风积砂路基试验段技术研究

1、风积砂路基试验段施工技术研究李诚铉（陕西榆横铁路有限责任公司陕西 西安 710054 ）摘要：榆横煤化工专用线路基填筑材料主要采用风积砂，本文 主要针对风积砂路基试验段施工从风积砂的特性、填筑施工工 艺.过程质量控制要点进行了深入探讨和研究，为指导风积砂路基填筑提供准确参数，以保证风积砂路基施工质量。关键词：风积砂 路基 试验段施工技术研究1、工程概况和风积砂特性 11工程概况榆横煤化工专用线风积砂路基总长32.2km,风积砂路基填方142. 5291 万 m3e12风积砂特性风积砂填料含有很少粉土粒，有一定的粘结性和塑性，但不易稳 定，浸水后易成为流体状态，干燥时松散现象严重，性质如下表。机

2、 械在行车作用下路基表面极易出现车辙，造成施工困难很大。表1 风积砂特性土质颗粒组成（按重量计）/%砂粒粉土粒塑性指数ip液限wl/%2 0. 07mm< 0. 002mm风积砂20 700-10>216 282、试验段施工要点2. 1试验段选址及布局试验段依据规范要求，最小长度一般不小于100叫宽度为10m。 分为3个实验区域进行施工,每个区域宽度为10 mo在每个区域内 进行不同机械的压实数据收集。2.2施工准备 2.2.1机械准备8: 00前以下机械必须到场：t165推土机一台、t220推土机一台、装载机五台、洒水车2台等。2.2.2 8: 00以前洒水车开始拉水，用水泵抽水

3、对试验段内进行洒水湿润，使含水量大于8%。2.2.3洒水湿润完成后，用白灰画出方格，大小为5x5m。灰线方格完成后，计算出每格内虚铺方量为8. 75m3 （按虚铺35cm计算）,每格装载机倒4都料，控制虚铺厚度。2.2.4.试验设备准备齐全。23实验数据采集装载机上料完成后，推土机整平，整平后在第一区进行碾压，第一区碾压完成后取样测压实度，同时第二区、第三区开始上料，上完 了后，推土机整平，整平后再用预定机械进行碾压。测出碾压遍数与 压实度关系值。2. 4确定松铺系数填料之前选取固定桩号，测出高程，在压实完成后再测出相应高程，计算出虚铺系数。3、开展路基试验段施工的目的3. 1路基试验段施工段

4、工程概况3.1.1拟开展进行试验施工段落为：榆横煤化工专用线dk18+070dk18+170,长100 m,做风积沙路基填筑试验段。3.1.2试验段填料取主线dk18+250该段内挖方材料，最大挖深达6. 3叽 该试验段路基填筑宽度为10叫 最大填筑高度4. 12米，填 筑土石方总量为850ml32进行所属试验段的目的3. 2. 1通过路基试验段施工，摸索并总结出一套沙漠地区风积沙 路基填、挖方施工合理的施工组织和机械设备的配置方式。3. 2. 2通过试验，摸索并总结沙漠地区路基床的填前碾压、回填、 风积沙填筑、松铺厚度在不同自然条件下、不同的碾压设备的碾压遍 数和挖方路堑施工的理想设备配置及

5、工艺方法。3. 2. 3摸索并总结如何依据招标文件的技术、质量标准以及部颁 质量标准进行规范的程序管理方法和质量控制手段。3.2.4通过本试验段施工，收集相关数据，指导全面路基工程施 工并达到技术质量标准。4、施工组织和施工安排4. 1试验段管理及施工人员配备4. 2试验段施工主要机械配置4. 3试验段施工计划起讫时间：2008年9月3日。5、施工准备：51技术准备：5.1.1试验室标准试验成果汇总表（包括填料的重型击实，cbr, 塑、液限，含水量，颗粒分析等）；5.1.2测量全套资料另附表（采用导线点测量记录、导线点、水准点加密资料）。52现场准备：5.2. 1试验段相应人员组织安排均己到位

6、、试验段的协调工作己 做好；5. 2. 2试验段施工机械配备已到位；5.2.3已打通通往试验段的施工便道，人员及机械设备可直接进 场作业。6、试验路段施工总体要求和施工方案：6.1试验路段施工总体要求：为满足设计要求和施工规范，必须遵循一下总的原则：6.1.1首先对低洼地段先挖纵、横向排水沟，完善排水系统，先 清表后碾压至规范要求。6.1.2填筑时先放边线，立出施工标尺，按各种填料松铺厚度要 求计算出卸料间距，用石灰线划出方格。6. 1. 3基底清理测量放线t填料前基底清理碾压t基底检测-拉 运土方分层填筑f推土机摊土粗平t测量虚铺厚度f补水f碾压t 压实度、k30检测t下步工序施工。6.1.

