風(fēng)積砂路基試驗(yàn)段技術(shù)研究VIP

1、風(fēng)積砂路基試驗(yàn)段施工技術(shù)研究李誠(chéng)鈺（陜西榆橫鐵路有限責(zé)任公司 陜西 西安 710054）摘 要：榆橫煤化工專用線路基填筑材料主要采用風(fēng)積砂，本文主要針對(duì)風(fēng)積砂路基試驗(yàn)段施工從風(fēng)積砂的特性、填筑施工工藝、過程質(zhì)量控制要點(diǎn)進(jìn)行了深入探討和研究，為指導(dǎo)風(fēng)積砂路基填筑提供準(zhǔn)確參數(shù)，以保證風(fēng)積砂路基施工質(zhì)量。關(guān)鍵詞：風(fēng)積砂 路基 試驗(yàn)段 施工技術(shù) 研究1、工程概況和風(fēng)積砂特性1.1工程概況榆橫煤化工專用線風(fēng)積砂路基總長(zhǎng)32.2km，風(fēng)積砂路基填方142.5291萬m3。1.2風(fēng)積砂特性風(fēng)積砂填料含有很少粉土粒，有一定的粘結(jié)性和塑性，但不易穩(wěn)定，浸水后易成為流體狀態(tài)，干燥時(shí)松散現(xiàn)象嚴(yán)重，性質(zhì)如下表。機(jī)械在

2、行車作用下路基表面極易出現(xiàn)車轍，造成施工困難很大。表1 風(fēng)積砂特性土質(zhì)顆粒組成（按重量計(jì)）/%砂粒粉土粒塑性指數(shù)IP液限WL/%20.07mm0.002mm風(fēng)積砂2070010216282、試驗(yàn)段施工要點(diǎn)2.1試驗(yàn)段選址及布局試驗(yàn)段依據(jù)規(guī)范要求，最小長(zhǎng)度一般不小于100 m，寬度為10 m。分為3個(gè)實(shí)驗(yàn)區(qū)域進(jìn)行施工，每個(gè)區(qū)域?qū)挾葹?0 m。在每個(gè)區(qū)域內(nèi)進(jìn)行不同機(jī)械的壓實(shí)數(shù)據(jù)收集。2.2施工準(zhǔn)備2.2.1機(jī)械準(zhǔn)備8：00前以下機(jī)械必須到場(chǎng)：T165推土機(jī)一臺(tái)、T220推土機(jī)一臺(tái)、裝載機(jī)五臺(tái)、灑水車2臺(tái)等。2.2.2 8：00以前灑水車開始拉水，用水泵抽水對(duì)試驗(yàn)段內(nèi)進(jìn)行灑水濕潤(rùn)，使含水量大于8%。

3、2.2.3 灑水濕潤(rùn)完成后，用白灰畫出方格，大小為5×5m。灰線方格完成后，計(jì)算出每格內(nèi)虛鋪方量為8.75m3（按虛鋪35cm計(jì)算），每格裝載機(jī)倒4都料，控制虛鋪厚度。2.2.4、試驗(yàn)設(shè)備準(zhǔn)備齊全。2.3實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集裝載機(jī)上料完成后，推土機(jī)整平，整平后在第一區(qū)進(jìn)行碾壓，第一區(qū)碾壓完成后取樣測(cè)壓實(shí)度，同時(shí)第二區(qū)、第三區(qū)開始上料，上完了后，推土機(jī)整平，整平后再用預(yù)定機(jī)械進(jìn)行碾壓。測(cè)出碾壓遍數(shù)與壓實(shí)度關(guān)系值。2.4確定松鋪系數(shù)填料之前選取固定樁號(hào)，測(cè)出高程，在壓實(shí)完成后再測(cè)出相應(yīng)高程，計(jì)算出虛鋪系數(shù)。3、開展路基試驗(yàn)段施工的目的3.1路基試驗(yàn)段施工段工程概況3.1.1擬開展進(jìn)行試驗(yàn)施工段落

