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风积沙路基试验段专项施工方案一、试验段简述试验段路起讫点：K18+400～K18+600，全长200m，试验段平均填土高度1.80m，该试验段均位于风积沙填筑路段。本风积沙路基试验段采用高速公路标准，设计车速为120km/h，路基宽度为28.0m。路基采用风积沙和包边砾石土共同填筑。本试验段位于直线段上，路线纵坡为0.32%，路基横坡1.5%，路基边坡坡度1：4。二、试验段主要工程数量试验段路线总长度200m，本试验段中氯盐盐渍土换填砾石土102m3，换填风积沙共2828m3；风积沙填筑5580m³，砾石土填筑3420m3；挖方95m3；复合土工膜8048㎡，一布一膜7312㎡。三、试验段施工准备1、技术准备①风积沙的技术特性风积沙颗粒组成很细且颗粒单一均匀，粉粘粒含量很少，渗透系数较大，比表面积很大，粘聚力很少，松散性很强，保水性较差，水稳性很好，易溶盐含量很小，呈微碱性，本身无腐蚀性，压缩变形小，完成时间短，压缩量与荷载呈指数关系，回弹模量值较大，保水状态下最易压实。②风积沙最大干密度的确定方法为确保风积沙填筑路基的工程质量，必须合理确定风积沙的最大干密度。经过大量的试验分析，对风积沙进行了分类，其分类情况如下：I类：a、I-1类：无塑级配不良沙，即土中＜0.074组分质量小于总质量的5%。b、I-2类：有塑级配不良沙，即土中＜0.074组分质量小于总质量的5%。II类：含细粒土沙，即土中＜0.074组分质量占总质量的5%～15%，其特点为塑性指数较大。III类：含细粒土沙，即土中＜0.074组分质量占总质量的15%～50%，其特点为塑性指数较大。I-1类风积沙宜采用表面振动压实法(干法)和振动台法(干法和湿法)，从试验资料分析：I-1类风积沙采用表面振动压实法和振动台法比击实标准干密度提高0.05～0.12，采用标准击实法时，在击实筒试样上放钢垫板，其标准较准确。I-II类风积沙宜采用标准击实法，其标准干密度较准确。II、III类风积沙宜采用标准击实法(与粘性土试验方法一致)。在室内通过风积沙在不同的含水量情况下使用表面振动压实仪法和击实试验法取得试验数据，在室外通过修筑试验路，用不同的机具进行风积沙路基的压实试验，来对室内试验数据进行验证。③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，以便针对气候条件，合理的组织和安排施工。前期试验准备：试验段开工前取出有代表性的砾石土、风积沙土样进行土的液限、塑限、颗粒分析试验、含水量试验、土的承载比（CBR）试验、有机质含量试验、易溶盐含量试验，按现行《公路土工试验规程》进行检验；对于复合土工膜、一布一膜等土工合成材料，其经纬向断裂强度、经纬向拉伸断裂伸长率、经纬向撕破强度、CBR顶破强度、垂直渗透系数等各项技术指标经检验后应满足设计和相关技术规范的要求。砾石土、风积沙土样和复合土工膜、一布一膜的试验结果以书面形式报监理工程师审批。2、施工组织准备①路基开工前，应熟悉设计文件，组织施工技术人员进行技术交底，现场核对和施工调查。②根据工程内容、工期要求，编制施工组织方案，并做到劳动力、材料、设备、临时工程、通讯电台、生活供应、安全保障等全面落实。③施工机械车辆的选择沙漠地带地广人稀，交通运输极为不便，高温、沙尘天气对机械车辆的损害大，机械维修保养、配件供应等极为不便。因此，应尽量考虑在沙区能较为便利行走的大型机械车辆，推土机宜采用T120以上、自卸车采用8～15T、洒水车采用8～15m³较为经济，选用14T以上前后轮驱动的振动压路机为宜，并尽量调配较新或状况较好的设备进场。