沙漠地区高速公路路基施工

沙漠地区高速公路路基施工摘要：介绍沙特热带沙漠中公路路基的施工调查、施工工艺、填料的确定、施工洒水方式、施工机械的选择、碾压厚度及检测方法、边坡风沙的防护等。关键字：沙漠路基碾压我国西部有着大面积的风积沙堆、沙垄及沙丘等风沙堆积地貌。为了开发和利用这广袤沙漠地区的资源必须修筑公路来解决交通问题，在沙漠地区修筑高速公路只能用沙做填料，沙质松散渗水性好、无黏聚性、凝聚性小、抗剪能力差，在外力作用下易发生位移，而且在沙漠中风沙较大的工程段在施工过程中易受大风侵蚀和沙埋，影响路基压实和边坡稳定可能致使无法运营。本文结合沙漠地区高速公路的填砂路基的施工与防护,通过研究路基的填筑工艺,提出了相应路基的施工要点。一、施工前的调查及准备1、气象资料调查通过对气温、降水、蒸发、湿度、风的状况等内容的调查，了解沙源、地貌、成因、沙丘移动规律，以便于针对气候条件，合理的组织和安排施工。2、工程地质调查查明风沙地区的分布范围，和风沙地貌的形成条件，以便选择合适的防沙措施。调查沙丘的移动特征和移动方式、方向和速度。可采用走访调查，等高线重复测量、横断面测量、航测照片对比法等方法。对收集到的资料整理分析判定沙丘移动方向和方式。以便施工作业红采取相应的预防措施。3、筑路材料调查沙漠地区公路建设需要大量的防护材料，尤其是路基防护多采用当地材料以减少投资。因此，要充分注意对路基防护材料的调查。通过对沙漠的地貌和指示性植物可以寻找到砾石、卵石、碎石、粘土等材料的产地，确定材料的储量和运距。4、水源调查沙漠地区的工程用水和生活用水一般都比较缺乏，往往需要寻找地下水作为水源。一般寻找方法除可以用走访调查之外还可以利用地貌特征，第四纪地质与植物学的方法来进行调查。一般来说在沙丘间的低地、湿地以及古河床等地都可能有地下水。在被流沙淹没的股耕地区一般地下水位较浅。当流沙下伏底层为古河床冲击层和湖泊沉积层时，则可能在较浅处出现地下水，且多为淡水。5、调查当地治沙经验我国沙区人民在与风沙斗争的数千年时间中积累了丰富的经验，可以集合当地防沙经验与公路防沙的特点总结出一套适用于当地的公路防沙措施。二、路堤施工1、路堤沙害分析路堤与风向正交时较高的路堤一般不会遭受沙埋的危害。当路堤与风向平行时，由于路堤具有一定高度和光滑表面，路基顶层的风速要高于两侧沙地，所以一般不会积沙。但是随着陆地高的增加风蚀程度会有所增加。零填挖和近零填挖路基不论与风向的关系如何都易于积沙。2、路堤高度路堤高度一般以1.0m左右为宜，应不低于0.3~0.5m。在沙丘起伏地区，路堤高度要高于两侧50m范围内0.3~0.5m。路堤地区如果有风吹雪，还要满足风吹雪队路堤的要求。3、路堤边坡路堤边坡应根据填料性质、防护材料以及铺设方式等确定，一般采用1：1.5~1：2.0，低于1.0m的路堤可采用缓坡式或流线式的路堤断面。路侧可不做或少做防护，高路堤课采用一般边坡。坡面需采取一定措施防护风蚀。三、路堑施工1、路堑沙害分析风力与积沙。当路堑与风向正交时，由于风吹到路堑是断面面积加大，风速减小，风力减弱，而背风侧减弱程度更大。钱内积沙首先从背风侧开始，成舌状向整个路基宽度蔓延。当路堑与风向平行时，一般堑内无积沙，只在进出口出行程漏斗状积沙。路堑深度。深路堑的积沙比浅路堑要少，并且延伸缓慢，课通过养护及时清理以保证不至于交通阻断。而浅路堑背风侧多油舌状积沙，想路基蔓延。路堑顶宽余深度。路堑边坡越缓堑内积沙越少。当路堑顶宽与深度的比值在20~30之间事，已具有缓坡式路堤的优点。四、施工工艺1、基底处理进行测量放样测出路基脚边线，清除从路基坡脚向外延伸范围内的灌木、杂草等，将原地面厚度以内的土清除，坑沟槽填土夯实。然后根据原地面情况进行平整，按路基标准进行洒水碾压密实。2分层填筑为了保证路基的填筑质量,使路基有足够的稳定性和承载力,在施工中砂必须分层填筑,洒水压实。但由砂的特性决定了其填筑工艺有别于常规钻土或砂砾渗水土的填筑采用的机械必须适应沙地作业、走行方式为履带式或宽轮胎多轮胎,避免在沙地走行时陷车3、洒水方式的选定由于沙漠地区淡水缺乏因而只能采用盐碱含量较大的水作为施工用水。盐碱海量过高则不能直接用于路基洒水，只能在经过脱碱淡化处理后运用于路基洒水，以减少路基的含碱量，避免碱害，因此在施工中如何在达到最佳含水量的前提下节约用水，尤为重要。目前常用的洒水方式有两种,一种为在取土坑内提前洒水闷湿另一种为在路基上洒水搅拌。施工中,若在取土坑内提前洒水闷湿,由于沙特气候极端炎热、干燥，且取土场离工地有水分在装、卸、运输过程中基本上全部损耗掉，失去提前闷湿的意义在现场洒水搅拌，由于砂具有失水松散、抗剪力差的特点，水车洒水走行困难，洒水不均匀。