4、為：榆橫煤化工專用線DK18+070DK18+170，長(zhǎng)100 m，做風(fēng)積沙路基填筑試驗(yàn)段。3.1.2試驗(yàn)段填料取主線DK18+250該段內(nèi)挖方材料，最大挖深達(dá)6.3m。該試驗(yàn)段路基填筑寬度為10m，最大填筑高度4.12米，填筑土石方總量為850m3。3.2進(jìn)行所屬試驗(yàn)段的目的3.2.1通過路基試驗(yàn)段施工，摸索并總結(jié)出一套沙漠地區(qū)風(fēng)積沙路基填、挖方施工合理的施工組織和機(jī)械設(shè)備的配置方式。3.2.2通過試驗(yàn)，摸索并總結(jié)沙漠地區(qū)路基床的填前碾壓、回填、風(fēng)積沙填筑、松鋪厚度在不同自然條件下、不同的碾壓設(shè)備的碾壓遍數(shù)和挖方路塹施工的理想設(shè)備配置及工藝方法。3.2.3摸索并總結(jié)如何依據(jù)招標(biāo)文件的技術(shù)、質(zhì)

5、量標(biāo)準(zhǔn)以及部頒質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行規(guī)范的程序管理方法和質(zhì)量控制手段。3.2.4通過本試驗(yàn)段施工，收集相關(guān)數(shù)據(jù)，指導(dǎo)全面路基工程施工并達(dá)到技術(shù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。4、施工組織和施工安排4.1試驗(yàn)段管理及施工人員配備4.2試驗(yàn)段施工主要機(jī)械配置4.3試驗(yàn)段施工計(jì)劃起訖時(shí)間：2008年9月3日。5、施工準(zhǔn)備：5.1技術(shù)準(zhǔn)備：5.1.1試驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)成果匯總表（包括填料的重型擊實(shí)，CBR，塑、液限，含水量，顆粒分析等）；5.1.2測(cè)量全套資料另附表（采用導(dǎo)線點(diǎn)測(cè)量記錄、導(dǎo)線點(diǎn)、水準(zhǔn)點(diǎn)加密資料）。5.2現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備：5.2.1試驗(yàn)段相應(yīng)人員組織安排均己到位、試驗(yàn)段的協(xié)調(diào)工作己做好；5.2.2試驗(yàn)段施工機(jī)械配備已到位；5.2.

6、3已打通通往試驗(yàn)段的施工便道，人員及機(jī)械設(shè)備可直接進(jìn)場(chǎng)作業(yè)。6、試驗(yàn)路段施工總體要求和施工方案：6.1試驗(yàn)路段施工總體要求：為滿足設(shè)計(jì)要求和施工規(guī)范，必須遵循一下總的原則：6.1.1首先對(duì)低洼地段先挖縱、橫向排水溝，完善排水系統(tǒng)，先清表后碾壓至規(guī)范要求。6.1.2填筑時(shí)先放邊線，立出施工標(biāo)尺，按各種填料松鋪厚度要求計(jì)算出卸料間距，用石灰線劃出方格。6.1.3基底清理測(cè)量放線填料前基底清理碾壓基底檢測(cè)拉運(yùn)土方分層填筑推土機(jī)攤土粗平測(cè)量虛鋪厚度補(bǔ)水碾壓壓實(shí)度、K30檢測(cè)下步工序施工。6.1.4壓實(shí)度：主要采用改進(jìn)環(huán)刀法進(jìn)行壓實(shí)度的檢測(cè)。填料填筑時(shí)根據(jù)93、94、96分區(qū)分別控制壓實(shí)度達(dá)到93%、9

7、4%、96%以上。檢測(cè)頻率為每1000m2至少檢測(cè)兩點(diǎn)，不足1000 m2檢測(cè)兩點(diǎn)。6.1.5清表對(duì)試驗(yàn)段首先用全站儀進(jìn)行放樣，以確立開挖線或坡腳線，根據(jù)中樁及相應(yīng)高程測(cè)出試驗(yàn)段和取土場(chǎng)各橫斷面面積，對(duì)工程量進(jìn)行復(fù)核；然后對(duì)試驗(yàn)段和取土場(chǎng)進(jìn)行清表。根據(jù)地形特點(diǎn)，清表采用推土機(jī)配合裝載機(jī)及人工結(jié)合的方式進(jìn)行。用推土機(jī)清除表土，并集中堆放于工程師指定的地點(diǎn)，用于路基竣工后邊坡種植草皮。清表厚度控制在1030cm，用推土機(jī)由線路左側(cè)向右側(cè)推進(jìn)，兩鏟間應(yīng)重疊50cm，以保證表層種植土及草皮等植物根系清除干凈徹底。當(dāng)推土機(jī)不能一次推進(jìn)至堆放地，可由裝載機(jī)和自卸汽車配合二次倒運(yùn)至指定堆放地。6.2試驗(yàn)段路

