鄭建斌

（邢臺路橋建設(shè)集團有限公司，河北 邢臺 054000）

0 引言

路基作為公路結(jié)構(gòu)的重要組成部分，主要用以承受路面重量以及行車荷載，因此，其強度和穩(wěn)定性對公路的安全使用及穩(wěn)定具有直接影響，目前砂性土路基作為常用的一種路基結(jié)構(gòu)，可以有效地保證路基的平整度及密實度，在公路路基施工中應(yīng)用極為廣泛，但由于砂性土的內(nèi)聚力較低，孔隙度大，施工后容易遭受積水的侵蝕，為保證砂性土路基的施工質(zhì)量，應(yīng)加強砂性土路基施工技術(shù)及質(zhì)量控制措施的研究。

1 工程概況

某公路工程設(shè)計全長12.86km，設(shè)計為雙向四車道，路基寬度為26.8m，經(jīng)前期勘察得知工程所在地土質(zhì)多為砂性土，為節(jié)約施工成本，決定采用砂性土回填的方式開展路基建設(shè)。由于砂性土路基施工中容易遭受雨水侵蝕，從而降低路基穩(wěn)定性，因此，施工單位在施工中應(yīng)對相關(guān)施工工藝進行深入研究，并采取合理的質(zhì)量控制措施，以保證該工程砂性土路基施工質(zhì)量。

2 砂性土路基施工技術(shù)分析

2.1 砂性土分析

砂性土主要是指具有一定黏結(jié)性且沙土粒含量較多的土質(zhì)材料，砂性土中沙土粒的直徑普遍在0.055～0.075mm 之間，根據(jù)沙土粒含量的差異，砂性土大體可分為4大類：

（1）第1 類砂性土中直徑在0.055～0.075mm 間沙土粒的含量在5%以內(nèi)，此類砂性土無塑性級配，稱之為不良砂性土[1]；

（2）第2 類砂性土中直徑在0.055～0.075mm 間沙土粒的含量在5%～10%之間，此類砂性土具有一定的塑性級配，但仍屬于不良砂性土。

（3）第3 類砂性土中直徑在0.055～0.075mm 間沙土粒的含量在10%～15%之間，此類砂性土具有良好的塑性級配，稱之為細粒砂土，是常用砂性土料；

（4）第4 類砂性土中直徑在0.055～0.075mm 間沙土粒的含量在15%～50%之間，此類砂性土塑性指數(shù)偏大，稱之為粗粒砂土，可根據(jù)工程的具體情況選擇使用，不同種類的砂性土性能之間各有差異，施工單位開展砂性土路基建設(shè)時，可結(jié)合工程所在地的實際情況選擇合適的砂性土材料。

2.2 砂性土施工工藝

2.2.1 施工準(zhǔn)備

（1）砂性土路基施工前要做好充分的準(zhǔn)備工作。首先，施工單位在公路路基建設(shè)前，要安排檢測人員對工程場地周圍的環(huán)境、地下水位、土質(zhì)情況、氣候變化等進行勘察了解，其次根據(jù)勘查結(jié)果以及設(shè)計單位提供的設(shè)計圖紙、設(shè)計要求制定本工程路基的施工方案，最后待監(jiān)理單位對施工方案及圖紙審核簽字后，由施工單位的項目技術(shù)人員組織施工人員根據(jù)方案開展技術(shù)交底作業(yè)。

（2）路基正式施工前應(yīng)對基底進行清理，本次砂性土路基的基底為種植土，整體強度基本滿足施工要求。在基底清理時，先將所有的植物及其他雜物清理干凈，然后利用機械進一步整平與碾壓，待基底清理整平后，由施工方、建設(shè)方、監(jiān)理方、設(shè)計方共同組織基底驗收工作，確定基底的性能滿足施工要求后即可開始砂性土路基施工[2]。

