淺談戈壁大風沙、長日照地區高速公路路基施工技術

單靜云

摘 要：隨著西部大開發的推行，穿越戈壁地區的高速公路建設項目越來越多。結合現場施工經驗，分析其質量控制要點。希望對戈壁大風沙、長日照地區的路基施工能夠起到參考作用。

關鍵詞：戈壁地區;路基施工;快速封閉;質量控制

中圖分類號：U213.1 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）22-0129-02

0 引言

在高速公路路基施工中，干旱少雨、大風及沙塵暴、高寒將給施工帶來一定的困難，特別是路基施工中，如何對戈壁、風沙路段采取有效措施，減小填筑土中水分蒸發，保證其最佳含水量，將成為保證工程質量、降低工程造價的關鍵。該項技術的探究，能夠更好地提升戈壁大風沙、長日照地區高速公路路基施工技術的操作、控制水平，提升戈壁地區高速公路路基施工的整體質量。

1 工程簡介

柳格國高（G3011）敦煌至當金山高速公路作為柳園—格爾木國家高速公路的重要組成部分，是溝通格爾木和拉薩的重要迂回線路。項目的實施對加強我國與歐亞各國之間的合作，構建開放型經濟新體制，提升絲綢之路經濟帶上的通達能力，有著重要和深遠的戰略意義。

柳格國高（G3011）敦煌至當金山高速公路試驗段DDSY-2標段，線路起訖樁號為K285+400～K297+275.448，主線長度11.875公里，其中路基4.3km，作業內容為路基土石方開挖及填筑，橋涵過渡段填筑，路基附屬工程等。

項目地處戈壁地區，主要環境特征為大風頻繁、風力強勁;日照時間長，早晚溫差大;氣候干燥，降雨量小，蒸發量大，夏季短暫炎熱，冬季漫長嚴寒。

2 路基施工技術

2.1 填土

作為路基壓實質量檢驗的主要參數之一，路基分層壓實厚度的控制是其中的關鍵，分層施工控制的質量直接影響路基壓實的質量和施工工效。

本項目路基填筑采用“網格法”布料攤鋪，在路基填筑面用白灰畫出網格，網格尺寸計算時以路線縱向為長邊、橫向為短邊，以便控制運輸車輛按網格順序傾倒填料;在網格節點處做好標高臺（按試驗段確定的松鋪系數1.2，控制松鋪厚度），標高臺頂面用白灰做出標記，以便攤鋪平整時能夠準確控制攤鋪厚度。按松鋪厚度30cm控制時，根據路基填筑面寬度計算網格規格，有效避免了攤鋪厚度不均勻、粗顆粒匯集在一起的問題。本項目自卸車的車廂容量為24m3，根據路基寬度合理分部網格數量。

在路基邊坡邊緣埋設標有紅白相間的花桿，用以控制路基邊緣處的松鋪厚度。

2.2 攤鋪整平碾壓

路基填筑面按照網格布料后，用推土機、裝載機進行攤鋪、粗平，平地機精平的方式（如圖1），控制填筑層在縱向、橫向的布料平順均勻，有效保證壓路機的鋼輪表面能與填料密貼，達到要求的碾壓效果。

在攤鋪、粗平時，用推土機、裝載機對路肩部位進行壓實，保證壓路機在碾壓施工時，能夠壓到路肩而不產生滑移。壓實之后，對局部凹坑采用人工補料修整。

2.3 機械碾壓施工

路基施工填筑過程中壓實機械采用22T重型壓路機，碾壓順序從線路（整體式路基）兩邊向中間、由低處向高處逐步碾壓，碾壓工藝為：先靜壓1遍，再弱振1遍、強振（碾壓遍數按不同壓實度要求確定），最后靜壓1遍。

本項目在93區、94區、96區試驗段的碾壓控制方式如表1。

2.4 檢驗簽證

本標段高速公路路基設計為整體式結構，對路基的工后沉降有著嚴格的要求，因此控制路基填筑的質量顯得尤為重要，問題的核心在于嚴格控制路基的壓實質量。

本項目在路基填筑施工時，對填料加大抽樣頻率，做標準擊實試驗，對每次試驗結果嚴格按照相關試驗控制指標控制施工。施工現場在碾壓施工前先進行含水檢測，含水量達到最佳含水量要求的范圍時，再進行碾壓施工。

碾壓時多臺壓路機同時作業，快速封閉，有效保證了路基在碾壓時的含水量，確保壓實質量。

3 施工控制要點

3.1 填筑方式

路基填筑應橫向全寬、縱向分層填筑壓實，嚴禁出現縱向接縫。當原地面凹凸不平時，應先從最低處分層填筑，兩邊向中間填筑。路基邊坡超填寬度為30cm。當路基各段分別填筑時，接頭處應挖臺階，臺階寬度大于2m，臺階高度與填筑層厚度相同。

