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摘要：乌龙江大桥改造及接线拓宽工程部分路基为高边坡填砂路基。文章就乌龙江大桥改造及接线拓宽工程填砂路基施工工艺及控制要点作简要介绍。
关键词：高边坡；填砂；防护；控制要点
1 工程概况
乌龙江大桥改造及接线拓宽工程为国道324跨越乌龙江而复设，乌龙江为闽江南港分支的一段，处于闽江下游，位于福州市仓山区境内。其高边坡填砂路基位于本工程的峡北侧路基施工段。
在峡北侧路基施工中路基填筑土石方严重不足，且无较近取土场，但砂资源较丰富，合理地利用当地河道中的砂作为路基筑路材料，既可疏通江（河）道，同时又充分利用了当地资源，也有一定的经济效益。
2 路基填砂结构设计
高边坡路基填砂段一级边坡坡率1：1.5，二级边坡坡率1：1.75，路基填料为河砂，图1为针对填砂路基所作的设计：
路基填筑施工分六个工序：
（1）清理现场、清表；（2）分层填砂并于底层埋设碎石盲沟（进口设反滤层以防止砂流失）；（3）编织袋人工装砂初步防护；（4）95区80cm石灰改良土形成路床；（5）边坡30cm反拍土防护施工；（6）浆砌片石或框架梁内植草皮防护施工。
填砂边缘采用编织袋码坡，外侧采用反拍土，再进行路基边坡防护工程施工，通过这种设计既有效地解决了路基施工中边坡无法碾压及遇水垮塌的问题，有利于边坡的稳定、防护工程的施工，又保证了填砂路基的密实效果与整体性。
3 试验段、试验方法
首先选择有代表性路段进行试验段铺筑，以取得相关的实验数据，为填砂路基施工提供数据。
砂的摊铺与碾压：施工前设备、人员、场地准备工作→砂料进场→推平、初压→平地机整平→接管洒水至含水率10%左右→振动压路机静压2遍、振压2遍→洒水车补洒水至最佳含水量→振动压路机振压8～10遍。在进行振动压实时宜先慢后快，用高频率，低振幅的方法进行振压，碾压速度控制在2～4km/h，碾压时轨迹重叠宽度不小于1/3轨迹宽。
松铺厚度：砂的松铺系数平均在1.13左右，松铺厚度不能超过50cm；
摊铺宽度：为确保对路基的充分压实，填砂路堤填筑的摊铺宽度应确保宽出设计宽度50cm，在路基成型后再将超宽部分用人工挖台阶，用编织袋装砂码坡，以保证边坡的稳定；
最佳壓实含水量：施工含水量在10%～15%之间，比较适合于压实。
（1）砂的最大干密度确定方法
通过重型击实法、砂的相对密度法及干振法进行总结分析发现，重型击实与相对密度法比较接近，但考虑到取砂时泥土含量的影响，确定采用标准击实重型击实法作为砂的最大干密度确定方法，不宜采用振动法。
图1 填砂路基断面
（2）砂的含水量试验方法
砂的含水量试验方法、程序以及试验精度应符合《公路土工试验规范》土的含水量标准试验方法烘干法中的要求。可采用微波炉代替烘箱，应使用瓷皿不得使用金属盒，烘干时间不少于15分钟。
图2 密实度与含水量关系
（3）压实度的检测方法
因1000 cm3的环刀体积大，所测反映厚度深，准确性更高，更能准确的体现含水量和压实度的变化及路基是否密实情况，因此宜采用1000 cm3环刀做压实度的检测方法。
4 施工质量控制
根据试验段成果有效地控制全线填砂路基的施工质量：
砂源的选择
不得含有树根、草皮、淤泥和易腐朽物质，液限指数小于25%，塑性指数小于12%，粒径满足要求（表 1）
表1 路基填料粒径要求
所示砂源必须选择最大干密度大于1.60m3/kg，有机物质含量可以控制在5%左右，砂粒宜选择偏细或偏粗颗粒不均匀的砂，这样的砂易结板，有利于提高填砂路基的压实度与稳定性。
（2）机械、人员要求