8、基施工方案6.2.1施工準(zhǔn)備工作6.2.1.1水源解決在路基試驗(yàn)段附近打水井一眼，用灑水車運(yùn)水至試驗(yàn)段現(xiàn)場(chǎng)。6.2.1.2施工機(jī)械車輛的選擇在試驗(yàn)段施工中，使用在沙區(qū)能較為便利行走的大型機(jī)械車輛，本試驗(yàn)段采用TY-140型推土機(jī)、TY-165型推土機(jī)、TY-220型推土機(jī)、TY-320型推土機(jī)、ZL50裝載機(jī)、20T前后驅(qū)動(dòng)振動(dòng)壓路機(jī)等。6.2.2風(fēng)積沙填筑6.2.2.1工藝選擇根據(jù)以往施工經(jīng)驗(yàn)，在風(fēng)積沙施工中,一般采用干壓實(shí)或濕壓實(shí)兩種不同的施工工藝。本試驗(yàn)段根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，選用補(bǔ)水濕壓實(shí)法進(jìn)行路基碾壓施工，風(fēng)積沙濕壓實(shí)相對(duì)較簡(jiǎn)單，易于控制、操作。6.2.2.2補(bǔ)水濕壓法施工工藝流程

9、60;  基底清理測(cè)量放線填料前基底清理碾壓基底檢測(cè)拉運(yùn)土方分層填筑推土機(jī)攤土粗平測(cè)量虛鋪厚度補(bǔ)水澆水推土機(jī)整平穩(wěn)壓機(jī)械碾壓質(zhì)量檢測(cè)下步工序施工。 6.2.2.3測(cè)量放線：首先放出路基的中心線，每20m一樁，然后在路基兩側(cè)適當(dāng)?shù)奈恢迷O(shè)置護(hù)樁。再根據(jù)每填筑層頂面標(biāo)高放出每層風(fēng)積沙填筑的邊線。邊線采用竹竿控制，每20m一樁，樁上插紅色三角測(cè)量旗幟。竹竿長(zhǎng)度一般為60cm左右。  6.2.2.4虛鋪厚度：灑水濕潤(rùn)完成后，用白灰畫出方格，大小為5×5m?；揖€方格完成后，計(jì)算出每格內(nèi)虛鋪方量為8.75m3（按虛鋪35cm計(jì)算），每格裝載機(jī)倒4斗

10、料，控制虛鋪厚度。6.2.2.5高程控制：現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)，以原地面平整壓實(shí)后的高程作為原始高程。本試驗(yàn)段，每填筑1層進(jìn)行高程檢測(cè)和核實(shí)每層的填筑厚度，確定虛鋪系數(shù)。同時(shí)進(jìn)行中線偏位的檢測(cè)，以便在施工過程中隨時(shí)糾正中線偏差。6.2.2.6挖裝、運(yùn)輸（kg/cm3）試驗(yàn)段填料從DK18+250挖方路段取料，用裝載機(jī)從預(yù)定開挖深度裝沙。施工中注意各道工序要緊湊，盡量避免風(fēng)積沙水分下滲和蒸發(fā)而大量補(bǔ)水的情況發(fā)生。為了保證壓實(shí)寬度和保證修整路基邊坡后的路堤邊緣有足夠的壓實(shí)度，每側(cè)應(yīng)超出路堤的設(shè)計(jì)寬度30cm。6.2.2.7平整和灑水：碾壓前先檢測(cè)填料的天然含水量，根據(jù)最佳含水量計(jì)算出填料是否應(yīng)該補(bǔ)水。在現(xiàn)場(chǎng)

11、灑水時(shí)，必須及時(shí)、大量、均勻防止漏灑、過灑現(xiàn)象的發(fā)生，保證風(fēng)積沙的施工質(zhì)量。為了便于虛鋪厚度的控制，整平采取邊上土邊整平的方式。采用推土機(jī)進(jìn)行粗平。在粗平過程中，同時(shí)進(jìn)行澆水濕潤(rùn)。在整平過程中，路邊線采用掛線控制虛鋪厚度，保證邊線順直，坡度一致，滿足設(shè)計(jì)要求。 6.2.2.8碾壓試驗(yàn)段擬采用壓路機(jī)、推土機(jī)（T140、T165、T220、T320）、T20壓路機(jī)、裝載機(jī)在3個(gè)區(qū)域內(nèi)分別進(jìn)行碾壓試驗(yàn)。待含水量符合要求后，先采用推土機(jī)對(duì)3個(gè)區(qū)域的填料進(jìn)行穩(wěn)壓平整，然后分別碾壓。6.2.2.8.1壓路機(jī)：壓路機(jī)碾壓時(shí)，必須采取由外向內(nèi)、由低向高的順序，同時(shí)疊壓1/2輪跡。初壓時(shí)，壓輪擠出的松沙壅積于前

