,表明采用此种压实方法效果良好。

② 含水量随着深度的增大而减小,基本按每20 cm减小 3% 左右,在80 cm处已接近风积沙的天然含水量,由此可见,在湿压施工时,对顶部一层进行洒水,直接浸入深度可以达到60 cm左右,可以满足压实度要求及顶部直接进行路面结构层粒料的填筑。

③ 60~80 cm 处压实度能够达到要求的 95% 以上,这是干压实的效果。所以风积沙的分层碾压厚度不得大于60 cm,最好以50 cm为宜。

④ 80 cm范围内平均含水量为7.4%,扣除风积沙天然含水量1.96%,实际增加含水量为5.46%,与全部湿压洒水至最佳含水量15.56%,减少含水量8.14%,减少用水量达到60%,节约用水量效果明显。

(2)回弹模量及弯沉检测。

在碾压完成的风积沙表面分别测定回弹模量试验和弯沉,其结果见表3.32。古新干线公路路基顶面设计弯沉为266.16(0.01 mm),路基设计回弹模量为35 MPa。

表3.32 风积沙试验段回弹模量及弯沉试验结果

通过表3.32可知:

① 沙基表面的回弹模量值远大于路基设计回弹模量值;并且大于室内试验的回弹模量值(62.45 MPa)。由此说明利用此压实方法效果良好,完全可以达到设计要求。

② 弯沉值不论是单个值还是代表值均符合设计要求。

③ 利用较大吨位(16 t、18 t的振动压路机)的压实机械,可以发挥风积沙的力学性能,其回弹模量值也大大提高。