（3）砂性土路基正式施工前，為確保施工方案及流程的合理性，施工單位要先選取長度在200m 以上的路段進行試驗段施工，試驗段施工的目的是確定砂性土路基施工的填筑厚度、松鋪系數(shù)、填筑方式、碾壓機械的組合方式、碾壓次數(shù)等基本參數(shù)，試驗段施工結(jié)束后安排檢測人員對砂性土路基的施工質(zhì)量進行檢測，檢測結(jié)果報送至監(jiān)理單位，經(jīng)監(jiān)理方簽字確認(rèn)后，后續(xù)砂性土路基施工根據(jù)試驗段中的參數(shù)作業(yè)即可。

2.2.2 測量放樣

施工準(zhǔn)備完成后即可開始砂性土路基的正式施工，其首要的工作就是測量放樣，測量放樣的工作目的是為了對砂性土用量、填筑方向以及填筑厚度進行控制。

（1）其中對于砂性土用量的控制，主要將施工場地劃分為不同的區(qū)域，每個區(qū)域的砂性土用量需保持一致，在卸料時直接將砂性土卸放至放樣的位置中即可[3]。

（2）填筑方向的測量放樣采用控制樁的形式，在路基兩側(cè)及中線每間隔15～20m 設(shè)置一處控制樁，以為機械施工方向、寬度做指導(dǎo)。

（3）填筑厚度的測量放樣是在控制樁上利用掛線的形式標(biāo)記出填筑厚度，后續(xù)砂性土填筑中，可根據(jù)掛線高度加以控制。此外，測量放樣過程中，路基每側(cè)寬度應(yīng)比設(shè)計寬度略寬30cm。

2.2.3 取土與運輸

（1）測量放樣結(jié)束后開始砂性土材料的運輸與填筑，本工程路基填筑使用的砂性土全部從場地北側(cè)800m處的位置開挖獲取，此區(qū)域內(nèi)砂性土的面積為22萬m2，取土量可以達到80萬m3，完全滿足本次路基填筑的用量要求，此外，為確保砂性土的質(zhì)量，在取料前施工單位安排檢測人員對場地內(nèi)的砂性土開展了土工試驗，根據(jù)實驗結(jié)果，區(qū)域內(nèi)砂性土的含水量在12%左右，25mm貫入量下砂性土的CBR強度為9.3%，砂性土中沙土粒的含量在10%～15%之間，因此，區(qū)域內(nèi)的砂性土屬于細粒沙土，且性能滿足填筑施工的要求。

（2）砂性土開采主要采用機械開挖的方式，開挖獲取的砂性土利用自卸式運輸車運送至施工場地，由于砂性土表面運輸車行駛困難，因此，取土?xí)r應(yīng)遵循先遠后近、先高后低的順序依次取土，每輛運輸車裝載砂性土后，利用篷布進行遮蓋，避免運輸中砂性土發(fā)生飛揚。運輸至施工現(xiàn)場后，根據(jù)專業(yè)人員的指揮將砂性土卸料至放樣的方格中[4]。

2.2.4 砂性土填筑與碾壓

（1）本工程砂性土路基的填筑厚度較大，由于砂性土本身的特點，當(dāng)填筑厚度達到1.5m以上時，運輸車就難以在其表面行駛，因此，為確保砂性土路基填筑的正常進行，本次砂性土路基的填筑采用分層作業(yè)的方式，每層填筑前均要先采用黑砂土構(gòu)筑施工便道，經(jīng)對黑砂土的土工試驗得知，黑砂土的CBR 強度為21.3%，最大干密度為1.91g/cm3，同時黑砂土具有一定的黏性，可以保證運輸車輛的行駛安全，每側(cè)黑砂土便道的寬度為5m，每層砂土路基卸料時運輸車通過黑砂土進入場地內(nèi)，呈現(xiàn)之字形卸料，待卸料后利用推土機將砂土攤鋪開來，攤鋪的厚度與放樣掛線的高度保持一致，待攤鋪后利用機械將表面整平，待每層砂性土路基表面整平后開始碾壓施工。

