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摘 要:我国土地辽阔,在道路修建的过程中经常会遇到风积沙路基。风积沙路基是一项非常复杂的施工过程,而风积沙路基的稳定性直接关系到整个工程的质量。因此,要了解风积沙的特性,并且在此基础上对风积沙路基稳定性特点进行了分析,从而掌握风积沙路基施工过程中的难点,提出加强风积沙路基稳定性的具体措施,从而达到提高工程施工质量的目标。
关键词:风积沙;路基;稳定性
中图分类号:U416.1 文献标识码:A
1 工程概括
某一级公路工程四标段起点位于巴彦淖尔市,终点位于在京藏高速临河互通收费站南约1.4 km处、永济渠边,全长183.370 713 km,即主线K143+000~ K183+344.764和林河农场连接线。主线40.344 764 km。整个线路为风积沙危害严重地段,沙丘一般呈西北~东南向排列,高约 3 m~6 m,局部可高达 30余米。沿线以流动沙丘及半固定沙丘为主,间夹固定沙丘。施工范围为标段内的路基工程、路面工程、桥梁涵洞工程、排水防护工程、改线改渠工程、互通工程、机电工程及沿线设施(包括交通安全、管理、养护、房建、服务设施)、绿化及环境保护工程等全部工程的实施、完成及缺陷修复。
2 风积沙特性
根据试验检测的方式对风积沙的特性进行了全面的分析,掌握风积沙的特点,对于进一步研究风积沙路基的稳定性,提高其施工质量有一定的帮助。风积沙特性主要体现在这些方面:
第一,存在着明显的差异性。由于区域环境不同,风积沙所形成的气候条件、环境以及矿物成分也不相同。第二,风积沙的保水性较差,自身含水量较少,同时还具有很强的透水性。风积沙主要组成成分是细砂,从细砂的具体成分来看,细砂粒径非常集中。根据试验检测得知,其最低的含水量一般保持在1%左右,最高也不会超过5%,第三,松铺系数比较小,风积沙的压缩速度很快,而且沉降量比较小。在具体的施工过程中,松铺系数的选择方面也熬特别注意,不宜过大,不然会影响到风积沙路基的稳定性,从而影响整个过程的质量。第四,不均匀的系数较大。风积沙粒径主要集中在0.075 mm~0.250 mm范围之中,其90%以上的含量都是细沙。因此,从结构上来分析,风积沙当中的粉粒比较少,而且表面活性比较低。
3 风积沙填方路基的稳定性特点
路基的稳定性对于工作的稳定性及其安全产生重要的影响,在使用风积沙填方公路路基道路施工过程中影响路基的稳定性,主要有以下两方面:第一方面就是风积沙路基在整体上的稳定性。在道路设计阶段,主要要考虑到风积沙路基道路会出现边坡滑坡局部路基產生堆积变形等情况。另一方面就是确保风积沙路基边坡路肩和环境的稳定性。造成路基破坏的因素有许多种大致可分为自然因素和人为因素。在设计过程中都要考虑到这两方面,一旦出现问题应该立即采取预防措施。根据力学研究,风积沙路基受到破坏的方式大致分为以下三种。第一,由于边坡较陡,前方较高,导致边坡滑动失稳;第二,由于受到外界强大的载荷能力,地区没有足够的承载能力,路基和地基出现连续滑动面,导致整个路基的稳定性下降;第三,由于集中载荷作用部分路基出现凹陷不平的情况或者因受力不平衡出现变形的情况。(如图1所示)
4 加强风积沙路基稳定性的具体措施
4.1 砾石土包边施工
基于国道242甘其毛都口岸至临河一级公路工程的施工要求与施工环境,为了加强风积沙路基的稳定性,要重视包边施工环节。用砾石土包边施工,需要施工人员通过测量放线之后确定路基的中桩与坡脚线,如图1(c)所示,从而明确砾石土包边具体的施工位置,一般控制在30 cm以上。在用砾石土包边施工的过程中,要分层填筑,同时还要分层压实,根据施工具体的环境,松铺厚度要控制在30 cm以上,包边土的宽度控制在2 m,每一层在填筑的过程中需要将内外坡度控制在1:1.5的范围之内,目的是为了在对路基边坡修整之后其宽度和边缘的压实度都要符合要求。将砾石土卸载下来之后,同时还要用机械将其推平,然后再通过平地机进行精平处理,用振动压路机进行反复的碾压,碾压的过程中要坚持先慢后快的、力度逐步提升的准则。包边施工完成之后,可以在路槽之内开始实施填筑风积沙。
