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砂土路基施工的論文
摘 要：簡(jiǎn)單介紹了砂土的特性，針對砂土路基在壓實(shí)過(guò)程中存在的壓實(shí)度不足、表面松散、起皮、含水量不易控制等問(wèn)題，從機械配置、作業(yè)方法等方面入手闡述了具體的解決方法及檢測方法，以期指導實(shí)踐。
關(guān)鍵詞：砂土路基，壓實(shí)度，含水量，作業(yè)方法中圖分類(lèi)號：U416文獻標識碼：A0 引言高速公路設計施工要考慮的一個(gè)很重要的問(wèn)題就是盡量能夠就地取材，降低工程成本，同時(shí)也保護環(huán)境。砂土路基施工時(shí)，就要充分掌握砂土的特性，找出最好的施工方法，在保證質(zhì)量的前提下，加快施工進(jìn)度。
1 砂土的特性
砂土水穩定性好、透水性強、沉陷快、飽水易壓實(shí)、毛細水上升高度小，是一種良好的路基填料。但砂土存在塑性指數極低，不易壓實(shí)，失水后易滑坍，干穩定性差的缺陷。
砂土級配不良，天然條件下不可能自己形成較緊密的土體，只有通過(guò)飽水壓實(shí)才能縮小顆粒間距，形成一定結構強度。由于砂土與粘土在土質(zhì)、力學(xué)性質(zhì)各項技術(shù)指標上的差異，在施工中砂土與粘土的具體操作及各項控制指標也存在著(zhù)很大差別。因此，砂土的壓實(shí)控制便成了施工中一個(gè)最棘手的問(wèn)題，也是工程中最薄弱的環(huán)節。
2 施工中常遇到的問(wèn)題，解決方法、控制、要求壓實(shí)效果的好壞，是直接影響工程質(zhì)量?jì)?yōu)劣的重要因素。
砂土路基在壓實(shí)過(guò)程中經(jīng)常存在壓實(shí)度達不到要求，表面松散、起皮，含水量不易控制等問(wèn)題。高密實(shí)度性能可以在正確選擇壓實(shí)方法，所采用的壓實(shí)機械參數和壓實(shí)工況的基礎上達到。主要從以下幾個(gè)方面來(lái)重點(diǎn)控制。
2.1 機械配置
施工機械的配備要滿(mǎn)足施工需要，作業(yè)方法簡(jiǎn)單快速，經(jīng)濟合理，機械必須要配套。機械的數量則要從工程的規模、性質(zhì)、施工要求、資金來(lái)源、配套設施、工期長(cháng)短等方面來(lái)考慮配備。在公路施工前，要根據各種試驗數據，正確的選擇壓路機。選擇壓路機的主要根據是：被壓材料的種類(lèi)、性質(zhì)、顆粒組成、含水量和鋪層厚度及施工條件、工程進(jìn)度以及所要求的壓實(shí)度、平整度和各種壓路機的技術(shù)性能等，砂土的抗剪切能力是非常差的，所以羊足碾、三腳碾是不適用于砂土壓實(shí)的。大型振動(dòng)壓路對壓實(shí)效果并不顯著(zhù)，激振力40 t的振動(dòng)壓路機在碾壓兩遍、三遍、四遍的壓實(shí)度增長(cháng)并不明顯，是不經(jīng)濟適用的。對于砂土的壓實(shí)，可以選用振動(dòng)壓路機和輪胎壓路機，且振動(dòng)壓路機應選擇22 t以?xún)鹊妮p型壓路機為宜，輪胎壓路機則應選擇18 t以上的稍大噸位的壓路機效果更好。平地機與推土機的選擇要綜合考慮，因為砂土的攤鋪整平是很容易的，所以在這兩類(lèi)機械的選擇上，可以互補。另外，砂土施工時(shí)含水量控制范圍較小，灑水車(chē)配備要充足，一般兩臺足夠。在必要的時(shí)候（如砂土的天然含水量大于24%以上時(shí)），可以增加旋耕拌和機用以翻松晾曬。
綜上所述，每套機械的組合為：兩臺16 t~22 t振動(dòng)壓路機，一臺18 t以上膠輪壓路機，一臺120 kW以上推土機，一臺160 kW以上平地機，兩臺灑水車(chē)，另可增加50型旋耕機一臺。
2.2 含水量控制
砂土路基施工時(shí)有一句行話(huà)：“大雨大干，小雨小干，不下雨灑水干�！笨梢�(jiàn)含水量對砂土路基壓實(shí)的重要性。低液限土的擊實(shí)曲線(xiàn)，較粘性類(lèi)土來(lái)說(shuō)兩側坡度較陡（砂土的最大干密度一般在1。 68 g/cm3~1。 79 g/cm3），也就是施工時(shí)含水量控制范圍更小，因此，施工時(shí)含水量控制要求較高，過(guò)大、過(guò)小都容易引起松散、起皮。砂土和粉砂土現場(chǎng)施工時(shí)，水分容易蒸發(fā)，所以在最佳含水量±2%并不能達到壓實(shí)度要求。含水量比最佳含水量大時(shí)更容易壓實(shí)。但就低液限粘土而言，如果含水量過(guò)大，機械振動(dòng)會(huì )出現液化現象。相對其他土質(zhì)更容易出現“軟彈”現象，因此，氣溫較高且空氣干燥時(shí)，砂土碾壓時(shí)含水量控制在比最佳含水量高出4%~6%，雨季施工時(shí)控制在高出3%~5%為宜。當土的含水量偏低時(shí)，一般做法是灑水車(chē)灑水后拌和。但這種作法由于水的沖力，在松土上灑水，水容易在表面形成水窩。