（2）砂性土的碾壓采用自振動壓路機與光輪壓路機配合完成，其自振動壓路機的振動頻率為30～40Hz，振動幅度為0.1～0.4mm，碾壓時先采用光輪壓路機對砂性土路基表面進行1～2 遍的穩(wěn)壓，以增加砂性土之間的穩(wěn)定性，穩(wěn)壓時碾壓速度控制在2.5～3.0km/h 之間，然后利用自振動壓路機進行振動碾壓，增加砂性土的密實度，碾壓遍數(shù)在6～8 遍左右，碾壓速度控制在3.0～3.5km/h，最后再利用光輪壓路機以3.5～4.0km/h 時的碾壓速度碾壓1～2 遍進行收面，砂性土路基碾壓過程中應(yīng)遵循先慢后快的原則，碾壓結(jié)束后砂性土路基的壓實度應(yīng)滿足《公路工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)范的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)[5]。

2.3 砂性土路基質(zhì)量控制措施

2.3.1 控制最大干容重

為保證砂性土路基的施工質(zhì)量，施工單位應(yīng)做好砂性土路基填料的控制，在砂性土材料的選取位置確定后，應(yīng)明確砂性土材料的最大干容重，砂性土的最大干容重表示材料不含水分的容重質(zhì)量，其最大干容重越大，則砂性土的壓實效果越好，反之則越差，針對砂性土最大干容重的確定可采取濕振法，其濕振法主要是在砂性土中摻入水分，使砂性土達到水飽和的狀態(tài)，然后在此狀態(tài)下進行加壓，利用外力將砂性土壓實成一個整體，根據(jù)加壓中砂性土水分摩擦及排除的氣體等參數(shù)，最后通過計算確定砂性土的干容重。

2.3.2 控制路基含水量

（1）根據(jù)砂性土本身的特性可以得知，砂性土具有較強的透水性，導(dǎo)致砂性土表面的水分流失較快，難以碾壓成型，因此，砂性土路基的含水量對其碾壓質(zhì)量有著直接的影響，如砂性土含水量過大，則砂性土碾壓后會導(dǎo)致路基的沉降量過大，如砂性土路基含水量過小，則路基難以碾壓密實，為保證本工程砂性土路基的施工質(zhì)量，施工單位應(yīng)做好砂性土路基含水量的控制[6]。

（2）對于砂性土路基的含水量控制可以采用2 種方法，第1 種是在砂性土路基施工前，施工單位可以在取料場地對砂性土進行悶料處理，悶料時將取土場地表層30cm 的覆蓋層挖除，然后開挖悶水槽，悶水槽的尺寸根據(jù)砂性土需要的補水量確定，待悶水槽開挖后，向槽內(nèi)灌入適量的水分，使槽中的水分充分向砂性土中滲透，同時施工人員可用翻鏟翻拌處理，使水分與砂性土充分混合，從而提升砂性土的含水率。

（3）第2 種是在砂性土路基施工中補水處理，由于本工程砂性土路基的填筑方式為分層填筑，每層施工完成后需要等待較長的時間才能開展下一層的填筑作業(yè)，在等待的階段中，砂性土路基中的水分就容易蒸發(fā)，從而導(dǎo)致路基的含水量出現(xiàn)變化，為控制砂性土路基的含水率，施工單位可在每層填筑完成后定期對其表面灑水處理，從而保持砂性土路基的含水率，灑水方式為灑水車施工，灑水量根據(jù)施工當(dāng)日的溫度確定[7]。