由于路基施工段不足1km，配置YZ18型振动压路机1台、YZ20型振动压路机1台、TY140型推土机1台、PY180型平地机1台、4～6t洒水车1辆，按每200m/台配备潜水泵，现场施工技术人员1名，测量、试验人员3人；
（3）最佳压实含水量
经试验总结确定最佳含水量，施工含水量在12%～15%，比较适合于压实。
（4）施工横坡度
填砂路基需长期保持湿润状态，防止砂干燥后松散反弹，在施工中可采用向内侧2%横坡，即成“锅底型”，以利于贮水，同时还可以避免雨水冲刷边坡，造成压路机不敢靠边碾压的现象。
（5）填砂路基的碾压方法
采用推土机配合平地机使砂均匀地铺筑好，每层厚度不超过40cm但亦不宜小于25cm；
采用振动压路机采用静压2遍，振压2遍后洒水至最佳含水量，再振压8～10遍，振压时应先慢后快，用高频率，低振幅的方法进行振压，碾压速度控制在2～4km/h，碾压时轨迹重叠宽度不小于1/3轨迹宽。压实遍数与压实度的关系如表2所示。
表2 压实遍数与压实度的关系表
每五层采用YZ20型或以上型号的压路机灌水振压4遍，通过这种方法可以提高当前层的压实度。
（6）填砂路基外侧的保护与压实
由于砂无粘性，采用加宽碾压路基边缘，压实质量无法得到保障，在施工中采用同步编织袋码坡的边坡加固方法，以利于填砂路基边缘部分的压实，边缘部分在施工中先用压路机压实后再用小型夯实机具补压，保证填砂路基边缘的密实度与稳定性。
（7）填砂路基的养护
填砂路基全部完成后必须进行灌水养护，既可防止填砂路基松散，也可使填砂路基在饱水情况下自然沉降，对路基稳定性与压实度有较大的提高。 （8）边坡防护施工
填砂路基边缘采用同步编织袋码砌方法进行施工，在路基完成后再进行反拍土施工，土质应选择粘性土，宜采用机械铺土与初压，再进行人工修整与拍实施工。反拍土验收后，再实施边坡防护施工，可有效地防止雨水冲刷对填砂路基的影响。
5 填砂路基质量检测
为确保填砂基的质量，分析填砂路基的压实效果、稳定性及灌水补压对路基的影响，我们选择填砂7m以上、段内无其它任何构造物作为观测段，对沉降、压实度、位移指标进行观测，发现该路段内填砂路基沉降比较均匀，填砂路基整体密实度呈增加趋势，补压密实度较未补压段增长更明显。
6 填砂路基的验收
填砂路基每层填筑施工结束后，对每层填砂的含水量、松铺厚度、压实度由试验监理工程师根据检测频率检测，对每五层的纵断面高程、宽度、边坡及中线偏差由专业监理工程师检测控制。
填砂路基完工后要进行沉降观测，按每100～200设一点每天观测一次沉降情况，观测期间必须保证对填砂路基进行灌水，使其保持在饱水状态，直到不再发生沉降（连续14天观测值小于1mm）时，才可进行中间交工验收。
7 结束语
通过填砂路基填筑施工，我们认为，水是保证填砂路堤施工质量和进度的关键。在多雨地区，如何及时做好填砂路堤施工过程中边坡的防护，尽量避免雨水冲刷以及在施工过程中如何控制填料的最佳含水量是值得我们共同探討的课题。另外，在其他无砂的软土地区采用哪些轻质材料来代替填土路基，也是我们今后需要研究的方向。
参考文献：
[1] JTG B01-2003，公路工程技术标准，2004.
[2] JTG D30-2004，公路路基设计规范，2004.
[3] JTG F80/1-2004，公路工程质量检验评定标准（第一册 土建工程），2004.
[4] JTJ 051-93，公路土工实验规程，1993.
[5] JTJ 058-2000，公路工程集料实验规程，2000.
[6] JTJ 033-95，公路路基施工技术规范，1995.
[7] JTG 017-96，公路软土地基路堤设计与施工技术规范，1996.