12、輪下，后輪碾壓過的表面由于剪切作用發(fā)生錯(cuò)動(dòng)，造成壓路機(jī)行走困難，若沙層含水量偏低，還會(huì)出現(xiàn)壓路機(jī)打滑以至于深陷于沙層中的現(xiàn)象。因此碾壓采用前后輪驅(qū)動(dòng)的振動(dòng)壓路機(jī)。振動(dòng)壓路機(jī)按先靜壓后振動(dòng)、先邊后中、先慢后快的順序。6.2.2.8.2裝載機(jī)和推土機(jī)：采用推土機(jī)和裝載機(jī)進(jìn)行碾壓時(shí)注意控制行車速度，履帶輪跡要重疊。裝載機(jī)碾壓時(shí)，裝載機(jī)鏟斗里裝滿填料，以增加裝載機(jī)自重。6.2.2.9碾壓時(shí)應(yīng)注意事宜 6.2.2.9.1由于風(fēng)積沙成型后的抗剪強(qiáng)度較差，填料壓實(shí)后表層510cm密實(shí)度較低呈松散狀，上層施工時(shí)，須及時(shí)補(bǔ)水。補(bǔ)水完成后方可進(jìn)行上料。6.2.2.9.2風(fēng)積沙含水量過大，碾壓時(shí)出現(xiàn)彈簧現(xiàn)象不會(huì)對(duì)純

13、風(fēng)積沙填筑的路基質(zhì)量產(chǎn)生不利影響，由于風(fēng)積沙的濾水作用和水穩(wěn)性好的特點(diǎn)，出現(xiàn)彈簧現(xiàn)象的路基填方不用翻挖，只要等待約1小時(shí)后碾壓即可達(dá)到規(guī)定的密實(shí)度。6.2.2.9.3碾壓速度選擇6km/h適宜。6.2.2.10壓實(shí)度檢測(cè)：由于風(fēng)積沙是一種比較特殊的路基填料，采用傳統(tǒng)的重型標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)方法，對(duì)風(fēng)積沙不是特別適用。最大干密度的確定將按照風(fēng)積砂路基施工技術(shù)規(guī)范中要求的干振法?，F(xiàn)場(chǎng)壓實(shí)度主要采用環(huán)刀法進(jìn)行壓實(shí)度的檢測(cè)。在含水量達(dá)到要求，碾壓一遍完成時(shí)，立即進(jìn)行壓實(shí)度檢測(cè)，檢測(cè)頻率為每1000m2至少檢測(cè)兩點(diǎn)，不足1000 m2檢測(cè)兩點(diǎn)。檢測(cè)完成后，記錄好數(shù)據(jù)。然后在碾壓第二遍，碾壓完成后立即檢測(cè)壓實(shí)度，記

14、錄數(shù)據(jù)。按照此步驟，直到壓實(shí)度達(dá)到96%，既上路床的壓實(shí)要求。再進(jìn)行下一層的填筑，記錄每遍對(duì)應(yīng)的壓實(shí)度值，積累現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，以便總結(jié)規(guī)律，得出可靠的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 7、質(zhì)量保證措施7.1施工時(shí)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)圖紙和施工規(guī)范進(jìn)行施工，該段設(shè)計(jì)橫坡為2%，縱坡為2.5%。7.2基填筑時(shí)，嚴(yán)格控制填料質(zhì)量及填料的含水量，并選擇合適的壓實(shí)時(shí)間。7.3現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)時(shí)，認(rèn)真、及時(shí)地填寫試驗(yàn)過程中的各類數(shù)據(jù)，以保證填方試驗(yàn)段成果的真實(shí)性、可靠性。7.4嚴(yán)格報(bào)檢制度，施工中的檢查項(xiàng)目必須及時(shí)報(bào)監(jiān)理工程師檢查。7.5虛心接受監(jiān)理單位及業(yè)主提出的指導(dǎo)意見，積極請(qǐng)教完善質(zhì)保措施。8、安全保證措施8.1設(shè)立專職安全員并建