4.2 路基填筑技术
确保风积沙路基稳定性,在路基填筑技术环节上可以采取水平分层填筑方式进行路堤填筑。根据国道242甘其毛都口岸至临河一级公路工程的实际情况,要根据横断面进行填筑,平均每一层的厚度则要控制在0.3 m~0.5 m之间。为了确保稳定性能够达到施工的标准要求,路堤填筑的宽度通常要宽于每侧填层的设计宽度。如果填方的路堤的高度超过5 m,则需要将路堤的两侧进行加宽。需要注意的是,加宽处理需要控制在0.5 m~1 m。填筑完成之后,需要沿着纵向放线,利用推土机将其碾平,做好碾压处理。压路机的规格要超过18 t,一般碾压的次数要控制在3~4次。碾压完成之后再利用推推机进行精平处理,保障其稳定性能够达到施工标准。另外,由于工程所在地风积沙的表层在1.5 m之内,其含水量不会超过1%,就会存在用水不便的情况。因此,在具体的施工过程中,可以利用压实工艺对其进行处理,最佳平均压实密度为95%,施工的具体流程(如图2所示)。
4.3 施工测量
在风积沙路基施工的具体过程中,道路施工需要在砂石路面来开展,而非常严重的风沙则会给施工带来困难。风积沙路段的土质为松散颗粒的土层,通过雨水使其凝固的难度比较大。因此,需要经过精准、细致、科学的施工方案来确保风积沙路基的稳定性。因此,施工测量必须要保持精准,最佳的开展方式需要在平坦的地势当中将桩基建设完成,增加水准点,目的是提高观测的有消息性、快捷性,还能够最大限度避免被风沙掩埋的情况出现。对样本路基进行测试的过程中,要对砂石填挖高度周围的样本进行准确的记录,并且每完成一个测量之后,要对土质、位置、坐标、技术参数等等内容进行准确的记录,为后续施工打下坚实的基础。 4.4 保障路基稳定性
为了进一步保障风积沙路基的稳定性,在填筑施工道路路基之前,要对路基周围存在的杂草、树根等等会影响施工的垃圾进行及时的处理,同时做好路基填平工作。基于国道242甘其毛都口岸至临河一级公路工程,由于其复杂的沙丘情况,更要保持路基的稳定性。可以采用分段保护来完成,在遇到高度偏低的流动性沙丘时,可以将流动型沙丘推平,根据具体的施工要求,明确具体的施工方案。在这个过程中,一旦遇到不同地貌的施工条件,需要在整个路段上选取最具有代表性的路段先做好试验,然后根据试验的结果进行施工,同时还要对测试结果进行观察,不断完善与修正,保障风积沙路基的穩定性能够达到施工标准,落实压实工作。
4.5 土工布铺设
基于土工布铺设的特点,要做好对应的保护措施,加强风积沙保护水作用,增强风积沙路基的稳定性。其具体的操作是:先对路面进行全面的清理。在填筑路基上,查看风积沙路基的高度、宽度以及横坡等等部分是否压实,根据相关参数指标的具体内容,做好对应的检测工作。另外,要最大限度确保湿度的合理性,要在湿度适中的情况下完成对应的铺设工作,例如,铺设主渠道时,可以沿纵向进行铺设,同时还要与横向进行准确的接缝,其重叠的宽度要控制在50 cm之上。尤其是接头处,需要将高的一幅放在上面,同时拉平土工布。铺设工作完成之后,做好详细检查工作,若存在问题要及时进行修补。
5 结语
风积沙路基施工是我国西部建设大开发的一大难题,更是必须要攻破的难题。因此,要根据工程的所在地的地质水文特点、风沙地貌,掌握风积沙的特性,从风积沙路基稳定的特点。然后根据具体的施工流程,严格根据设计要求开展施工,能够最大限度的保障风积沙路基的稳定性,从而提高施工质量,取得更好的经济效益与社会效益。
参考文献:
[1]刘明江,吕鹏.风积沙路基压实试验分析及应用[J].甘肃科技,2017(05):60-62+37.
[2]张林.风积沙路基施工技术分析[J].工程建设与设计,2017(04):146-147.