在光面上灑水，水流淌造成浪費，滲透不到底部，效果不佳，而且造成含水量不均勻。對于純砂土路基，采用在路基旁邊打井的方法解決水源問(wèn)題，這樣既加快了施工速度，還節省了施工費用，比灑水車(chē)灑水節省2/3費用。在原狀土天然含水量很大時(shí)，如24%以上時(shí)，就應當用旋耕拌和機翻拌晾曬，在含水量大于最佳含水量5%左右時(shí)馬上碾壓。
2.3 作業(yè)方法
作業(yè)段長(cháng)度在100 m以?xún)�，主要是考慮砂土的水分散失快，如果壓實(shí)不及時(shí)，那么在后來(lái)碾壓時(shí)，前段的含水量已經(jīng)偏低，造成了含水量的不均勻，會(huì )給壓實(shí)造成一定的困難。壓實(shí)層厚控制在25 cm之內。整平后，先由振動(dòng)壓路機穩壓一遍，一般壓實(shí)度達80%左右，接著(zhù)振動(dòng)壓路機對砂土碾壓4遍~6遍，振動(dòng)碾壓時(shí)宜采用2擋（2。 0 km /h~2。 5 km/h），碾壓輪跡相互搭接。輪跡重疊的方法是由寬到窄，再由窄到寬。碾壓時(shí)，先錯1/2輪弱振1遍，然后錯1/3輪強振碾壓直到壓實(shí)度基本合格為止（一般4遍），再錯1/2輪弱振1遍。機械不宜在碾壓過(guò)的路基上掉頭。振動(dòng)碾壓后，再用輪胎壓路機壓1遍~2遍，輪胎壓路機正好壓實(shí)表層不能被振動(dòng)壓路機壓實(shí)的2 cm，保證表層壓實(shí)度及表面平整度。如此錯輪方法能最大限度地保證表面平整度，消除輪跡。對于路基局部邊角地帶，如橋臺或擋墻后背，壓路機不能碾壓的部位，應采用小型手扶式振動(dòng)壓路機或采用蛙式夯實(shí)機進(jìn)行碾壓夯實(shí)，或采用灌水法。碾壓完畢，檢驗壓實(shí)度、平整度、標高、寬度、橫坡度，各項指標合格后，及時(shí)進(jìn)行下一層的填筑施工，盡可能減少成型的砂土路基失水。當不能及時(shí)填筑下一層砂土時(shí)，應注意及時(shí)灑水，保持足夠的水分。在碾壓過(guò)程中要突出快速作業(yè)，這樣的壓實(shí)會(huì )更容易達到要求。
由以上總結出：砂土路基的施工控制含水量要大于最佳含水量4%左右，這樣在施工中才能保證壓實(shí)，在碾壓過(guò)程當中如出現含水量不足的現象，就應當立即停止碾壓，開(kāi)始灑水，待含水量合適時(shí)繼續碾壓，如不灑水，很難達到規范要求的壓實(shí)度。而如果因為含水量過(guò)大出現濕軟彈簧時(shí)，進(jìn)行適當的晾曬就可以了，因為砂土蒸發(fā)和滲水速度都比較快。這一點(diǎn)尤其體現在雨后，砂土路基表面稍經(jīng)風(fēng)干，馬上碾壓，可取得突出的壓實(shí)效果。碾壓時(shí)要注意錯輪方法，消除輪跡，并在含水量合適時(shí)盡快完成。
2.4 其他方面的要求
目前常采用重型標準擊實(shí)法來(lái)測定土的最佳含水量和最大密實(shí)度，擊實(shí)標準的準確性對路基施工來(lái)說(shuō)就是一桿稱(chēng)，擊實(shí)試驗不準確，檢查壓實(shí)度就失去了意義。擊實(shí)試驗的土樣要能夠充分代表本段路基施工的情況，用來(lái)試驗的儀器應當是經(jīng)過(guò)標定和檢定，所得出的擊實(shí)數據應當是絕對可靠的。砂土的現場(chǎng)檢測比粘土要更加嚴格，避免誤差超過(guò)允許范圍。
3 砂土路基的壓實(shí)度檢測
對填砂路基壓實(shí)度，采用什么方法進(jìn)行檢測更為準確，我們在施工中對灌砂法、環(huán)刀法進(jìn)行同點(diǎn)對比試驗。環(huán)刀法快捷方便，尤其是極細砂在不失水狀態(tài)下，用環(huán)刀法測試較為快捷。但在取樣時(shí)有一定的難度，也可能引起較大的誤差。
灌砂法是最常見(jiàn)的實(shí)驗方法之一，操作簡(jiǎn)單，結果較為精確。
4 遺留的問(wèn)題
1）砂土路基的防護。由于砂土受水流沖刷非常容易流失塌陷，所以采用什么樣的防護形式就非常值得思考，而且如果是高填方路基，則更加需要保證路基不受雨水的沖蝕，保證其穩定性。
2）砂土摻灰后的CBR值較低，甚至不能達到規范的要求，那么砂土地區底基層施工就有一定的難度，采取什么樣的處理方法值得研究。
3）砂土路段與粘土路段的銜接。砂土與粘土路基在后期的沉降是有很大差異的，要保證其銜接接頭的平整度，不至于發(fā)生錯臺將是施工控制的一項關(guān)鍵難點(diǎn)。
4）干旱缺水地區砂土路基的施工。以上是在有充足水源的情況下施工，倘若在干旱缺水地區施工，如何達到其壓實(shí)度將是一項重要的課題。
5 結語(yǔ)
經(jīng)過(guò)實(shí)踐，我們提出了適宜的壓實(shí)機械組配及操作工藝，對確保工程質(zhì)量，加快施工進(jìn)度有重要意義，具有較大的實(shí)用價(jià)值。但還存在一些疑問(wèn)，需要在以后的施工中不斷的試驗、總結和完善。
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