所以施工中首先在临时堆土场内洒水闷湿，考虑沙漠地区蒸发量的影响，使含水量超过最佳含水量一当推土机摊平碾压达到一定的密实度后，再用洒水车上路基直接洒水达到最佳含水量。碾压达到要求的密实度后及时进行下一层的填筑，当受施工限制不能进行下一层施工时，覆盖一层一的砂封闭避免水的蒸发损失，在下一层施工前洒水湿润。在全部路基施工完毕后，在最后一层洒水碾压后，马上摊铺基床底层进行路基封闭，减少水分蒸发松散及风沙侵蚀。4、填筑、碾压方式的选定填筑方式：由于砂无粘性，凝聚力小，渗水性好，具有失水松散性，在外力作用下易于产生位移特别容易陷车，直接上土困难。所以在填筑前用粘性土在路基中央隔离带的地方填筑一条施工便道，利于自卸运土车上土，运土车把砂卸在便道两。然后用重型推土机摊铺、整平，进行近距离上土。碾压机械：由于一般光轮压路机在沙地上行走困难，无法对路基进行碾压，所以采用履带式推土机配合拖式凸块式振动压路机、振动压路机碾压根据砂的特性，碾压的密实度的情况选择合理的震动频率,使震动碾压达到最优效果。碾压方式由于施工用水缺乏，不能采用围堤放水、坠实沉砂后再碾压的方法。所以采用分层填筑,洒水碾压的方法。用重型推土机把便道两侧的土摊开、整平、初步碾压，使达到一定的压实度,一般达到左右然后用拖式凸块式振动压路机碾压，接着用刮平机整平，检查含水量,洒水使达到最佳含水量,再用大吨位振动压路机碾压。压实作业按照先压路基边缘，后压路基中间,纵向进退，先慢后快,先静压后振动，由弱振至强振的操作规程进行碾压。碾压施工中，把每层表面上的车辙填上、整平压路机往返行驶的轮迹重叠一部分，且前后相邻区段重叠左右，以保证碾压密实。5、填土厚度的确定路基填土的松铺厚度根据压实机械的压实能力来控制，控制在总体振动和静压的遍数为一遍。在全面开工之前,进行试验段的填筑,采用不同的层厚、不同的压实方式每层的填筑厚度分别为一、一、一。。试验结果表明填筑的厚度在左右为宜，填土厚度为时碾压遍数与压实度的关系曲线见图。6、路基检测在每层压实好后要采用核子密度仪，及时进行检测，现场检测主必要时采用荷载板进行检测确定路基的承载力。根据填筑方量、面积等确定每层检测点数目,来代表整层的压实度。由于每层的厚度一般在。左右，为了检测点能充分代表每层全厚度的压实度，检测点布置在层的中间和表面进行检测,其中以层中点的检测值为主要代表值，并把检测坑用小型压实机械回填压实。7、风沙侵蚀防护风沙地区高速公路的病害主要为砂埋与风蚀,其主要由路基上的风向、风速变化引起的。路堤上的风向、风速变化与路堤高度、边坡坡度以及风向与路线的交角大小有关。当路基较高时,风向与路基正交,由于增速作用,一般不会遭受砂埋的危害风向与路基平行,由于路堤具有一定的高度和光滑的表面,路基顶面风速较两侧沙地表面风速大,所以一般不会积砂,但风蚀程度也会随着路堤高度的增大而增加。当路基的边坡较陡超过时,将在背风坡和迎风坡脚积砂,有时也在路面积砂当路基的边坡较缓缓于,气流可平顺越过路堤,将不积砂。零挖零填段或近于零挖零填段,不论路基与风向的关系如何,均易于积砂。8、整理边坡在进行边坡防护前，用边坡压实机对边坡进行压实，使边坡的压实度大于90%整理坡度使整个坡面顺滑，无凹凸现象。9、防护施工在防护前计算单位面积内的需要量,选择级配碎石的堆放量、堆放间距。在摊铺前用水把坡面湿润首先用挖掘机初步摊开,再用人工终摊,使级配碎石的厚度一致用边坡压实机对级配碎石进行压实,压实度大于95%。压实好的级配碎石表面在任何一点的厚度与设计不能相差土15mm,否则把整层级配碎石翻松,重新摊铺压实,直到达到要求。用水冲洗压实好的级配碎石表面,使表面漏出一层相对较大的石子,同时观测各点浇水后的变化,发现异常及时进行挖开,重新压实。结语：总之沙漠地区的公路建设有其独特的自然环境所决定，在具体施工前要做好调查准备，施工时要应地制宜。由于地处热带沙漠地区,天气炎热,水分挥发快,而砂又具有失水松散的特性,所以施工要合理配置机械,连续作业,使每层之间衔接紧密,避免过多的水分蒸发及时施工路基基床及边坡防护,进行整体封闭,避免大风吹蚀和砂埋。选用推土机上土、摊铺、整平减少对下层土的扰动要选用拖式碾压机械减少陷车,同时使驾驶室与振动碾分离,减少对司机的影响。尽量避开大风扬沙天气施工、运土车要覆盖盖布等尽量减少灰尘的产生,减少环境污染。根据填土的厚度,选择合理的检测方式,选取每层中间的代表点的密实度来代表全层的压实情况,具有较好的代表性,符合实际。