[3]唐兵.风积沙路基干压法的施工质量控制措施[J].建材与装饰,2017(03):253-254.
[4]王迎,杨鹏,周燕.风积沙路基稳定性分析[J].公路工程,2015(01):18-22+28.
关键词:风积沙;路基;稳定性
中图分类号:U416.1 文献标识码:A
1 工程概括
某一级公路工程四标段起点位于巴彦淖尔市,终点位于在京藏高速临河互通收费站南约1.4 km处、永济渠边,全长183.370 713 km,即主线K143+000~ K183+344.764和林河农场连接线。主线40.344 764 km。整个线路为风积沙危害严重地段,沙丘一般呈西北~东南向排列,高约 3 m~6 m,局部可高达 30余米。沿线以流动沙丘及半固定沙丘为主,间夹固定沙丘。施工范围为标段内的路基工程、路面工程、桥梁涵洞工程、排水防护工程、改线改渠工程、互通工程、机电工程及沿线设施(包括交通安全、管理、养护、房建、服务设施)、绿化及环境保护工程等全部工程的实施、完成及缺陷修复。
2 风积沙特性
根据试验检测的方式对风积沙的特性进行了全面的分析,掌握风积沙的特点,对于进一步研究风积沙路基的稳定性,提高其施工质量有一定的帮助。风积沙特性主要体现在这些方面:
第一,存在着明显的差异性。由于区域环境不同,风积沙所形成的气候条件、环境以及矿物成分也不相同。第二,风积沙的保水性较差,自身含水量较少,同时还具有很强的透水性。风积沙主要组成成分是细砂,从细砂的具体成分来看,细砂粒径非常集中。根据试验检测得知,其最低的含水量一般保持在1%左右,最高也不会超过5%,第三,松铺系数比较小,风积沙的压缩速度很快,而且沉降量比较小。在具体的施工过程中,松铺系数的选择方面也熬特别注意,不宜过大,不然会影响到风积沙路基的稳定性,从而影响整个过程的质量。第四,不均匀的系数较大。风积沙粒径主要集中在0.075 mm~0.250 mm范围之中,其90%以上的含量都是细沙。因此,从结构上来分析,风积沙当中的粉粒比较少,而且表面活性比较低。
3 风积沙填方路基的稳定性特点
路基的稳定性对于工作的稳定性及其安全产生重要的影响,在使用风积沙填方公路路基道路施工过程中影响路基的稳定性,主要有以下两方面:第一方面就是风积沙路基在整体上的稳定性。在道路设计阶段,主要要考虑到风积沙路基道路会出现边坡滑坡局部路基產生堆积变形等情况。另一方面就是确保风积沙路基边坡路肩和环境的稳定性。造成路基破坏的因素有许多种大致可分为自然因素和人为因素。在设计过程中都要考虑到这两方面,一旦出现问题应该立即采取预防措施。根据力学研究,风积沙路基受到破坏的方式大致分为以下三种。第一,由于边坡较陡,前方较高,导致边坡滑动失稳;第二,由于受到外界强大的载荷能力,地区没有足够的承载能力,路基和地基出现连续滑动面,导致整个路基的稳定性下降;第三,由于集中载荷作用部分路基出现凹陷不平的情况或者因受力不平衡出现变形的情况。(如图1所示)
4 加强风积沙路基稳定性的具体措施
4.1 砾石土包边施工
基于国道242甘其毛都口岸至临河一级公路工程的施工要求与施工环境,为了加强风积沙路基的稳定性,要重视包边施工环节。用砾石土包边施工,需要施工人员通过测量放线之后确定路基的中桩与坡脚线,如图1(c)所示,从而明确砾石土包边具体的施工位置,一般控制在30 cm以上。在用砾石土包边施工的过程中,要分层填筑,同时还要分层压实,根据施工具体的环境,松铺厚度要控制在30 cm以上,包边土的宽度控制在2 m,每一层在填筑的过程中需要将内外坡度控制在1:1.5的范围之内,目的是为了在对路基边坡修整之后其宽度和边缘的压实度都要符合要求。将砾石土卸载下来之后,同时还要用机械将其推平,然后再通过平地机进行精平处理,用振动压路机进行反复的碾压,碾压的过程中要坚持先慢后快的、力度逐步提升的准则。包边施工完成之后,可以在路槽之内开始实施填筑风积沙。