施工便道准备：为提高车辆的运输效率，取土场至路基的施工便道应精心修建。先用装载机粗平，再用平地机精平。为提高便道的承载力，铺筑50～60cm砂砾料，洒水碾压密实，每隔一定的间距修建错车道，保证运输车辆进出顺畅。试验路段的目的：经过认真比选，选定K18+400～K18+600，长200m为试验路段，试验时记录压实设备的类型、组合方式、碾压遍数及碾压速度、工序、每层风积沙和砾石土的含水量等，确定最佳的施工参数，并将试验结果以书面形式上报监理工程师批准后，方可进行风积沙路基大面积的施工。四、施工方案1、不良地质地段的处理本试验段位于中氯盐盐渍土路段，路基以下必须先进行盐渍土处理。K18+400～K18+560路段清除地表下0.3m盐渍土，K18+560～K18+600路段清除地表下0.57m盐渍土，然后换填风积沙，铺设复合土工膜，再进行风积沙路基的填筑，并将挖除的废方集中弃至指定弃土场。1）盐渍土地区路基施工（1）盐渍土路基的处理应在干旱季节施工。（2）对于中、强盐渍土，当填土高度大于2.5m的风积沙填筑路基路段，对原地表的盐渍土清除并换填透水性材料进行处理；对于填土高度小于2.5m的风积沙填筑路基路段，路基填高大于等于1.87m时，复合土工膜设置在距路肩下1.57m位置；路基填高小于1.87m时，复合土工膜设置在距路肩下1.37m位置。对于路基填高小于1.57m路段，路床范围内的盐渍土应全部开挖换填。盐渍土处理路段应采用风积沙分层填筑、分层碾压，每层松铺厚度不大于30cm，并严格控制含水量，不得大于最佳含水量1个百分点。盐渍土路基的处理，分段一次完成。自清除基底含盐的表土开始，连续施工，一次做到处理前的地面标高。（3）施工中要首先做好排水系统，以拦截、排除地表水，使路基及其附近不得有积水。当复合土工膜距路基坡脚高度小于40cm时，路基坡脚须开挖深边沟，使复合土工膜高出路基坡脚或加深边沟流水位20cm以上，在迎水面一侧设挡水埝。（4）复合土工膜的各项技术指标必须满足设计要求。2）土工合成材料的铺设①土工合成材料采用聚丙烯编织布，幅宽根据路面宽度而定，允许采用工业机缝制加宽，一般采用2～4幅，幅长以每卷500～1000m为宜。②土工合成材料的铺设（1）路基精平后，将土工合成材料按设计幅宽沿边线纵向铺开，每次展铺长度100～500m，可用人力或沙漠车、压路机等牵引展铺，展铺后严禁非作业设备在其上行驶。（2）土工合成材料应拉紧张平。为防止被风掀起，可在边缘搭接处撒少许风积沙或天然砂砾压住。（3）相邻两幅土工合成材料，搭接宽度大于或等于设计要求的20cm。并用尼龙绳每隔2m做一绑扎。（4）土工合成材料铺设的桩号位置、宽度及距路基顶面的高度必须严格按设计执行。（5）对铺好的土工合成材料必须在当日用设计要求的风积沙或砾石土覆盖。（6）施工期间，现场未用完的土工合成材料应尽快收回库房存放，以防止日照时间过长造成老化。2、风积沙路基填筑盐渍土处理完毕后，用设计要求的砾类土和风积沙填筑试验段路基。施工方法及施工要点1）测量放线首先放出路基的中心线，每20m一桩，然后在路基两侧适当的位置进行拴桩。再根据每填筑层顶面标高放出每层砾石土和风积沙填筑的边线。边线采用竹竿控制，每20m一桩，桩上必须插上醒目的标志。2）虚铺厚度风积沙填筑的虚铺厚度按设计要求控制在33cm左右，保证风积沙的填筑与砾石包边土同步填筑。路基填筑采用全幅施工，按照断面全幅分层逐层向上填筑。填筑时应先进行路基两侧包边砾石土的施工，然后进行中间路槽内风积沙的填筑。砾石包边土的施工：首先是自卸车卸料，用装载机或推土机推平，然后在包边土内侧挂线，人工整形、找平，洒水后碾压至设计要求的压实度。