浅谈风积沙路基施工工艺

铁二十一局集团第一工程有限公司 乌鲁木齐 830011

【摘要】结合库阿二线ZH2标段荒漠化风积沙路基填筑的碾压试验、设计标准、施工规范等，解决了荒漠化风积沙路基填筑压实度及缺水问题，高质量的解决了风积沙路基填筑质量控制问题，可以进行大面积指导施工。

【关键词】荒漠化；风积沙；填筑；压实；

一、工程情况简介

1.1工程概况

表1 风沙路基区段表

里程 长度 平铺圆砾土 芦苇方格 C15混凝土块板

防护面积 芦苇

m m3 m2 Kg m3

DK729+300-DK729+943 643 1286 64300 167180 167

DK730+003-DK730+196 193 386 19300 50180 50

本线走行于南天山南麓塔里木盆地北缘山前洪积砾质倾斜平原和冲、洪积土质平原，地势大体上呈北高南低，地面高程1000～1060m。

本线风积沙路基施工段位于南天山南麓塔里木盆地北缘山前洪积土质平原，自然环境不利于施工的因素较多，冬季气温严寒干燥，夏季高温少雨，地表植被稀少，下部土为风积细沙层，土质极差。

二、工法特点

1. 可操作性强，完善、简便。

2. 工程质量可控，竣工后沉降量小。

3. 能够满足施工规范及设计要求。

三、适用范围

本工法适用于粉沙土、细沙土作填料时的路基填筑工程。

四、施工准备

表2 标准击实试验结果

水源：线路所经地区主要河流为库车河、常年流水，同时分布有

一、

二、三级支流，多为季节性河流。库车河天然水质好，适宜作多种用途的水源，对混凝土无侵蚀性。部分工点施工及生活用水较为缺乏、需外运。

材料：路基填料所采用的沙土的沙质应纯净、无杂物，填筑路基时不得和其他填料进行混合填筑。

主要机械设备：本线地广人稀，沿线大部分为荒漠，高温、沙尘天气对机械车辆的损害大，交通运输、机械维修保养、配件供应等极为不便。因此，应尽量考虑在沙区能便利行走的大型机械车辆，并尽量调配较新、较好的设备进场。详细机械配备见表3。

表3主要施工机械设备

序号 名称 额定功率或容量

1 推土机 最大牵引力>180KN

2 挖掘机 斗容量>0.8m3

3 自卸汽车 载重量>8t

4 装载机 斗容量>2m3

5 洒水车 容量>8m3

6 羊足碾振动压路机 20T以上

五、施工工艺及方法

施工前准备工作→原地表处理→检测合格→填筑饱水填料→整平、摊铺填料→推土机稳压→羊足碾振动压路机碾压→压路机静压收光→检测合格→整平→铺土工布→振动碾压。

5.1 施工准备

5.2 基底处理

原地面清理深度应根据腐土厚度决定，清除的腐土应集中堆放，清表后余留的草根、树根等需要人工剔除。对特殊地段按设计规范要求进行地基处理和压实，确保原地面的压实度达到设计要求后方可进入下道工序。

5.3 分层初压

每填筑一层，用推土机或平地机沿线路纵向大致整平，并碾压3-4 遍。轮迹布满整个路幅为一遍。 5.4 整平

采用装载机和平地机按放样标高和宽度进行施工。

5.5 路基压实

为保证工程质量，路基两侧各加宽50cm，确保路肩压实度满足设计要求。

振动碾压：由羊足碾振动压路机采用高频、低幅振动碾压。碾压时，要从路基两侧边缘向中间碾压，且碾压轮辐重叠不得小于1/3 轮辐。碾压直到满足设计要求的密实度后方可进入下道工序。

风积沙对振动很敏感，在最佳含水量时，采用羊足碾振动压路机碾压，压实效果好，效率高。根据库伦定律：τf=σ・tgφ+C，风积沙的抗剪强度τf是由粘聚力C，内摩擦角φ和作用于剪切面上的法向应力σ形成的。风积沙的粘聚力基本为0，因此只有增大内摩擦角才能获得较大的抗剪强度。基于风积沙的上述力学性质，压实是风积沙路基施工中的难点。

图2 饱水碾压法施工工艺流程

5.6 检测

压实质量以压实度控制，并根据最大干密度计算压实度。压实度应达到规定的标准，若不符合要求时应进行补压，直到满足设计要求的密实度后方可进入下道工序。

5.7 路基顶层施工

5.8 风积沙路基的防护

荒漠地区路基工程应遵循边施工边防护的原则，集中力量完成一段，防护一段，为防止风蚀和填筑底基层提供通行条件，对路基顶面用天然沙砾或碎石土进行覆盖。

路基边坡采用浆砌片石、散铺卵砾石等多种形式进行加固，在路基两侧一定范围内修筑一些阻沙、固沙及导沙设施，保护线路不被流沙掩埋，迎风面采用栽种芦苇草方格、麦草沙障等固沙措施。

六、机械作业效率计算

1、压路机碾压生产效率Qy

式中 Qy―压路机生产率，m3/h；

b―碾压带宽度，m；

c―碾压搭接宽度，m（一般为0.15～0.30m）；

h―填层压实厚度，cm；

L―碾压区段长度，m；

V―碾压机碾压行走速率，m/s；

n―碾压遍数；

KB―时间利用系数，一般取0.80～0.9。

七、施工注意事项及安全与环境保护

1、根据荒漠地带的气候特点和风积沙路基施工的特殊工艺，施工时应注意：

1）. 荒漠夏季的平均气温在35℃以上，水份蒸发量增大，人员和机械均难以承受，应尽量避开中午的高温时段，施工时间应尽量考虑早、晚和夜间。

2）.施工队伍的段落划分不宜过长，应集中力量完成一段，交验一段，防护一段，交验合格后，为防止风沙侵蚀和为填筑底基层提供通行条件，应对路床顶面用碎石土或天然沙砾进行覆盖。

3）.荒漠植被稀少，成活率低，在防风治沙中作用巨大，应在施工过程中尽量的减少对荒漠植被的破坏。

5）.严禁在施工中乱堆乱弃，严格按照设计取弃土场进行施工。

2、安全与环境保护

1）.机械作业区内应设置安全标志，非机械操作人员应戴安全帽，机械操作人员应服从作业指挥人员的统一指挥。

2）.施工人员不得在机械行走路线和作业范围内坐卧休息。

3）.取土后的取土坑应按施工图采取土地整治或防护措施。

4）.机械的废油料、废电瓶应集中处理，不得随意丢弃。

8、结束语

通过风积沙路基填筑工艺在库阿铁路的施工实践，成功地解决了风积沙路基填筑质量控制问题。风积沙路基填筑最重要的就是压实度的控制，我部施工的风积沙路基段经检测双控指标（触探、K30法）全部满足要求。风积沙路基适用于雨季施工，保证了路基的填筑质量，同时施工成本较低。我部顺利地完成风积沙路基填筑施工的重要课题，可以根据该工艺指导大面积风积沙路基施工。