高速公路粉砂土填料路基施工技术探析

贾辰生

（河南中原高速公路股份有限公司，河南 郑州 450000）

公路工程作为国民经济发展的基础设施，随着交通运输行业的不断发展及公路网的逐步完善，公路建设在国民经济发展所占地位愈加严重，如何提高工程施工质量已经成为人们普遍关注的问题。当前，我国分布有大量水成低液限粉土与粉砂土，通过对粉砂土基本物理性质测试，此类土颗粒较为均匀，级配不良，作为路基填土，因粉粒、砂粒间空隙并没有被细小粘粒填充，紧密填充及嵌挤结构难以形成。同时，因此类土黏性不足，液限值较小，塑性指数低，施工成型难，压实性差等，将大大增加碾压成型的难度，并会降低路基填土密实度。为此，必须重视粉砂土填料路基填筑施工工艺，提高施工技术水平，只有这样才能最大限度地提高工程质量。

1 粉砂土的概况及性能分析

岩石通过风化作用后的产物即被称为粉砂土，颗粒处于细砂土与粉土中间，以砂粒、粉粒为其主要颗粒构成成分，黏性颗粒含量不多。相比其他土质，粉砂土具有极低的天然含水率，当颗粒较小的情况下，其毛细作用极为发达。一般可将粉土分为两类，即黏质粉土与砂质粉土。砂土砂粒含量在50%以上，粘粒含量在30%以内。

某高速公路工程，沿线表层0～10m以粉土质砂为主，即粉砂土。基于经济性原理，以当地产粉砂土作为设计填土。因路线距离不同，粉砂土质也存在一定差异。为此，在A1、A2、A3三个标段选取3类土样，粉砂土物理、力学参数测定值见表1。

2 高速公路粉砂土填料路基施工工艺

在我国国民经济迅速发展的今天，我国公路工程建设事业也得到了极大的发展，尤其是高速公路建设规模越来越大。粉砂土填料路基作为高速公路路基施工的主要内容，其施工水平的高低直接影响工程的整体质量，为此，必须重视粉砂土填料路基施工，提高施工技术水平，且严格按照相关规范规定，结合工程现场实际情况，进一步规范施工工艺，只有这样才能提高路基填筑施工水平，才能保证工程施工质量。具体施工工艺如下：

2.1 试验路段方案

粉砂土填料路基质量控制的主要内容包括土体含水率、压实厚度及碾压遍数。在具体施工中，仅控制土的含水率根本无法满足最佳含水率需求。因此，应根据压实厚度具体情况，合理控制碾压遍数。以往施工中，压实厚度普遍选用0.2m，因粉砂土填料路基具有极差保水性、且水分散失过快，0.2m压实厚度并不能满足施工要求。因此，根据工程实际情况，决定设置4种压实厚度试验方案，即0.2m、0.3m、0.35m、0.4m，分别在以上3个标段进行试验路段铺筑，碾压过程中，需在最佳含水率范围内合理控制土的含水率，试验段摊铺长度以100m为准。

表1 粉砂土的物理、力学参数测定值

2.2 施工准备

（1）压实设备选择。根据工程实际情况，现选用SR20M、YZ18型两种振动压路机用于试验段施工，其他设备选用常规土方机械即可。

（2）测量放线。施工前，应按照原导线点、加密导线点进行路线中桩恢复，并将路用边桩、路堤坡脚线位置准确放出，撒白灰进行明确标注。

（3）清表及地表土各项试验指标测定。为提高路堤稳定性，施工前，需利用推土机彻底将施工范围内的杂物，如杂草、树根及地下障碍物等清理干净，路基范围内的凹陷部位，如沟、坑等，可选取素土一层一层地回填，并整平路基范围内的施工场地。随后对路基原地表下方30cm以内的土进行各项试验指标地测定，为填前压实施工做好各项准备工作。

（4）临时排水沟挖设。将一条0.5～1.0宽纵向临时排水沟挖设到路线两侧，深度为0.5m左右，以此便于及时排出路线内地表水。

（5）填前整平压实。按照地表土试验指标，可进行压实方案的准确确定，压实施工前，应对土的含水量进行测定，且在最佳含水量-2%～2%合理控制土的含水量，并通过振动压路机进行碾压施工。因粉砂土具有严重的水分积聚现象，极易导致路基翻浆、液化等问题产生，为提高工程质量，必须重视原地表处理，做好基础排水施工。如将砂垫层设置到原地表，以此进行横坡度控制，特殊情况下，需进行换填处理。