[8] DB36 江西省地方标准，公路填砂路基施工技术规范，2011.
关键词：高边坡；填砂；防护；控制要点
1 工程概况
乌龙江大桥改造及接线拓宽工程为国道324跨越乌龙江而复设，乌龙江为闽江南港分支的一段，处于闽江下游，位于福州市仓山区境内。其高边坡填砂路基位于本工程的峡北侧路基施工段。
在峡北侧路基施工中路基填筑土石方严重不足，且无较近取土场，但砂资源较丰富，合理地利用当地河道中的砂作为路基筑路材料，既可疏通江（河）道，同时又充分利用了当地资源，也有一定的经济效益。
2 路基填砂结构设计
高边坡路基填砂段一级边坡坡率1：1.5，二级边坡坡率1：1.75，路基填料为河砂，图1为针对填砂路基所作的设计：
路基填筑施工分六个工序：
（1）清理现场、清表；（2）分层填砂并于底层埋设碎石盲沟（进口设反滤层以防止砂流失）；（3）编织袋人工装砂初步防护；（4）95区80cm石灰改良土形成路床；（5）边坡30cm反拍土防护施工；（6）浆砌片石或框架梁内植草皮防护施工。
填砂边缘采用编织袋码坡，外侧采用反拍土，再进行路基边坡防护工程施工，通过这种设计既有效地解决了路基施工中边坡无法碾压及遇水垮塌的问题，有利于边坡的稳定、防护工程的施工，又保证了填砂路基的密实效果与整体性。
3 试验段、试验方法
首先选择有代表性路段进行试验段铺筑，以取得相关的实验数据，为填砂路基施工提供数据。
砂的摊铺与碾压：施工前设备、人员、场地准备工作→砂料进场→推平、初压→平地机整平→接管洒水至含水率10%左右→振动压路机静压2遍、振压2遍→洒水车补洒水至最佳含水量→振动压路机振压8～10遍。在进行振动压实时宜先慢后快，用高频率，低振幅的方法进行振压，碾压速度控制在2～4km/h，碾压时轨迹重叠宽度不小于1/3轨迹宽。
松铺厚度：砂的松铺系数平均在1.13左右，松铺厚度不能超过50cm；
摊铺宽度：为确保对路基的充分压实，填砂路堤填筑的摊铺宽度应确保宽出设计宽度50cm，在路基成型后再将超宽部分用人工挖台阶，用编织袋装砂码坡，以保证边坡的稳定；
最佳壓实含水量：施工含水量在10%～15%之间，比较适合于压实。
（1）砂的最大干密度确定方法
通过重型击实法、砂的相对密度法及干振法进行总结分析发现，重型击实与相对密度法比较接近，但考虑到取砂时泥土含量的影响，确定采用标准击实重型击实法作为砂的最大干密度确定方法，不宜采用振动法。
图1 填砂路基断面
（2）砂的含水量试验方法
砂的含水量试验方法、程序以及试验精度应符合《公路土工试验规范》土的含水量标准试验方法烘干法中的要求。可采用微波炉代替烘箱，应使用瓷皿不得使用金属盒，烘干时间不少于15分钟。
图2 密实度与含水量关系
（3）压实度的检测方法
因1000 cm3的环刀体积大，所测反映厚度深，准确性更高，更能准确的体现含水量和压实度的变化及路基是否密实情况，因此宜采用1000 cm3环刀做压实度的检测方法。
4 施工质量控制
根据试验段成果有效地控制全线填砂路基的施工质量：
砂源的选择
不得含有树根、草皮、淤泥和易腐朽物质，液限指数小于25%，塑性指数小于12%，粒径满足要求（表 1）
表1 路基填料粒径要求
所示砂源必须选择最大干密度大于1.60m3/kg，有机物质含量可以控制在5%左右，砂粒宜选择偏细或偏粗颗粒不均匀的砂，这样的砂易结板，有利于提高填砂路基的压实度与稳定性。
（2）机械、人员要求
由于路基施工段不足1km，配置YZ18型振动压路机1台、YZ20型振动压路机1台、TY140型推土机1台、PY180型平地机1台、4～6t洒水车1辆，按每200m/台配备潜水泵，现场施工技术人员1名，测量、试验人员3人；
