（中建路橋集團有限公司，河北 石家莊 050000）

一、引言

為研究高速公路填砂路基的施工技術(shù)，本文結(jié)合某試驗工程，探討路基壓實技術(shù)，進行路基質(zhì)量檢測，可為提高填砂路基強度與穩(wěn)定性以及相似填砂路基工程提供一些參考依據(jù)。

二、工程概況

某高速工程全長102km，按雙向六車道高速公路標準建設，設計行車時速100km/h，路基寬度28m，該高速公路途經(jīng)地區(qū)河川眾多，沖積平原發(fā)育完善，地形平坦，起伏較小，地基多為軟土，不能作為高速公路的路基填料，需要進行換填土，而這些地區(qū)土地資源短缺，河砂資源豐富，故而采用填砂路基，可以充分利用當?shù)刭Y源，減少工程造價，保護生態(tài)環(huán)境，具有良好的經(jīng)濟效益與社會效益。

三、關鍵技術(shù)研究

（一）壓實方法

目前常用的路基壓實方法為靜力壓實法、沖擊壓實法和振動壓實法。

1.靜力壓實法，即利用重型碾壓機械自身的重力對路基填料進行壓實，一般適用于填土路基和一些非飽和粘性土地基等的壓實，具有作用時間長，應力較大，靠靜壓力將填料破碎、相互嵌擠產(chǎn)生強度，作用變化效果較慢的特點。由于砂土透水性好，在合適的含水量下需要進行快速壓實，不適合用于填砂路基的壓實。

2.沖擊壓實法，是一種新型的路基壓實技術(shù)，一般由牽引車帶動特定的沖擊碾設備（一般為三瓣式?jīng)_擊輪）滾動，通過機械力的作用將土體進行壓實，較靜力壓實，沖擊碾壓可以使土顆粒孔隙中的水、空氣更快速地排出，更易形成一密實整體，可增強顆粒之間的粘聚力與內(nèi)摩檫力、土體穩(wěn)定性與強度。沖擊壓實一般以含水量較低、填土高度滿足1.5m以上的砂性土路基最為合適。

3.振動壓實法，是一種利用碾壓輪上的振動器產(chǎn)生與路基填料固有頻率相近的振動波使路基填料顆粒被迫垂直運動，顆粒之間相互靠近擠壓，孔隙減小，進而使得土體密實的壓實工藝。振動壓實具有頻率高、作用時間短、作用面應力小、土體顆粒處于運動狀態(tài)更易壓實、土體整體成型壓實效果較好等特點，適用于填砂路基的壓實。

（二）含泥量

適當?shù)哪嗤梁繒档蜕巴恋臐B透性，提高砂土的保水性，更易于路基的壓實施工。含泥量還會影響砂土的粘聚力及填砂路基的壓實質(zhì)量，如果泥土含量較高，在路基壓實過程中，泥土吸水，在壓實功作用下，水會出現(xiàn)表面張力，壓實功會很難到達下層，造成壓實密度不均勻，路基壓實質(zhì)量較差。總而言之，適當?shù)暮嗔靠梢蕴岣呱巴恋穆酚眯阅埽谔钌奥坊┕ぶ幸匾暽爸械暮嗔俊?/p>

（三）含水量

含水量對填砂路基壓實質(zhì)量有很大的影響，由于砂的透水性強，所以對于在路基壓實過程保證砂土處于合適的含水量比較困難，而砂土作為路基填料，其最佳含水量往往有多個量值，根據(jù)工程所處的水文、地質(zhì)等條件，在多個指標中選取適當?shù)暮?，選擇合適的壓實工藝，提高路基的壓實質(zhì)量。

（四）工程特性

填砂路基，顧名思義砂是主要的、核心的材料，由于砂的特殊性——無塑性、透水性強、粘聚力低、級配不良等造就了填砂路基的特殊性，包邊土、頂封層等結(jié)構(gòu)由此產(chǎn)生，是填砂路基工程所獨有的。而且由于砂的力學特性，在豎向力的作用下易發(fā)生側(cè)向位移，所以路堤邊坡易失穩(wěn)或砂粒崩落，要重視填砂路基邊坡的設計與防護，保證其穩(wěn)定性。