每填一层路基每侧都应宽出50cm，以确保路堤边缘碾压密实。风积沙填筑：由于风积沙的工程特性，风积沙填筑后，运输车在风积沙路基上无法行驶。因此，应采用挖掘机配合装载机或推土机推运风积沙填料的方式进行填筑。砾石包边土施工完成后，自卸车辆沿便道运送风积沙填料，通过挖掘机投放填料，装载机或推土机纵向推运风积沙填料，并将风积沙填料摊铺整平。风积沙作业段一般按150m左右控制，并留出车辆进出口，保证运输车辆不堵车，运料畅通无阻。3）碾压砾石包边土的碾压采用传统碾压方式即可。风积沙的碾压。风积沙对振动很敏感，在最佳含水量时，采用振动压路机碾压，压实效果好，效率高。根据库伦定律：τf=σ·tgφ+C，风积沙的抗剪强度τf是由粘聚力C，内摩擦角φ和作用于剪切面上的法向应力σ形成的。风积沙的粘聚力基本为0，因此只有增大内摩擦角才能获得较大的抗剪强度。基于风积沙的上述力学性质，压实是风积沙路基施工中的难点。风积沙的压实工艺与传统路基填料的压实工艺有明显的不同，风积沙的压实主要靠水沉法，传统的压路机碾压方法对风积沙压实效果不太明显。只要浇水均匀合适，压路机碾压(静压)3～5遍(以试验段确定的碾压遍数为准)，风积沙的压实度就完全满足规范要求。采用压路机过度碾压反而造成风积沙表面松散，压实度下降。施工机械应选择在沙漠中能自由行走的机械，如履带推土机、装载机、双驱动汽车及双驱动振动压路机等。天然含水量状态下碾压压实工艺：此种施工工艺适用于振动压路机在天然含水量状态下分层碾压或在洒水状态下分层碾压，也适用于雨后风积沙的压实。（1）在摊铺、整平好的路基上先用推土机稳压，稳压时从路基边缘向内侧逐轮碾压，碾压时轮迹重叠宽度不小于1//2单轮宽度，单轮轮迹布满一个作业面为一遍，一般需要稳压2遍。稳压时也可采用纵向、横向交错的碾压方式。（2）振动压路机碾压：采用14t以上前后驱动振动压路进行碾压，最大松铺厚度控制在30cm，碾压时先慢后快，采用强振进行振动碾压→压路机的碾压行驶速度开始时控制在4km/h以内；碾压时直线段由两边向中间，小半径曲线段由内侧向外侧，纵向进退式进行。前后相邻两区段应纵向重叠2.0m以上，达到无漏压、无死角，确保碾压均匀→振动压路机进行碾压时，压实遍数控制由试验确定，轮迹重叠宽度不小于1/3，轮迹布满一个作业面为一遍。（3）推土机终压：推土机终压压实工艺与推土机稳压相同，轮迹重叠宽度不小于1//2单轮宽度，一般需要终压2遍。3、质量检验风积沙的压实度检测采用洒水环刀法，砾石包边土的检测采用灌砂法；压实质量以压实度控制。1、实测项目风积沙路基实测项目项次检查项目允许偏差检测方式及频率分值高速及一级公路其他公路1压实度%路堑0～3009493每200m³每压实层测4处45路堤mm0～800949380～15009493＞150094932中线偏位（mm）50100经纬仪每200m测4点，弯道加测HY、YH两点153纵断高程(mm)+50,-50+50,-100水准仪，每200m154宽度(mm)不小于设计值米尺，每200m测4处155横坡（%）±0.75±1.0水准仪，4个断面/200m102、外观检查路基表面应平整，边线直顺，曲线圆滑。路基边坡坡面平顺、稳定，不行亏坡，曲线圆滑。取土坑、弃土堆、护坡道、的位置适当，外形整齐、美观，防止水土流失。4、注意事项①风沙地区路基分段完成后，特别要注意成品保护。应及时按设计完成路基两侧的草方格防护、铺砌卵砾石护坡等路基防护工程。②做好排水设施，保证路基、路床不受雨水冲刷。对路堤和路堑边坡应采取有效措施，做到边施工边养护。5、施工工艺见附件1“风积沙路基填筑施工工艺框图”