河砂用来填筑路基的新技术

在高速公路建设中，由于沿途的地理条件限制和受公路建设的工期、成本等的制约，如果能就地取材，采用沿途的一些物质作为高速公路路基的填料，就能缩短工期，降低成本。采取砂砾填芯，两侧采取粘土包边的填筑方法，可以发挥两种材料各自的有点，确保填砂路基的稳定。在我国现行的施工技术规范中，尚无现成的土包砂路基施工工艺。

经研究论证采用土包砂作为路基结构型式。但施工技术规范中没有土包砂路基施工工艺及质量检测，控制标准，包砂工同步施工压实环刀法引言石黄高速公路一期工程，河道中有大量的冲击细砂，而近距离没有粘性土或其它适合填筑材料，给路基填筑造成很大困难。修建高速公路除永久占用大量的土地资源外，高填方路基取土也要占用大量的耕地，对我国这样人均耕地面积很少的国家，确实带来很多与国与民不利的问题。如何尽量少占耕地，节约良田，节省投资，成为高速公路建设中一项重要的课题。砂土水稳定性好，透水性强，沉陷快，饱水易压实、毛细水上升高度小，是一种良好的填筑路基材料。在我国内陆地区河滩砂土地段修路，利用河砂填筑路基，既可疏通河道，又能少占耕地，就地取材，降低造价。但砂土作为建筑材料，存在失水后易滑坍，不易压实，干稳定性差的缺陷。采取砂土填芯，粘土包边，土包砂的填筑方法，可以发挥两种材料的优点。

河砂具有水稳定性好、透水性强、沉陷快，易压实，毛细水上升高度小等特点，但是与粘土在土质、力学性质各项技术指标上有较大差异，在施工中河砂与粘土的具体操作及各项控制指标也存在着很大差别。因此，河砂与粘土结合部位的压实度控制成了施工中一个最棘手的问题，也是工程中最薄弱的环节。如果这一环节处理不好，就会给路基施工埋下质量隐患，严重影响整个工程的质量。通过对河砂进行分析，发现河砂级配不良，天然条件下不可能自己形成较紧密的土体，只有通过饱水压实才能缩小颗粒间距，形成一定结构强度。根据试验结果，砂土的最大干容重及最佳含水量与0.074以下颗粒含量多少反映不敏捷，只是总体颗粒较细时，最大干容重偏低，最佳含水量偏高。因此，夏季施工时要宁多勿少，予留散失水量。技术论证，发现采取河砂填芯，两侧采取粘土包边的新填筑方法，可以发挥两种材料各自的优点，确保填砂路基的稳定。但是在我国现行的施工技术规范中，尚无现成的土包砂路基施工工艺。针对实际情况，与设计单位共同制定了包河砂路基施工指导与质量控制，并在施工中探索，总结和完善。为了保证路基的填筑质量和进度，分别采用两种填筑方案进行试验段的填筑。

这一方案在施工中，砂土与粘土始终处在相对水平的状态，实际上是河砂和粘土摊铺与碾压同步。河砂与粘土同步施工，又可以有两种不同的施工方法。第一是包边粘土与砂芯同时摊铺后，先压实包边土，达到压实度后，水压砂芯后再压实河砂。第二是粘土与河砂同时摊铺先稳压粘土两遍，水压砂芯，最后同时碾压粘土与河砂，这种填筑方法实际操作比较困难，两种材料的最佳含水量不同，同时碾压达不到压实度要求。因此，采用第一种方法进行试验段填筑。各项准备就绪之后，开始进行路基填筑前的碾压，压实度合格后，在部分中细砂路段，为避免地震时产生动水压力形成的管涌，影响路基的稳定，按设计要求铺设一层土工布。土工布的各项技术指标及铺设、缝合要求，应参考相应的技术规范而定。路基填土在摊铺前应先准确地划出路堤边线和河砂与粘土的分界线，河砂与粘土均采用水平分层摊铺，严格控制厚度。河砂的松铺厚度≤40cm，粘土的松铺厚度≤30cm。包边粘土的摊铺宽度应比设计宽20cm，以保证路基成形削坡后净宽度满足设计的要求。摊铺主要由推土机及平地机完成，并结合人工整理土砂交界处，形成整齐的交界线。摊铺长度应按施工能力而定，一般在500m左右，或在两座构造物之间为一施工段落。包边粘土压实摊铺工作完成后，应先对路基两侧包边粘土进行压实。碾压时应控制合理的含水量。压实度控制在90%时，先用10~12t宽型光轮压路机碾压1~2遍，再用18~20t宽型光轮压路机碾压4~6遍。

在填前碾压后，先进行砂土的填筑和摊铺，摊铺宽度应略小于砂土设计边线，在摊铺完成后便可进行灌水碾压，与此同时，粘土也可正常进行摊铺与碾压。两种土质的施工并不制约与影响。后包边施工法最重要的一个施工环节，是对河砂与粘土结合部的碾压处理，主要体现在压实后粘土的内侧削坡与压实河砂的外侧削坡。

通过对成型的包砂土路基进行试坑开挖，测定土砂结合部位的压实度均满足规范要求，路基的弯沉极值和代表值均小于设计值，表明包砂土的施工工艺，质量控制是成功的。此新施工技术解决了河滩段路基大量远远粘土的困难，又因地制宜采用河砂，降低了工程造价，减少了土地占用，缩短了工期。产生了可观的经济效益，为今后同类型路基施工提供了经验。