3.2 填料控制

在路基施工前，對填料的級配、粒徑、強度等相關技術參數按規范要求的試驗方法進行檢驗，確保填料的相關技術參數達到要求。分層填筑厚度應根據壓實機械的壓實度的要求值、填料類型和壓實能力，通過施工試驗段確定。本項目采用礫石類土填筑，22T重型壓路機碾壓，分層的最大壓實厚度控制在小于30cm。

本項目設計要求路基路堤填料CBR不小于4%，最大粒徑小于150mm;下路床填料CBR不小于5%，最大粒徑不超過100mm;上路床填料CBR不小于8%，最大粒徑不超過100mm。通過對取土場填料的取樣分析，得知填料主要為粗圓礫土構成，最佳含水率5.9%，最大干密度2.34g/cm3， 天然含水率為0.9%，填料粒徑小于150mm占試樣總質量的81%，小于100mm的占72%。填料存在超粒徑的現象，需要對填料進行篩分，粒徑才能達到設計及規范要求。

篩分操作分兩步進行操作：

第一步，在自卸車車廂頂部架“人”字型車背篩，“人”字型車背篩兩邊延長，超出車廂邊框30cm，防止篩余超粒徑的廢料損傷車輛，車背篩采用型鋼做骨架，彈性鉆桿焊接成條狀篩網;

第二步，填料運至現場，在攤鋪施工過程中，人工對扁長狀的大粒徑礫石、卸車時從篩網上掉落的塊石進行最后撿出。通過以上兩個步驟，從而確保填料滿足設計要求。

3.3 路基燜料

在戈壁地區，天然取土場的路基填料天然含水量小于最佳含水量，且水分蒸發快，在實際施工中采取了取土場燜料和填筑現場灑水相配合的方案解決填料含水的問題。

填料在裝車運輸的前一天晚上，采取“梅花樁+導流溝”的方式挖坑儲水燜土（如圖2），然后裝車運至現場填筑。

由于氣溫和大風的影響，被燜好的填料從取土場到攤鋪粗平后，含水損失很大，還需要采取及時灑水補充的措施，灑水后及時碾壓封閉，灑水量根據實測值與最佳含水量的差值確定。

由于施工地段嚴重缺水，因此控制含水率成為土方路基填筑施工工序中關鍵控制工序。項目部積極應對缺水情況，通過多水源地拉水、路基灑水悶料等方法，有效的解決了路基填料含水的問題，保證施工質量。

3.4 填料最佳含水率控制

本項目地處戈壁荒灘地區，大風天氣頻繁、風力強，氣候干燥，蒸發量大，受地形影響，氣候差異較大，項目區最高氣溫35～37.7℃，年平均降水量42.4～151.4mm，年平均蒸發量2005.2～3523.9mm，春夏秋季多東風，冬季多西風，年平均風速3.7m/s。在攤鋪整平過程中，填料水分散失比較大，常常會超出最佳含水范圍，影響路基的填筑壓實質量。通過試驗檢測統計發現，填料在運輸過程中含水量損耗0.3%，攤鋪的過程中含水量損耗1.7%。在攤鋪完成后，對填料進行灑水補充，保證碾壓時填料有著最佳含水率。

計劃填筑方量3000m3（實方），填料悶料需水（298m3）。

已知：ω最佳=5.9%，ω天然=0.9%，ρ=1668Kg/m3

悶料需水：M水=M濕（ω最佳-ω天然）/（1+ω天然）=1.2ρV（ω最佳-ω天然）/（1+ω天然）=1.2×1668Kg/m3×3000m3× （5.9%-0.9%）/（1+0.9%）=297562Kg=298m3

攤鋪后補水：M水=298m3-179m3=114m3

碾壓時多臺壓路機同時作業，快速封閉，有效保證了路基在碾壓時的含水量，確保壓實質量。

4 結語

本項目通過自卸車車廂架設“人”字型篩網提高了填料過篩效率，節省了施工成本，局部通過人工挑揀扁長狀及散落的塊石有效解決了路基填料的超粒徑填料問題，確保了填料的均勻性，提升了路基填筑質量。

通過現場試驗進行施工現場補水量測算，M水=M濕（ω最佳- ω天然）/（1+ω天然）;本項目地區填料在悶料后含水量損失為2%左右，悶料后根據水份蒸發情況灑水補水，通過填料料場悶料和現場攤鋪補水措施使填料含水率始終控制在最佳含水量-1%～2%及時碾壓，實現工、料、機最佳組合，保證路基填筑壓實效果。由于本項目所在戈壁地區的填料含土量較小，在施工中，通過分析施工地段填料的性質，進一步研究采取何種措施可以使該類土填筑的路基“板結”效果更加，達到較為理想的壓實效果。在本項目路基施工中，通過不斷的交流施工經驗，總結出戈壁大風沙、長日照地區高速公路路基壓實質量控制施工關鍵技術，為今后戈壁大風沙、長日照地區施工提供經驗參考。

參考文獻

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