四、填砂路基施工工藝

（一）施工準備

本試驗位于某高速公路K21+220～K22+020標段，約800米工作面，根據(jù)水準點與導線點進行測量放樣，測定各控制點處標高，布設方格網(wǎng)，測量各個網(wǎng)格點處標高，在道路施工紅線的兩側(cè)開挖排水溝、截水溝等進行積水外排和阻止水流流入路基工作，清理路基表面的浮土、雜草等。對路基填料檢測，測得砂的粒徑、塑性指數(shù)、液限指數(shù)、含泥量、細度模數(shù)、最大干密度等參數(shù)均滿足《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》（JTG F10-2006）的指標要求。

（二）路基填筑

本試驗段在施工現(xiàn)場臨時開辟了一條的運輸路線，采用自卸汽車將路基填料運輸至現(xiàn)場，根據(jù)松鋪系數(shù)與壓實厚度，合理安排汽車倒砂間距，在路基周邊卸料，采用履帶式推土機將填料推至指定位置，按照“中間低、兩側(cè)高”的原則初平，后借助平地機從路基兩側(cè)向中線位置進行精平2～3遍，壓路機靜壓1遍，保證路基平整。

（三）振動壓實

本試驗段選定為20T重型振動壓路機分層進行壓實，按照“先低后高、先兩側(cè)后中間”的原則進行碾壓，在碾壓過程中，首先靜壓2遍，再振動碾壓4遍，由于砂的保水性較差，水分易蒸發(fā)，路基表面含水量較小，可用灑水車直接行駛在路基層上灑水至測定的最佳含水率，并保持表面濕潤、密實、平整，最后振動碾壓6遍，并靜壓1遍以消除輪跡。

（四）包邊土、頂封層設計

由于填砂路基已被沖刷侵蝕，所以在路基邊坡兩側(cè)采取防護措施，通常采用袋裝的灰土進行梯形包邊，砂與灰土的性能差異，在壓實施工中要求的含水量也不相同，施工方法也不相同，要特別關注兩者的結(jié)合以及同步壓實。頂封層一般同樣采用灰土進行封層處理，目的是防止雨水沖刷致使填砂路基不密實、不平整，厚度選取為35cm。

五、路基質(zhì)量檢測

（一）平整度

在填砂路基施工完成后，采用三米直尺法進行平整度檢測，檢測位置為上路堤與下路堤，每200m設置一個測點，共5個測點，試驗結(jié)果如表1。

表1. 平整度檢測結(jié)果

由表1可知，該試驗路段填砂路基平整度較好，其平整度最大值為10.1mm，上路堤與下路堤的平整度均滿足規(guī)范要求，填砂路基的壓實效果較為良好。

（二）沉降量與壓實度

通過灌砂法與預埋沉降板法，采用壓實度與沉降率指標對填砂路基質(zhì)量進行評價，試驗段各測點位置測得的數(shù)據(jù)取平均值。試驗結(jié)果見表2。

表2. 壓實度、沉降量與沉降率檢測結(jié)果

由表2可知，此路段填砂路基施工壓實質(zhì)量較好，施工工藝設計合理，碾壓方案選擇恰當。填砂路基壓實度均滿足規(guī)范要求，且路基碾壓前后沉降變化較低，路基的強度與穩(wěn)定性較好。

六、結(jié)語

由于砂的特殊性，壓實技術(shù)和路用性能還難以有統(tǒng)一的標準，本文通過分析目前三種常用的壓實方法、含泥量與含水量對路基的影響，并注意到填砂路基的特殊性有特殊的施工結(jié)構(gòu)，結(jié)合具體工程實踐，對施工完成后的填砂路基平整度、沉降率與壓實度進行檢測，結(jié)果表明，通過加強對填料的質(zhì)量控制，制定合理的施工工藝，填砂路基的質(zhì)量較好，強度與穩(wěn)定性較高。