4.2 路基填筑技术
确保风积沙路基稳定性,在路基填筑技术环节上可以采取水平分层填筑方式进行路堤填筑。根据国道242甘其毛都口岸至临河一级公路工程的实际情况,要根据横断面进行填筑,平均每一层的厚度则要控制在0.3 m~0.5 m之间。为了确保稳定性能够达到施工的标准要求,路堤填筑的宽度通常要宽于每侧填层的设计宽度。如果填方的路堤的高度超过5 m,则需要将路堤的两侧进行加宽。需要注意的是,加宽处理需要控制在0.5 m~1 m。填筑完成之后,需要沿着纵向放线,利用推土机将其碾平,做好碾压处理。压路机的规格要超过18 t,一般碾压的次数要控制在3~4次。碾压完成之后再利用推推机进行精平处理,保障其稳定性能够达到施工标准。另外,由于工程所在地风积沙的表层在1.5 m之内,其含水量不会超过1%,就会存在用水不便的情况。因此,在具体的施工过程中,可以利用压实工艺对其进行处理,最佳平均压实密度为95%,施工的具体流程(如图2所示)。
4.3 施工测量
在风积沙路基施工的具体过程中,道路施工需要在砂石路面来开展,而非常严重的风沙则会给施工带来困难。风积沙路段的土质为松散颗粒的土层,通过雨水使其凝固的难度比较大。因此,需要经过精准、细致、科学的施工方案来确保风积沙路基的稳定性。因此,施工测量必须要保持精准,最佳的开展方式需要在平坦的地势当中将桩基建设完成,增加水准点,目的是提高观测的有消息性、快捷性,还能够最大限度避免被风沙掩埋的情况出现。对样本路基进行测试的过程中,要对砂石填挖高度周围的样本进行准确的记录,并且每完成一个测量之后,要对土质、位置、坐标、技术参数等等内容进行准确的记录,为后续施工打下坚实的基础。 4.4 保障路基稳定性
为了进一步保障风积沙路基的稳定性,在填筑施工道路路基之前,要对路基周围存在的杂草、树根等等会影响施工的垃圾进行及时的处理,同时做好路基填平工作。基于国道242甘其毛都口岸至临河一级公路工程,由于其复杂的沙丘情况,更要保持路基的稳定性。可以采用分段保护来完成,在遇到高度偏低的流动性沙丘时,可以将流动型沙丘推平,根据具体的施工要求,明确具体的施工方案。在这个过程中,一旦遇到不同地貌的施工条件,需要在整个路段上选取最具有代表性的路段先做好试验,然后根据试验的结果进行施工,同时还要对测试结果进行观察,不断完善与修正,保障风积沙路基的穩定性能够达到施工标准,落实压实工作。
4.5 土工布铺设
基于土工布铺设的特点,要做好对应的保护措施,加强风积沙保护水作用,增强风积沙路基的稳定性。其具体的操作是:先对路面进行全面的清理。在填筑路基上,查看风积沙路基的高度、宽度以及横坡等等部分是否压实,根据相关参数指标的具体内容,做好对应的检测工作。另外,要最大限度确保湿度的合理性,要在湿度适中的情况下完成对应的铺设工作,例如,铺设主渠道时,可以沿纵向进行铺设,同时还要与横向进行准确的接缝,其重叠的宽度要控制在50 cm之上。尤其是接头处,需要将高的一幅放在上面,同时拉平土工布。铺设工作完成之后,做好详细检查工作,若存在问题要及时进行修补。
5 结语
风积沙路基施工是我国西部建设大开发的一大难题,更是必须要攻破的难题。因此,要根据工程的所在地的地质水文特点、风沙地貌,掌握风积沙的特性,从风积沙路基稳定的特点。然后根据具体的施工流程,严格根据设计要求开展施工,能够最大限度的保障风积沙路基的稳定性,从而提高施工质量,取得更好的经济效益与社会效益。
参考文献:
[1]刘明江,吕鹏.风积沙路基压实试验分析及应用[J].甘肃科技,2017(05):60-62+37.
[2]张林.风积沙路基施工技术分析[J].工程建设与设计,2017(04):146-147.
[3]唐兵.风积沙路基干压法的施工质量控制措施[J].建材与装饰,2017(03):253-254.
[4]王迎,杨鹏,周燕.风积沙路基稳定性分析[J].公路工程,2015(01):18-22+28.