沙漠公路风积沙施工质量控制

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摘 要：本文根据沙漠公路所处的地理环境，本着就地取材，降低工程造价的原则，提出了沙漠公路利用风积沙修筑路基的施工质量控制方法，为沙漠公路的修筑提供了质量检测的依据，具有一定的实用价值。

关键词：沙漠公路；风积沙；施工；质量控制

中图分类号：U416.1+66

文献标识码：8

1 工程概况

阿拉尔至和田沙漠公路位于塔里木盆地中和田河东岸的绿色走廊边缘，处于世界第二大沙漠塔克拉玛干沙漠腹地，自然环境极为恶劣。路线全长425km，海拔在1176m～1375m间。

该段地形地貌类型以风沙地貌为主，即以新月形沙丘为主要要素的各种沙漠景观地貌类型，属局部起伏总体平整的微丘区。总的特征是北低南高，且地形高差不大。路线通过有稀疏的新月形沙丘带，丘高1～3m，丘间有稀疏粗大的胡杨树根，路段内间断分布有风蚀洼地，地势相对平坦；部分路段为密集的新月形沙丘链群与格状沙丘交替分布，地势起伏较大，沙丘高5～40m，丘间零星生长有胡杨和红柳，路段经过地区为风积沙或粉尘土质沙，厚度一般不超过20m(不包括沙丘的起伏度)，多数在3～5m，由于路线靠近和田河，地下水位较高，一般埋深1.2～2m之间。

气候以典型的大陆沙漠型气候为基本特征，受南疆大型气候天气系统所操纵，表现为冬季干冷降雪量少，夏季干热，秋季温差大等特点，而一定程度上表现出独特的区域性气候特征，即河水和胡杨树林对气候的调节作用，所以和田河下中游荒漠区的气候是由沙漠气候、水体气候和林区气候相互作用而成，中游平原区及河口具有绿洲气候的特点。

2 风积沙路基工程施工方法及质量控制

沙漠公路施工中，风积沙是路基施工的主要对象。风积沙是一种砂性土，含一定数量的粗颗粒，使路基具有足够的强度和稳定性，又有一定数量的细颗粒，使其具有一定的粘结性，不至于过分松散，遇水干得快，不膨胀，湿时不粘，易压实，是修筑路基的良好材料。但风积沙是一种均匀的松散体，施工质量控制不好，会严重影响路用性能。因此采取合理的施工方法，加强施工过程的质量控制是风积沙施工的关键要素。

2．1　风积沙路基施工

2．1．1　风积沙路基施工测量

2．1．1．1　交桩完毕后，增设的水准点应设在地势比较平坦，便于观测，不宜被风蚀和沙埋地方，水准桩采用φ35×1200mm钢管打入沙中至少80cm深(外露40cm左右)。在水准点旁插一带小红旗竹竿或其它易辨标识物。

2．1．1．2　施工时注意保护所有标志，以免被风刮倒或沙埋。

2．1．1．3　沙基放样时，应根据恢复的路基中桩、设计图表定出路基边缘的具置，每20m沙基两侧边缘各插一竹竿或芦苇竿，并系一红布条，注明填挖高度，用(+)表示填方，用(-)表示挖方。

2．1．1．4　路堤放样时，应考虑预加沉落度，预加沉落度数值按试验段试验结果约为填方高度的3％计。

2．1．2　基底处理

2．1．2．1　填方路基在填筑前，应先清除路基范围内的草皮表土、垃圾等杂物，挖除树根，并进行填前整平碾压。

2．1．2．2　路线通过高大复合型沙垄或复合型沙丘链地段，应集中力量成型一段，防护一段，保证沙基有足够强度和稳定性。

2．1．2．3　路堤填筑范围内，原地面的坑、洞、墓穴等，应用风积沙或沙性土回填，并按规定进行压实。

2．1．2．4　对于高度小于1m的流动沙丘路段，应先推平沙丘，并进行填前碾压，达到规定压实要求。

2．1．2．5　当地面横坡不陡于1:10时直接填筑，当地面横坡在1:10～1:5时，把原地面翻松，洒水整平压实后再填；当地面横坡陡于1:5时，将原地面挖成宽度不大于2m，高度不大于0.5m，向内倾斜2％的台阶，然后进行填筑。

2．1．3　试验段

根据具体情况选择地质条件、断面形式具有代表性的地段做试验路段，其长度为2-5km。通过路基填筑试验，确定正确的压实方法，各类压实设备在最佳组合下的各自的碾压遍数、碾压速度，以及能被有效压实的松铺厚度、含水量等施工参数。

2．1．4　填筑

2．1．4．1　采用水平分层填筑压实方法(每层压实厚度不应大干500mm)，按照横断面全宽分咸水平层次，由最低处分层填筑碾压，分层厚度由试验段试验确定。初压主要靠推土机完成。风积沙特点是干燥，含水量小，稳定性好，易振动碾压，但抗剪能力弱，易下陷。路基填筑过程中，通过推土机本身的来回推筑碾压，路基可达到一定的压实度。

2．1．4．2　填摊铺整平使用推土机进行初平，平地机终平，控制层面无局部的凹凸。每层摊铺的宽度，应超出路堤设计宽度的50cm，以保证路堤边缘的压实度。

2．1．4．3　碾压前向压路机操作手进行工前交底，其内容包括碾压范围、压实遍数、压实的速度、轮迹重叠的宽度等。根据试验路段确定的机械组合及施工参数进行压实。

2．1．4．4　分段作业时在两段交接处，如不是在同时填筑，则先填筑地段挖台阶宽度为2m，如同时填筑则分层相互交叠衔接，其搭接长度不小于2m，做到无漏压，无死角，确保碾压平均。

