黃福華

（寧夏交通科學(xué)研究所，寧夏 銀川 750001）

1 風(fēng)積沙簡(jiǎn)述

風(fēng)積沙是沙漠地區(qū)經(jīng)過(guò)大風(fēng)環(huán)境長(zhǎng)期影響造成的風(fēng)化成分長(zhǎng)期飄落和沉積的過(guò)程。由于其特殊的沉積方式，無(wú)法實(shí)現(xiàn)有效的水吸附。水分在進(jìn)入風(fēng)積沙后會(huì)直接向下滲透，無(wú)任何保水作用。整個(gè)風(fēng)積沙的砂層長(zhǎng)期干燥，風(fēng)積沙的整體結(jié)構(gòu)，由于無(wú)水和無(wú)外壓的緣故，十分松散。是一種特殊工程性質(zhì)的土體，顆粒組成非常均勻，風(fēng)積沙含水量極低，在不同的深度下含水量逐漸增大，不同深度的密度相差也較大，無(wú)法完成有效的塑型過(guò)程，對(duì)于塑型方法來(lái)說(shuō)，無(wú)法通過(guò)剪切強(qiáng)度的增加，保證其有效的塑型過(guò)程，盡管風(fēng)積沙的可塑性較差，缺乏路基的基礎(chǔ)特性，但在沙漠地區(qū)新建高速公路因路基填筑材料缺乏，路基填筑以風(fēng)積沙為主。

2 風(fēng)積沙特性

沙漠地形起伏大，氣候干旱、植被覆蓋率底、蒸發(fā)量大、大風(fēng)頻繁、風(fēng)積沙厚度大，形成2-5m高的沙丘鏈，通過(guò)土的顆粒分析試驗(yàn)表明主要粒徑介于0.075-0.25mm之間，根據(jù)顆粒分析試驗(yàn)表明0.075mm以上占總質(zhì)量97.8%，通過(guò)顆粒分析試驗(yàn)得出風(fēng)積沙的不均勻系數(shù)為1.36，通過(guò)測(cè)得深度為0-30cm時(shí)含水量分布為0.2-0.5%，深度為30-100cm時(shí)含水量分布為1-3%。

3 最大干密度的確定

目前現(xiàn)行的試驗(yàn)規(guī)程要求采用重型擊實(shí)法測(cè)定最大干密度和最佳含水量，作為控制路基填筑壓實(shí)的控制依據(jù)，本次采用重型擊實(shí)試驗(yàn)方法確定最大干密度，采用不同含水量情況下進(jìn)行重型擊實(shí)，隨著含水量的增大，結(jié)合水膜逐漸增大，水在顆粒間的潤(rùn)滑作用逐漸增加，使土的內(nèi)膜阻力逐漸減少。隨著含水量繼續(xù)增大，水膜的粘結(jié)力繼續(xù)下降，干密度又提高，在最佳含水量時(shí)，風(fēng)積沙干密度達(dá)到最高峰值過(guò)后，含水量繼續(xù)增加，風(fēng)積沙內(nèi)膜阻力在減小，而水的體積在繼續(xù)增加，因此在同樣的擊實(shí)功下，風(fēng)積沙的干密度值反而在減小。如某高速公路風(fēng)積沙擊實(shí)曲線如下：

試驗(yàn)方法 重型擊實(shí)法最大干密度g/cm3 1.691.581.551.591.621.631.631.651.691.661.63含水量%02468101214161820

從本次不同含水率的進(jìn)行重型擊實(shí)得出的曲線可以看出，在含水率為0%以及最佳含水率16%時(shí)，最大干密度基本一致。

4 風(fēng)積沙路基壓實(shí)工藝

沙漠路基填筑，風(fēng)積沙滲透系數(shù)較大、松散性強(qiáng)，粘聚力小，在無(wú)保護(hù)措施裸漏情況下極易被大風(fēng)及聚集水的作用下發(fā)生破壞，為減小風(fēng)積沙填筑的不利影響，確保路基的整體穩(wěn)定性，路基填筑應(yīng)進(jìn)行基地平整和碾壓，經(jīng)碾壓穩(wěn)定在進(jìn)行路基填筑；路基兩側(cè)包邊土為寬2米厚為30cm的砂礫土填筑，壓實(shí)采用干壓法或濕壓法。

干壓法是指風(fēng)積沙在天然含水率狀態(tài)下或干燥狀態(tài)下，通過(guò)振動(dòng)碾壓沖擊等外力作用下，將風(fēng)積沙中的氣體擠出，使顆粒相互嵌擠達(dá)到密實(shí)狀態(tài)。壓實(shí)工藝流程為：清除地表-運(yùn)輸填料-攤鋪推平-靜壓-振動(dòng)碾壓-表層碾。

濕壓法是指風(fēng)積沙在天然含水率攤鋪后灑水至最佳含水率或飽和狀態(tài)下，濕壓法在施工需要大量的水，適用與水源充足地段進(jìn)行應(yīng)用。在風(fēng)積沙達(dá)到飽和狀態(tài)下更容易達(dá)到相互嵌擠，達(dá)到密實(shí)狀態(tài)，并且有利于機(jī)械行走。壓實(shí)工藝流程為：清除地表-運(yùn)輸填料-攤鋪推平-靜壓-灑水-振動(dòng)碾壓-表層碾壓。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)情況來(lái)看，兩種方法都能滿足壓實(shí)要求。濕壓法對(duì)比干壓法來(lái)看，濕壓法壓實(shí)效果要好于干壓法，但從含水率變化的情況看，濕壓法隨著碾壓的遍數(shù)的增加，含水率一直在向下滲透，水分散失較快。

5 壓實(shí)度檢測(cè)方法

現(xiàn)場(chǎng)壓實(shí)度檢測(cè)根據(jù)規(guī)范要求常用的檢測(cè)方法可采用灌砂法和普通環(huán)刀法進(jìn)行檢測(cè)，由于碾壓完成后，表面失水過(guò)快，無(wú)論是用灌砂法還是環(huán)刀法檢測(cè)時(shí)都應(yīng)將表面松散的顆粒去除后快速完成平行檢測(cè)，直到合格為止。

6 施工注意事項(xiàng)

風(fēng)積沙填筑路基，為防止砂害應(yīng)采取邊施工、邊防護(hù)，分段施工、一次成型，填筑路基時(shí)風(fēng)積沙不得夾雜植物及樹(shù)根等雜質(zhì)，必須是干凈的純風(fēng)積沙；避免風(fēng)積沙路基沉降，路基應(yīng)分層碾壓密實(shí)，嚴(yán)格控制包邊土的松浦系數(shù)，確保壓實(shí)厚度，沙漠地區(qū)氣溫高、水分蒸發(fā)散失快，風(fēng)積沙路基表面容易松散。

7 結(jié)語(yǔ)

風(fēng)積沙特殊的工程性質(zhì)、沙漠地區(qū)特殊的環(huán)境和施工條件因素，決定了風(fēng)積沙的碾壓施工工藝和施工過(guò)程有別于其他施工領(lǐng)域，在施工時(shí)，需要結(jié)合當(dāng)?shù)仫L(fēng)沙、風(fēng)貌、地質(zhì)水文，按照流程施工。