砂性土在路基施工中的控制要点

潘振平

（江苏东南交通工程咨询监理有限公司，江苏 南京 210018）

砂性土在路基施工中的控制要点

潘振平

（江苏东南交通工程咨询监理有限公司，江苏 南京 210018）

本文主要介绍砂性土在路基填筑过程中，所表现出来的特点和施工性能、影响压实的因素以及要采取的控制。

砂性土；路基填筑；含水量；压实度

1 工程概况及取土坑土层地质情况

江海高速公路地处长江三角洲冲击平原，我公司监理的HA4标位于南通市海安县，总土方为102.73万方，采用5%灰土处理填筑，路基中部填土为30%的素土。施工用土为取土坑集中取土，全线取土坑用地共需570亩。沿线取土坑土质以粉砂土、亚砂土为主，取土坑中土样含水量最高可达40%以上。水位埋深在0.5-3.0m之间，土层的透水性较好。

2 施工过程中的质量控制

施工质量控制主要是对其压实质量的控制，与压实度最相关的因素之一是含水量，粉砂土的毛细孔发达，土极易吸水也容易蒸发失水。这种特性使施工过程中的含水量控制比较困难，从而导致压实质量比较难控制。

2.1 土的力学性能指标

通过取土坑的标准击实试验得出：素土的最大干密度为1.73g／cm3，最佳含水量为15.7%，5%灰土最大干密度为1.68g／cm3，最佳含水量为17.4%（如图所示）

根据平行试验结果，素土：ρdmax=1.73g/cm3，Wo=15.7%

根据平行试验结果，5%的灰土：ρdmax=1.68g/cm3，Wo=17.4%

2.2 含水量与压实效果的关系

由当土质、压实功能和压实方法不变时，土的干密度随含水量的增加而增加，当干密度达到某一最大值时，含水量的增加反而使干密度降低（如上表）。因此按规范要求碾压时的含水量应该在最佳含水量的±2%范围内方可满足施工要求。为了满足路基含水量的要求，路基用土须经过晾晒、翻拌，以降低土的天然含水量。该标段开始进行路基填筑施工时，已经进入九月份以后，气温较低，取土场的土的天然含水量较大，路基填料翻晒时间过长，一般须10－15天，方可进行碾压成型，严重制约了路基大规模的施工。因此控制好土的天然含水量就变成了重点，为此我们采取两种方案：

一种在K90＋200的取土坑里，按传统方法，用挖掘机进行翻土、爽水，这种方法受天气影比较大，且爽水时间比较长，但能够提高机械使用效率。

图示为挖机在土场翻土后的效果图

另一种在K92＋300的取土坑采用深井井点降水施工措施以降低取土坑土的天然含水量。管井井点就是沿取土坑每隔一定距离设置一个管井，每个管井单独用一台水泵不断抽水来降低水位。本方法具有操作比较容简单；井点制作、降水操作工艺比较成熟，尤其对透水性强的砂性土，效果快，还不受雨天的影响，缺点是：要不停的抽水，以降低水位。

图示为井点降水后的效果图

2.3 松铺厚度

砂性土的颗粒非常细，具有表面水分散失比较快且容易返潮特点。如果填土过厚，翻晒不容易翻透，易产生夹层。通过对粉砂土路基施工特点的总结，粉土路基施工填层松铺厚度控制在25cm以内，压实厚度在20cm以下，这样易满足压实度的要求，也能保证掺灰的均匀性。

2.4 灰剂量

掺灰。首先每10m打一灰格，根据设计的灰剂量，计算所需掺的石灰量。把消解好的白灰运至工地后倒入指定的方格中，然后使用装载机布灰，人工辅助找平，完毕后必须检查布灰均匀性，为了防止未烧透的石块上路现象，采用专人负责剔除石块。

每方灰土掺灰公式:

A:土方数量

ρ干:灰土的最大干密度

B压:灰土的压实度

C掺:掺入的石灰量

灰土拌和：先使用两台旋耕机拌合二遍，之后使用铧犁翻拌，然后使用路拌机拌和，拌和时需重叠50cm拌和，以防有漏拌现象，在拌和过程中派专人负责检查拌和深度，防止有夹层出现。拌合后灰土色泽一致，无土条、灰条、花面，根据施工面积按规定频率做灰剂量试验,合格后方可进入下道工序。

2.5 压实度

土是三相体，土粒为骨架，土颗粒之间的空隙为水份和气体所占据，压实的目的在于使土粒重新组合，彼此挤紧，孔隙缩小，土的单位重量提高，形成密实整体，最终导致强度和稳定性增加，土的压实度与含水量、压实功能、压实方法有密切关系。

压实机械的选择。在公路施工中，路基的压实类型通常有静压、振动压实、夯实等类型，压实机具有光轮压路机、胶轮压路机、轮胎压路机等几种。施工中，碾压时直线段由两边向中间，曲线段由内侧向外侧纵向进退式进行碾压。施工过程中要根据土层所处层位不同，即要求达到的压实度标准的不同选择压实遍数。必须层层检验压实度，碾压过程中要求做好碾压记录，并根据记录做好压实度检测，绘制出碾压参数-压实度曲线，确定施工时控制的碾压遍数及碾压组合，路基施工压实度必须满足设计要求。

粉质土填筑路基的压实，其状态是由松散到密实，所以压路机振动频率应由低频向高频扩展，首先低频强振，基本密实后换高频挡，自然变弱振，最后用振动压路机静压，以消除振动压路机强振和弱振对表面产生的影响，如果表面起皮现象比较严重，可以采用胶轮进行复压。

3 路基的雨季施工

由于粉性土具有浸水时很快湿透，易成流体状态的特性，如果在雨季施工中没有及时做好防护措施，在被雨水浸透的情况下，边坡部分的土基强度大幅度降低，路基表面的积水，如果在较低的路基处流出，极易冲刷成一道又深又窄的水槽，甚至影响路基施工质量及外观形象。所以粉性土路基的雨季施工也成为施工中应重点注意的事项。为有效防止路基的冲刷破坏，使施工能够顺利进行，应及时修建拦水埂、急流槽和边沟等临时排水设施，并使排水沟的出口通至桥涵出口处，保证能及时排除积水，必要时采取水泵抽水等强制排水措施。

附表 路基的压实度标准

4 结束语

根据施工现场施工情况，在素土施工时，当含水量控制在最佳含水量＋3%范围内时，粉质土比较容易压实，而灰土掺灰前的含水量控制在最佳含水量＋5%范围内时，应及时掺灰翻拌碾压。粉质土粘性比较小，在外力强作用下，粉质土极易形成扰动破坏，极易处于松散状态，因此施工碾压成型后，应立即封闭交通。在粉质土的压实过程中，应采用振动碾压和静压相结合的方式，在满足压实度的要求下，采用胶轮压路机收面。

合理划分施工区段，路基填筑时可分为五个区段，即上土区、施工区、碾压区、自检区、验收区，分段后组织流水作业施工，区段长度宜为100－150m。

施工时应该提前降低土天然含水量，缩短施工同期，加快施工进度，减少施工成本。

[1]李鸿志，李光远.砂性土路基填筑施工技术及工艺[J].黑龙江交通科技，2009-12-15.