2．1．5　填挖结合部处理

2．1．5．1　结合部的填方部分填料质量适当提高，压实度比相应层的压实度提高1％～2％，并必须从最底部往上填筑，同时按照每层填方量开挖，尽量移挖作填。

2．1．5．2　挖方区先将表土全部清除干净，再按照填方部分的需要进行开挖，选渗透性好、风化程度低、颗粒较小的材料填到过渡区。

2．1．6　挖方路堑施工

2．1．6．1　施工前对地质进行详细调查，重点勘测路堑不良地质区情况，据此采取施工措施和技术措施。

2．1．6．2　沙基开挖至路堑底面如遇特殊土质，应采用符合要求的风积沙换填处理。

2．1．6．3　挖方路基施工标高，应考虑因压实的下沉量，其值应由试验确定。

2．1．6．4　土质路堑平缓横坡地段，采用横向台阶开挖，深路堑采用分层纵向开挖。

2．1．6．5　风积沙碾压采用干压实工艺。

2．1．6．6　对于挖方深度大于2m的路堑两侧及半填半挖段两侧路基加宽1m～2m。

2．1．6．7　沙基挖方碾压完工后，应及时铺设土工布并静压密贴。

2．1．6．8　高大沙丘地段必须使用大功率推土机，将废方向路线两侧推弃并平整。丘间凹地及平沙地段不可就地取沙；防止沙坑积水，最好从沙丘取沙填筑。

2．1．7　风积沙路堤的检验

2．1．7．1　沙基的回弹弯沉值LO是衡量路基整体强度的重要指标。但干燥沙基完工后，其表面处在松散易变形状态，检测回弹弯沉的汽车难驶其上，同时弯沉仪的测头亦难固定。因此其回弹弯沉L0是在铺筑完工并已交验的路面底基层上测试的，以其结果来衡量沙基回弹弯沉。

2．1．7．2　沙基施工中在下列情况或阶段时，应进行中间检查。

a、地基准备工作完成后；

b、遭遇风沙，原地面发生变化需增加或减少工程数量时；

C、填方或挖方段，按规定换填土工作完成后。

2．1．7．3　交工验收时，应对下列项目进行检查：

a、沙基宽度、标高；

b、沙基平面位置；

C、边坡坡度及边坡防护；

d、后压实；

e、取土坑、取土坑位置和形式；

f、隐蔽记录。

2．1．7．4　检查项目表；

2．1．8　干压实施工

在水源紧张沙漠带，为了节约工期，应采用干压实工艺。其施工流程为：填风积沙分层初压调平复压振动碾压铺土工布及砂砾层表层碾压。压实标准如下：

2．1．8．1　路堤压实度≥95％，零填及路堑上路床、路堤路床压实度≥95％，以重型击实试验法为准；

2．1．8．2　沙基压实度试验采用浸水环刀法，环刀中部处于压实层厚的1/2深度；

2．1．8．3　每一压实层均检验压实度，合格后方可填筑其上层，不合格查明原因，采取措施进行补压。检验频率每200m每压实层测4处，不足200m时，根据需要调整检验点。

2．1．8．4　路堤基底在填筑前进行压实，路堤填土高度小于路床厚度(80cm)时，基底的压实度不小于路床的压实标准。

2．1．9　路基边坡修整

测量员按设计要求测量并打出坡顶和坡脚线，并做好明显标记。采用推土机收坡并平地机粗刷，以满足边坡设计要求，注意与边坡防护工程施工紧密结合。

2．2　特殊地区路基处理

在沙漠地区，特殊路基以风沙路基和盐渍土路基为主，对于这类特殊路基处理，具体处理方法及要求如下：

2．2．1　风沙路基

2．2．1．1　宜安排风沙路基在少风、风速较小或有雨季节施工，并在风季来临前配套完成，并做到集中力量完成一段，防护一段。

2．2．1．2　施工次序为先路堑，后路堤，先迎风面，后背风面，先风口地段，后一般地段。

2．2．1．3　在地形开阔的风沙流地段，应将路基两侧20～50m范围内可引起公路积沙的障碍物予以清除、摊平，并进行固沙处理。

2．2．1．4　尽量保护路线两侧原有植被和地表硬壳，以保持原有的平衡状态的地形地貌。

2．2．1．5　在用粉砂和细砂填筑路堤时，应进行试验以确定压实机械和压实方法。

2．2．1．6　从风积沙路基施工开始，就做到随时进行固防处理，当日不能完工的地段，对坡面和路肩加以覆盖，以防刮风。

2．2．1．7　沙基压实采用分层干压实，使用机械为振动式压路机和履带式碾压机械。

2．2．2　盐渍土路基

部分沙漠中丘间洼地地下水较高，蒸发量巨大，使水中盐分在地表结晶，形成较松软的盐壳、盐霜，故盐渍土主要存于沙丘间洼地，这种现象在沿线非常常见。

施工方案如下：

2．2．2．1　尽量不在雨季施工，施工前对该路段地表1m内的土质进行含盐性质及含盐量的控制检测，不合格应换填适宜填料。

2．2．2．2　路堤应分层填筑、分层碾压，每层松铺厚度不大于500mm，严格控制含水量不大于最佳含水量的1个百分点。压实时，应控制在略低于最佳含水量为好。

2．2．2．3　路床以下海1000m3填料，路床部分每500m2填都做一组试件，取土不足上列数量时，也要做一组试件，随时监控填质量。

新疆阿和沙漠公路的施工实践证明，只要严格按照规范的程序施工，抓好每一个细节，风积沙施工的质量是完全可以保证的。