（3）最佳压实含水量
经试验总结确定最佳含水量，施工含水量在12%～15%，比较适合于压实。
（4）施工横坡度
填砂路基需长期保持湿润状态，防止砂干燥后松散反弹，在施工中可采用向内侧2%横坡，即成“锅底型”，以利于贮水，同时还可以避免雨水冲刷边坡，造成压路机不敢靠边碾压的现象。
（5）填砂路基的碾压方法
采用推土机配合平地机使砂均匀地铺筑好，每层厚度不超过40cm但亦不宜小于25cm；
采用振动压路机采用静压2遍，振压2遍后洒水至最佳含水量，再振压8～10遍，振压时应先慢后快，用高频率，低振幅的方法进行振压，碾压速度控制在2～4km/h，碾压时轨迹重叠宽度不小于1/3轨迹宽。压实遍数与压实度的关系如表2所示。
表2 压实遍数与压实度的关系表
每五层采用YZ20型或以上型号的压路机灌水振压4遍，通过这种方法可以提高当前层的压实度。
（6）填砂路基外侧的保护与压实
由于砂无粘性，采用加宽碾压路基边缘，压实质量无法得到保障，在施工中采用同步编织袋码坡的边坡加固方法，以利于填砂路基边缘部分的压实，边缘部分在施工中先用压路机压实后再用小型夯实机具补压，保证填砂路基边缘的密实度与稳定性。
（7）填砂路基的养护
填砂路基全部完成后必须进行灌水养护，既可防止填砂路基松散，也可使填砂路基在饱水情况下自然沉降，对路基稳定性与压实度有较大的提高。 （8）边坡防护施工
填砂路基边缘采用同步编织袋码砌方法进行施工，在路基完成后再进行反拍土施工，土质应选择粘性土，宜采用机械铺土与初压，再进行人工修整与拍实施工。反拍土验收后，再实施边坡防护施工，可有效地防止雨水冲刷对填砂路基的影响。
5 填砂路基质量检测
为确保填砂基的质量，分析填砂路基的压实效果、稳定性及灌水补压对路基的影响，我们选择填砂7m以上、段内无其它任何构造物作为观测段，对沉降、压实度、位移指标进行观测，发现该路段内填砂路基沉降比较均匀，填砂路基整体密实度呈增加趋势，补压密实度较未补压段增长更明显。
6 填砂路基的验收
填砂路基每层填筑施工结束后，对每层填砂的含水量、松铺厚度、压实度由试验监理工程师根据检测频率检测，对每五层的纵断面高程、宽度、边坡及中线偏差由专业监理工程师检测控制。
填砂路基完工后要进行沉降观测，按每100～200设一点每天观测一次沉降情况，观测期间必须保证对填砂路基进行灌水，使其保持在饱水状态，直到不再发生沉降（连续14天观测值小于1mm）时，才可进行中间交工验收。
7 结束语
通过填砂路基填筑施工，我们认为，水是保证填砂路堤施工质量和进度的关键。在多雨地区，如何及时做好填砂路堤施工过程中边坡的防护，尽量避免雨水冲刷以及在施工过程中如何控制填料的最佳含水量是值得我们共同探討的课题。另外，在其他无砂的软土地区采用哪些轻质材料来代替填土路基，也是我们今后需要研究的方向。
参考文献：
[1] JTG B01-2003，公路工程技术标准，2004.
[2] JTG D30-2004，公路路基设计规范，2004.
[3] JTG F80/1-2004，公路工程质量检验评定标准（第一册 土建工程），2004.
[4] JTJ 051-93，公路土工实验规程，1993.
[5] JTJ 058-2000，公路工程集料实验规程，2000.
[6] JTJ 033-95，公路路基施工技术规范，1995.
[7] JTG 017-96，公路软土地基路堤设计与施工技术规范，1996.
[8] DB36 江西省地方标准，公路填砂路基施工技术规范，2011.