2.3 施工运输及填筑

选取挖掘机取土，通过自卸汽车将土料运送到施工现场。路基填筑施工过程中，需要对填充空隙进行验收，保证粉砂土填料路基质量。

2.4 碾压施工

粉砂土运送至施工路段之后，可选用推土机+平地机的方式，根据放样标高、宽度进行适当调平及整平施工。待完成粉砂土整平作业之后，即可进行碾压施工。要求选用压路机先进行一遍静压，随后进行振压施工。碾压过程中，相邻轮迹重叠轮宽为1/3，整个作业面被轮迹布满为1遍。

2.5 压实检测

压实度检测可选用灌砂法，含水率检测则选用烘干法。检测方式为振动压路机进行1遍静压施工，随后进行振压施工，每振动碾压两遍则需进行一次压实度检测，要求每次对3个位置进行检测，具体位置以近路肩位置、行车道中部、近中央分隔带位置，计算以上位置的平均值评定压实质量。

本工程试验段共4个，直接选用挖坑检测法进行0.2m压实厚度路段检测即可。而0.3m、0.35m、0.4m压实厚度试验路段，应先将上部0.1m、0.15m、0.2m挖去后，在检测其下部20cm压实度。

3 压实检测结果分析

本工程选用0.2m、0.3m、0.35m、0.4m四种压实厚度进行施工分析，通过压实检测，其结果如下：

第一，20cm压实厚度试验结果。0.2m为压实厚度，压实度达到96%时，需1遍静压、6遍振压，符合设计要求。压实度达到94%、93%时，需1遍静压，4遍振压，符合设计要求。因此，可针对A2标段进行0.2m压实厚度验证试验。虽在一定碾压遍数下，0.2m压实厚度试验段压实度符合设计要求。但因压实厚度不足，粉砂土保水性较低，水分散失过快，在车载长期作用下，表层土体极易产生松散等问题，进而降低路基强度。为此，不宜选用20cm压实厚度。

第二，0.3m、0.35m压实厚度试验结果。针对各个压实区，在碾压遍数、压实厚度方面，0.3m压实厚度试验段基本等同于0.2m压实厚度试验段。但在经济方面，0.3m压实厚度明显比0.2m压实厚度更优。0.35m压实厚度试验段，压实度达到96%时，需1遍静压，8遍振压；压实度达到94%时，需1遍静压，6遍振压；压实度达到93%时，需1遍静压，5遍振压。

通过0.3m、0.35m压实厚度试验段对比分析，虽在一定碾压遍数下都可达到压实强度需求，但相比0.3m，0.35m增加的压实厚度为0.05m，碾压遍数需增加两遍，因此基于经济性原理，最为合理的为压实厚度0.3m。因此，对比0.2m、0.3m、0.35m压实厚度，应选用0.3m压实厚度。

第三，40cm压实厚度试验结果。40cm为压实厚度，压实度达到96%时，碾压12遍也无法满足压实度需求，且因碾压遍数过多，土体上部极易产生松散、起皮等问题。虽然压实度达到94%、93%时，碾压遍数达到一定值可满足设计要求，但检测位置不同，则会存在压实不均匀现象，且不断增加碾压遍数，密实度也会随之改变，由此可见，压实厚度为40cm时，碾压效果不佳，则不宜选用。

结语

综上所述，在粉砂土填料路基施工中，其施工技术水平的高低直接影响着工程整体质量，具体结论内容如下：

（1）对粉砂土力学性质造成影响的直接因素为细粒组土粒含量，如粉砂土内细粒组土粒含量过大，则具有较大干密度，且会降低其内摩阻力，进而影响工程质量。

（2）通过4类压实厚度试验段对比分析可知，最为合理的压实厚度为30cm，其碾压工艺为：压实度达到96%时，需1遍静压，6遍振压，符合设计要求；压实度达到94%时，需1遍静压，4遍振压，符合设计要求；压实度达到93%时，需1遍静压，3遍振压，符合设计要求。

（3）粉砂土填料路基施工中，待碾压成型后，需做好交通管制工作，即“成型一段，封闭一段”。尽可能避免出现车辙现象，在下层施工时，应再次洒水碾压。