金洪軍

【摘要】根據(jù)新疆古爾班通古特沙漠地區(qū)特點，按照就地取材的原則，以吉彩公路工程的施工為例，采用風積沙作為路基填料，對沙漠路基的施工工藝進行了探討。

【關(guān)鍵詞】沙漠、路基、路塹、碾壓 、土工合成材料、路基防護

一、前言

新疆地區(qū)自1993年第一條沙漠公路—塔里木沙漠公路修建以來，在新疆這個特殊地區(qū)，由于沙漠地區(qū)氣候惡劣，植被稀少，沙漠化、荒漠化地區(qū)修建公路，在路基填筑、邊坡防護、運行管理等方面帶來了一系列的課題，通過在沙漠地區(qū)施工積累的經(jīng)驗，下面結(jié)合吉彩公路修建談?wù)勈┕ぶ袘?yīng)注意事項。

二、工程概況

新疆吉彩公路位于天山北麓，準格爾盆地古爾班通古特沙漠邊緣，是一條連接吉木薩爾縣至準東五彩灣地區(qū)的公路，全長103公里，其中有45公里穿過古爾班通古特沙漠，沙漠段路基設(shè)計為7.5米，采用就地的風積沙作為路基，路面結(jié)構(gòu)采用15cm的天然砂礫基層和3cm的瀝青表處，路肩寬0.75米。施工中我們在路基填筑、防風固沙、邊坡防護方面采取了一系列的工程措施，使得工程在施工進度、現(xiàn)場管理、施工質(zhì)量等方面都取得了一定的效果。

三、沙漠公路中風積沙作為路基材料的特性

（1）、風積沙的基本特性

風積沙主要是由于風吹沙積累的，其礦物成分以石英、長石、云母為主，易溶鹽含量很小，其化學性質(zhì)呈微堿性，無腐蝕性，自然狀態(tài)下的風積沙其含水量很低，最低不足1%，最大不超過5%，干容重一般在1.15g/cm3～1.40 g/cm3，濕容重大約為1.5 g/c m3左右，壓實后的最大干密度可達1.76～1.96 g/c m3左右，為天然狀態(tài)下的1.2～1.4倍，風積沙的顆粒組成一般很細很均勻，其不均勻系數(shù)一般在2.6～3.1左右，曲率系數(shù)在0.9～1.6左右，粒徑在0.25～0.074mm的含量可占到總量的85%～95%，即顆粒、粒徑分布很集中。

（2）、力學特性

由于風積沙的物理特性，它壓縮變形小，不易壓實，常規(guī)的重型擊實無法測出其最大干密度，粘聚力值較小，在灑水的情況下會表現(xiàn)出一定的假粘聚力。

（3）、透水性

風積沙作為筑路材料具有良好的透水性，其最大的吸水量不足1%，且濾水作用十分明顯，水在砂層中直接往下滲透，長使得沙漠表層土處于干燥狀態(tài)。

（4）非塑性

風積沙具有松散無塑性，大多數(shù)情況下風積沙的塑性指數(shù)幾乎為零，所以成型較難，而且成型后抗剪性也較差。

四、沙漠公路中風積沙路基的施工工藝

（1）、施工流程

施工準備 → 施工放樣 → 填前處理測量放線 → 填方路基施工 → 挖方路塹施工→ 布土 → 整平和澆水濕潤 → 灌水墜實 → 碾壓 → 封閉 → 刷坡整形

（2）、施工工藝

A、試驗段的做法

施工前在一塊空曠的地方開辟出一塊長200米，寬20米的場地作為試驗段，用于確定最大干密度和最佳含水量。按照40cm、50cm、60cm的松鋪厚度鋪填，試驗中采用兩種方法同步進行，一種是標準擊實法，另一種是水撼法。通過兩種方法測得的數(shù)據(jù)比較略有差別，最后確定了合理的松鋪厚度為50cm，選擇了18T的壓路機先靜壓2遍，振動4遍，最佳含水率控制在3.7%左右。

B、施工準備

（a）、施工放樣

沙漠地區(qū)施工施工放樣，控制點、轉(zhuǎn)點、平面曲線和緩和曲線的起始點，復(fù)核水準點及沿線的加密水準點一定要做好標記與控制，便與在測量放線時使用方便。

（b）、施工設(shè)備的選擇

在沙漠地區(qū)采用汽車運輸填筑較為困難，因此，在進行設(shè)備選擇時，應(yīng)優(yōu)先選擇推土機、壓路機、平地機配合施工。推土機應(yīng)選擇在沙漠中能自由行走大馬力、自重在30T以上的履帶式推土機；平地機采用功率在160KW以上的自行式平地機，振動壓路機應(yīng)選擇在18T以上且能在沙基上正常作業(yè)的大功率壓路機。