7、4压实度：主要采用改进环刀法进行压实度的检测。填料填 筑时根据93、94、96分区分别控制压实度达到93%、94%、96%以上。 检测频率为每1000m2至少检测两点，不足1000 n?检测两点。6. 1. 5清表对试验段首先用全站仪进行放样，以确立开挖线或坡脚线，根据 中桩及相应高程测出试验段和取土场各横断面面积，对工程量进行复 核；然后对试验段和取土场进行清表。根据地形特点，清表采用推土 机配合装载机及人工结合的方式进行。用推土机清除表土，并集中堆 放于工程师指定的地点，用于路基竣工后边坡种植草皮。清表厚度控 制在10 30cm,用推土机由线路左侧向右侧推进，两铲间应重叠 50cm,以保证

8、表层种植土及草皮等植物根系清除干净彻底。当推土机 不能一次推进至堆放地，可由装载机和自卸汽车配合二次倒运至指定 堆放地。6. 2试验段路基施工方案6. 2. 1施工准备工作6. 2. 1.1水源解决在路基试验段附近打水井一眼，用洒水车运水至试验段现场。6. 2. 1. 2施工机械车辆的选择在试验段施工中，使用在沙区能较为便利行走的大型机械车辆， 本试验段采用ty-140型推土机、ty-165型推土机、ty-220型推土机、 ty-320型推土机、zl50装载机、20t前后驱动振动压路机等。6.2.2风积沙填筑6. 2. 2. 1工艺选择根据以往施工经验，在风积沙施工中，一般采用干压实或湿压实

9、两种不同的施工工艺。本试验段根据现场实际情况，选用补水湿压实 法进行路基碾压施工，风积沙湿压实相对较简单，易于控制、操作。6. 2. 2. 2补水湿压法施工工艺流程基底清理测量放线-填料前基底清理碾压-基底检测-拉运土 方分层填筑-推土机摊土粗平-测量虚铺厚度-补水浇水-推土机 整平稳压-机械碾压-质量检测-下步工序施工。6. 2. 2. 3测量放线：首先放出路基的中心线，每20m 桩，然后 在路基两侧适当的位置设置护桩。再根据每填筑层顶面标高放出每层 风积沙填筑的边线。边线采用竹竿控制，每20m 桩，桩上插红色三 角测量旗帜。竹竿长度一般为60cm左右。6. 2. 2. 4虚铺厚度：洒水湿润

10、完成后，用白灰画出方格，大小为 5x5m。灰线方格完成后，计算出每格内虚铺方量为& 75m3 （按虚铺 35cm计算），每格装载机倒4斗料，控制虚铺厚度。6.2.2. 5高程控制：现场施工时，以原地面平整压实后的高程作 为原始高程。本试验段，每填筑1层进行高程检测和核实每层的填筑 厚度，确定虚铺系数。同时进行中线偏位的检测，以便在施工过程中 随时纠正中线偏差。6. 2.2. 6挖装、运输试验段填料从dk18+250挖方路段取料，用装载机从预定开挖深 度装沙。施工中注意各道工序要紧凑，尽量避免风积沙水分下渗和蒸 发而大量补水的情况发生。为了保证压实宽度和保证修整路基边坡后 的路堤边缘有足

11、够的压实度，每侧应超出路堤的设计宽度30cm。6. 2. 2. 7平整和洒水：碾压前先检测填料的天然含水量，根据最 佳含水量计算出填料是否应该补水。在现场洒水时，必须及时、大量、 均匀防止漏洒、过洒现象的发生，保证风积沙的施工质量。为了便于 虚铺厚度的控制，整平采取边上土边整平的方式。采用推土机进行粗 平。在粗平过程中，同时进行浇水湿润。在整平过程中，路边线采用 挂线控制虚铺厚度，保证边线顺直，坡度一致，满足设计要求。6. 2. 2. 8 碾压试验段拟采用压路机、推土机（t140、t165、t220、t320 ）、t20 压路机、装载机在3个区域内分别进行碾压试验。待含水量符合要求 后，先采用

12、推土机对3个区域的填料进行稳压平整，然后分别碾压。6. 2. 2. 8. 1压路机：压路机碾压时，必须采取由外向内、由低向高的顺序，同时叠压1/2轮迹。初压时，压轮挤出的松沙壅积于前轮 下，后轮碾压过的表面由于剪切作用发生错动，造成压路机行走困难, 若沙层含水量偏低，还会出现压路机打滑以至于深陷于沙层中的现 象。因此碾压采用前后轮驱动的振动压路机。振动压路机按先静压后 振动、先边后中、先慢后快的顺序。6. 2. 2. & 2装载机和推土机：采用推土机和装载机进行碾压时注意控制行车速度，履带轮迹要重叠。装载机碾压时，装载机铲斗里装 满填料，以增加装载机自重。6.2.2. 9碾压时应注意事