15、立24小時(shí)旁站制度，及時(shí)糾正和消除施工中出現(xiàn)的不安全苗頭。8.2對(duì)施工人員定期進(jìn)行安全教育和安全知識(shí)的考核。8.3工地設(shè)立明顯的安全警示牌和安全注意事項(xiàng)宣傳欄。8.4各類機(jī)械設(shè)備操作人員必須持證上崗，無證人員或非本機(jī)人員不得上機(jī)操作。9、環(huán)境保護(hù)措施9.1在機(jī)械化施工過程中，要盡量減少噪音、廢氣、廢水及塵埃等的污染，以保障人民的健康，運(yùn)轉(zhuǎn)中塵埃過大時(shí)要及時(shí)灑水。9.2對(duì)清理場(chǎng)地的表層腐植土，砍伐的荊棘叢林等廢料，要運(yùn)至指定的地點(diǎn)進(jìn)行廢棄。9.3清理施工機(jī)械、設(shè)備及機(jī)械的廢水、廢油等有害物質(zhì)以及生活污水，不得直接排放與河流、池塘或其他水域中。也不得傾瀉于飲用水源附近的土地上，以防污染水源和土壤。

16、10、路基試驗(yàn)段總結(jié)10.1實(shí)驗(yàn)依據(jù)及數(shù)據(jù)采集10.1.1最大干密度通過風(fēng)積砂路基施工技術(shù)規(guī)范中要求的干振法確定，通過試驗(yàn)已得出其該段里程填料最大干密度為1.84。10.1.2根據(jù)試驗(yàn)需要隨時(shí)取樣，取樣頻率每千平方米不低于2處。10.1.3試驗(yàn)采用環(huán)刀法測(cè)壓實(shí)度，采用微波爐烘干，電子天平稱重。10.1.4現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)時(shí)，認(rèn)真、及時(shí)地填寫了試驗(yàn)過程中的各類數(shù)據(jù)，填方試驗(yàn)段成果真實(shí)、可靠。10.2壓實(shí)度實(shí)測(cè)結(jié)果現(xiàn)場(chǎng)收集的試驗(yàn)數(shù)據(jù)真實(shí)有效，對(duì)各種機(jī)械的壓實(shí)數(shù)據(jù)需進(jìn)行匯總，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行認(rèn)真的分析整理，總結(jié)規(guī)律。10.3試驗(yàn)段成果由于壓實(shí)是提高路基強(qiáng)度和穩(wěn)定性的根本措施，風(fēng)積砂路基由于本身特性，壓實(shí)受到很多

17、因素的影響，其中主要有：土的性質(zhì)、含水率、壓實(shí)功能、壓實(shí)機(jī)具和壓實(shí)方法。10.3.1碾壓遍數(shù)與壓實(shí)度的關(guān)系通過試驗(yàn)段數(shù)據(jù)分析可以看出T140及T165推土機(jī)在含水量3%8%之間時(shí)，碾壓第五遍時(shí)壓實(shí)度達(dá)到0.96以上；T220推土機(jī)在含水量在4%9%之間，碾壓第四遍時(shí)壓實(shí)度達(dá)到0.96以上，第五遍壓實(shí)度開始降低；T320型推土機(jī)在含水量在4%6%時(shí)，碾壓第三遍時(shí)壓實(shí)度達(dá)到0.96以上；T20壓路機(jī)在含水量4%10%時(shí)，碾壓四遍達(dá)到96以上，碾壓第五遍時(shí)壓實(shí)度開始降低。由此可知，機(jī)械碾壓達(dá)到一定遍數(shù)時(shí)，會(huì)出現(xiàn)峰值，超過峰值，如果再繼續(xù)碾壓，壓實(shí)度則會(huì)降低。所以在填筑過程中必須嚴(yán)格控制碾壓遍數(shù)。10.3.2含水率和虛鋪厚度：根據(jù)試驗(yàn)段收集的各機(jī)械壓實(shí)數(shù)據(jù)，確定施工時(shí)填料含水量應(yīng)控制在4%9%之間，風(fēng)積沙填料含水量不得小于4%。虛鋪厚度控制在30cm35cm。經(jīng)過測(cè)量計(jì)算虛鋪系數(shù)為1.15，機(jī)械碾壓速度不宜超過6km/小時(shí)，碾壓時(shí)輪跡須重疊1/2。在各壓實(shí)