2.3.3 控制碾壓質(zhì)量

碾壓施工是砂性土路基的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，通過合理的碾壓可以有效提升路基的承載力及穩(wěn)定性，如果施工單位不能保證砂性土路基的碾壓質(zhì)量，則路基后續(xù)施工中就容易出現(xiàn)縱向裂縫的問題，嚴(yán)重影響交通安全。因此，為保證本工程砂性土路基的施工質(zhì)量，施工單位應(yīng)做好碾壓過程的控制，主要可以從3 方面進行，即碾壓前做好機械的檢查工作，確保機械的使用性能，碾壓中合理控制碾壓施工的速度、碾壓遍數(shù)以及碾壓方式，碾壓后及時開展壓實度檢測，從而保證碾壓質(zhì)量。

2.4 質(zhì)量檢測

2.4.1 沉降量檢測

砂性土路基的施工質(zhì)量可以從3個方面進行判斷，即碾壓后的沉降量、壓實度以及彎沉值，其中沉降量是指碾壓后路基高度的變化，路基的沉降量越大，則表示路基的碾壓質(zhì)量越差，路基沉降量越小，則表示路基的碾壓質(zhì)量越好，本次砂性土路基沉降量的觀測周期為路基碾壓后的3個月，每間隔300m隨機設(shè)置有1個監(jiān)測點，每間隔15d檢測一次，本次給出5個監(jiān)測點的檢測結(jié)果（見表1）：

表1 沉降量檢測結(jié)果 單位：mm

由表1 檢測結(jié)果可得，本工程砂性土路基經(jīng)碾壓后，2 個月內(nèi)路基的5 個監(jiān)測點的總沉降量分別為10.5mm、10.8mm、10.4mm、10.6mm、10.1mm，均在設(shè)計要求的沉降量15mm 以內(nèi)，這證明本次砂性土路基沉降量滿足施工要求[8]。

2.4.2 壓實度觀測

壓實度為砂性土路基的重要指標(biāo)之一，直接反映路基的碾壓效果，路基的壓實度越大，則表示路基的碾壓效果越好，路基的壓實度越小，則表示路基的碾壓效果越差，本次砂性土路基壓實度的檢測在路基碾壓結(jié)束后進行，檢測方式為灌砂法，每間隔200m 選取一處檢測斷面，每個斷面抽取3 個檢測點，本次隨機給出2個斷面的檢測結(jié)果（見表2）：

表2 壓實度檢測結(jié)果

由表2 檢測結(jié)果可得：本工程砂性土路基經(jīng)碾壓后，檢測點中路基的最高壓實度可達96.9%，最低壓實度為95.8%，均超過設(shè)計要求的≥95%，這表明砂性土路基的碾壓質(zhì)量良好，其壓實度滿足設(shè)計要求。

2.4.3 彎沉檢測

彎沉值的大小可以作為砂性土路基承載力的指標(biāo)，彎沉值越小則表示路基的承載力越強，反之則表示路基承載力越差，對于彎沉值的檢測主要采用現(xiàn)場試驗的方法，檢測點的選取與壓實度檢測一致，本次隨機給出2個斷面的檢測結(jié)果（見表3）：

由表3 檢測結(jié)果可得，本工程砂性土路基經(jīng)碾壓后，選取的2 個斷面路基的平均彎沉值為0.55mm、0.58mm，且其中彎沉值最大的檢測點為0.63mm，與設(shè)計要求的≤1mm 相比，均在要求范圍內(nèi)，這表示路基承載力滿足施工要求。

表3 彎沉值檢測結(jié)果

3 結(jié)語

總之，采用砂性土開展公路路基的建設(shè)，由于砂性土的穩(wěn)定性及透水性良好，可以有效提升路基的穩(wěn)定性，減少路基發(fā)生沉降、變形等問題，同時砂性土材料價格較低，還可以降低施工單位的建設(shè)成本，但是砂性土路基的施工工藝復(fù)雜，施工要求嚴(yán)格，如采用砂性土作為公路路基，施工單位應(yīng)在施工過程中做好施工工藝及質(zhì)量的控制工作，從而保證砂性土路基的施工質(zhì)量。