13、宜6.2.2. 9.1由于风积沙成型后的抗剪强度较差，填料压实后表层5"10cm密实度较低呈松散状，上层施工时，须及时补水。补水完成后方可进行上料。6. 2. 2. 9. 2风积沙含水量过大，碾压时出现弹簧现象不会对纯风 积沙填筑的路基质量产生不利影响，由于风积沙的滤水作用和水稳性 好的特点，出现弹簧现象的路基填方不用翻挖，只要等待约1小时后 碾压即可达到规定的密实度。6. 2. 2. 9. 3碾压速度选择6km/h适宜。6.2.2. 10压实度检测：由于风积沙是一种比较特殊的路基填料, 采用传统的重型标准击实方法，对风积沙不是特别适用。最大干密度 的确定将按照风积砂路基施工技术规范

14、中要求的干振法。现场压实度 主要采用环刀法进行压实度的检测。在含水量达到要求，碾压一遍完成时，立即进行压实度检测，检 测频率为每1000m2至少检测两点，不足1000 m2检测两点。检测完 成后，记录好数据。然后在碾压第二遍，碾压完成后立即检测压实度, 记录数据。按照此步骤，直到压实度达到96%,既上路床的压实要求。 再进行下一层的填筑，记录每遍对应的压实度值，积累现场实验数据, 以便总结规律，得出可靠的实验结果。7、质量保证措施7.1施工时严格按设计图纸和施工规范进行施工，该段设计横坡 为2%,纵坡为- 2.5%。7. 2基填筑时，严格控制填料质量及填料的含水量，并选择合适 的压实时间。73

15、现场试验时，认真、及时地填写试验过程中的各类数据，以 保证填方试验段成果的真实性、可靠性。7.4严格报检制度，施工中的检查项目必须及时报监理工程师检 查。7. 5虚心接受监理单位及业主提出的指导意见，积极请教完善质 保措施。8、安全保证措施8.1设立专职安全员并建立24小时旁站制度，及时纠正和消除施工中出现的不安全苗头。8. 2对施工人员定期进行安全教育和安全知识的考核。8. 3工地设立明显的安全警示牌和安全注意事项宣传栏。& 4各类机械设备操作人员必须持证上岗，无证人员或非本机人 员不得上机操作。9、环境保护措施9.1在机械化施工过程中，要尽量减少噪音、废气、废水及尘埃 等的污染，以

16、保障人民的健康，运转中尘埃过大时要及时洒水。92对清理场地的表层腐植土，砍伐的荆棘丛林等废料，要运至 指定的地点进行废弃。9. 3清理施工机械、设备及机械的废水、废油等有害物质以及生 活污水，不得直接排放与河流、池塘或其他水域中。也不得倾泻于饮 用水源附近的土地上，以防污染水源和土壤。10、路基试验段总结10. 1实验依据及数据采集10.1.1最大干密度通过风积砂路基施工技术规范中要求的干振 法确定，通过试验已得出其该段里程填料最大干密度为184。10.1.2根据试验需要随时取样，取样频率每千平方米不低于2 处。10.1.3试验采用环刀法测压实度，采用微波炉烘干，电子天平 称重。10.1.4现

17、场试验时，认真、及时地填写了试验过程中的各类数据，填方试验段成果真实、可靠。10.2压实度实测结果现场收集的试验数据真实有效，对各种机械的压实数据需进行汇 总，并对数据进行认真的分析整理，总结规律。103试验段成果由于压实是提高路基强度和稳定性的根本措施，风积砂路基由于 本身特性，压实受到很多因素的影响，其中主要有：土的性质、含水 率、压实功能、压实机具和压实方法。10. 3.1碾压遍数与压实度的关系通过试验段数据分析可以看出t140及t165推土机在含水量3% 8%之间时，碾压第五遍时压实度达到096以上；t220推土机在含水 量在4%9%之间，碾压第四遍时压实度达到0. 96以上，第五遍压实 度开始降低；t320型推土机在含水量在4%6%时，碾压第三遍时压 实度达到096以上；t20压路机在含水量4%10%时，碾压四遍达到 96以上，碾压第五遍时压实度开始降低。由此可知，机械碾压达到 一定遍数时，会出现峰值，超过峰值，如果再继续碾压，压实度则会 降低。所以在填筑过程中必须严格控制碾压遍数。10. 3. 2含水率和虚铺厚度：根据试验段收集的各机械压实数据，确定施工时填料含水量应控 制在4%9%之间，风积沙填料含水量不得小于4%。虚铺厚度控制在 30cm 35cm。经过测量计算虚铺系数为115,机械碾压速度不宜超过6km/小 时，碾压时轮迹须重叠1/2。在各压实