（c）、基底處理

填方路基在填筑前，先清除路基范圍內(nèi)的草皮表土、挖除樹根，將挖除后的植被灌木集中堆放，以便于以后路基防護使用。

C、路基填筑施工

路基填方采用推土機分層推筑， 由最低處開始進行施工。推筑前，根據(jù)路基設(shè)計表和土石方數(shù)量表進行路基的填挖平衡和土方調(diào)配設(shè)計。每層路基采用推土機進行粗平和初始碾壓，然后用平地機進行精平。

D、路塹施工

土方開挖按圖紙要求 自上而下進行，盡量做到填挖平衡，其開挖深度應(yīng)考慮因壓實產(chǎn)生的下沉量，避免超挖。路塹的開挖方法應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場實際情況進行確定。對較短的路塹采用橫挖方法 ，路塹深度不大時可一次開挖成型；路塹深度較大時， 可分成幾個 臺階進行開挖； 對較長的路塹可采用分段縱向開挖法進行開挖。當路塹寬度和深度不大時，可按橫斷面全寬進行縱向分層開挖； 對寬度和深度較大的路塹，可采用通道式分層縱向開挖法進行開挖。另外 ，當挖方深度大于2米時，路基兩側(cè)分別加寬1—2米，以保證在風季時吹落的沙不會將路基掩埋并利于清理。

E、路基碾壓

在每層路基填筑后，首先采用推土機進行初壓，初壓時做到重疊1/2的履帶寬度，并且至少碾壓2遍。由于風積沙具有土質(zhì)松散、塑性指數(shù)元或很小、無粘聚力、不易形成整體，在外力作用下容易產(chǎn)生位移等特點，其他施工機械如平地機等機械在其上作業(yè)較為困難，因此，在路基分層填筑過程中， 利用推土機進行初壓后，使路基具有初始的壓實度，以便于其他機械在其上進行作業(yè)。路基碾壓采用分層干壓法施工。路基的壓實遍數(shù)應(yīng)根據(jù)試驗段所確定的技術(shù)參數(shù)進行確定。本工程的施工工藝是推土機排壓2～3遍，平地機進行整平，壓路機靜壓2遍，壓路機振動壓實4遍，壓路機靜壓收光并完成終壓。經(jīng)采用上述工藝后，壓實效果較好，達到了驗評標準的要求。

F、路基防護

在沙漠地區(qū)施工，一旦發(fā)生植被破壞，在風力的作用下很容易產(chǎn)生流沙現(xiàn)象，并對沙基造成破壞。因此，在路基施工完畢后應(yīng)及時進行路基的防護施工。為了便于今后植被的自然恢復(fù)，防護的方法可采用草方格防護。

在進行草方格防護時，路基邊坡一般不小于1：2，施工次序為先路塹，后路堤，先迎風面，后背風面，先風口地段，后一般地段。

草方格一般采用干蘆葦做材料，其規(guī)格為1.0米×1.0米，施工完畢后蘆葦?shù)耐饴堕L度控制在150—200mm左右。當草方格排列布設(shè)形式與主風向成45。角時，對流沙的防治效果最佳。為了便于植被的自然恢復(fù)，在草方格施工完畢后，可在草方格內(nèi)撒一些適宜沙漠生長的植物種或移種一些紅柳、梭梭柴等沙漠耐旱植物。

五、沙漠地區(qū)施工中應(yīng)注意的事項

沙漠地區(qū)施工除了現(xiàn)場環(huán)境惡劣，氣候變化大，沙漠地區(qū)的沙丘多為固定、半固定的垅狀，有些地方還是流動的沙丘，所以在施工安全、質(zhì)量控制、現(xiàn)場管理方面也帶來了一定的困難，施工中要做好以下幾方面的工作。

（1）測量放線中對路基中線控制，采用每25米定一樁，然后在路基兩邊適當位置進行栓樁；控制填筑厚度時根據(jù)每一層的填筑厚度放出每一層風積沙的邊線并每隔25米插上竹竿，竹竿上綁上紅布條以控制填筑厚度。

（2））回彈彎沉值是衡量路基施工質(zhì)量的重要指標。在路基施工完畢后，因檢測回彈彎沉的車輛很難在其上行駛。因此，在底基層施工完畢后，通過對其彎沉值的測定并結(jié)合相應(yīng)計算公式，來推斷路基回彈彎沉值是否達到設(shè)計要求。

六、結(jié)束語

在沙漠地區(qū)進行路基施工是一項系統(tǒng)工程，只有對當?shù)仫L積沙特性及地質(zhì)情況充分認識，采用科學合理的施工技術(shù)工藝，才能保證路基施工質(zhì)量。

參考文獻：

1、《沙漠地區(qū)公路設(shè)計、施工與環(huán)保養(yǎng)護》 作者：彭世古

2、“新疆沙漠公路施工試驗分析”《黑龍江交通科技》2008年08期 作者：張軍光、張修良、何永明