填砂路基綜合施工綜合工法

1、填砂路基施工工法1 前言中粗砂水穩(wěn)定性能好，顆粒嵌擠密實強度高，工后沉降小，但易失水，失水后易松散，粘聚力 小等特點。通過設(shè)計粘土封層與兩側(cè)封邊以，揚長避短，中粗砂是一種較抱負日勺路基填筑材料。國 內(nèi)現(xiàn)行施工規(guī)范沒有路基填砂施工工藝及質(zhì)量檢測原則，我項目通過科技立項成立科研課題研究小 組，結(jié)合工程應(yīng)用實際，在施工中研究、摸索、完善、總結(jié)全斷面填砂路基施工工法。2工法特點2.1迅速經(jīng)濟、不受雨季干擾在南方地區(qū)雨量充沛地區(qū)，施工填砂路基，有助于持續(xù)作業(yè)，減少抽水人工、機械設(shè)備投入。 壓路機、推土機、自卸車等大型施工機械設(shè)備受雨季干擾小運用率高，有助于節(jié)省工期。2.2節(jié)省資源、保護環(huán)境在國內(nèi)大部分地

2、區(qū)，水系發(fā)達，江、河等砂資源豐富、取用以便，而粘土匱乏，采用砂作為路 基填筑材料，可以可減少占用耕地，減少植被破壞保護環(huán)境，就地取材、節(jié)省資源。2.3施工效率高、工期節(jié)省中粗砂滲入系數(shù)大，灌水超過最佳含水量狀況下，通過靜置滲入廣2小時，在砂表面不液化不 松散狀況下碾壓即能達到最大密實效果，不像粘土填筑施工必須嚴格控制在最佳含水量范疇，工效 大大提高。合用范疇本工法合用于高速公路、城鄉(xiāng)迅速路、主干道、機場、碼頭等道路所有填砂路基施工，以及房 建場地回填砂施工。工藝原理路基填筑運用灌水與壓路機碾壓相結(jié)合方式，增進砂勺密實：砂具有較大滲入系數(shù)，先灌水自然沉降1 2小時能達到稍密狀態(tài)，在表面不液化不松

3、散條件下 碾壓，大勺砂顆粒互相嵌擠形成骨架，同步水會向下滲入排出。水勺滲入運動，帶動細小顆粒運動 填塞較大顆粒間勺空隙，使整個砂體達到“骨架密實”狀態(tài)從而達到壓實度效果。同步水勺滲入作 用，后填筑砂灌水滲入能增進先填筑砂進一步密實。通過比較滲入擊實和重型擊實干密度與汗水量關(guān)系曲線，滲入擊實計算最大干密度為為 1.92g/cm3，重型擊實法求得最大干密度為1.85g/cm3，前者數(shù)據(jù)更可信。5施工工藝流程及操作要點5.1施工工藝流程圖施工準備壓實度檢測5.2施工準備構(gòu)造物溝槽回填路基成型蓄水沉降其他各層砂施工臨時排水首層砂填筑包邊粘土填筑軟基解決推土機粗平灌水碾壓粘土運送基底壓實土工實驗砂實驗砂

4、運送5.2.1室內(nèi)測定砂最大干密度新法砂干密度實驗，老式實驗措施一般有相對密度振動擊錘法和重型擊實法，這兩種措施都采用濕 法擊實，水份不排出，與現(xiàn)場施工工況不太吻合。砂是較好日勺透水性材料，在一定含水率條件下碾 壓時水必然會往下層滲入，而室內(nèi)重型擊實實驗不能向外滲水，故現(xiàn)場通過碾壓最后達到密實狀態(tài) 時勺“最佳含水率”必然與實驗室得出勺“最佳含水率”不一致，這兩種實驗措施得出“最佳含水 率”顯得失真，且實驗數(shù)據(jù)離散型大，反復(fù)性實驗成果也不是很穩(wěn)定，有一定變異性，實驗自身數(shù) 據(jù)偏小。參照填砂路基有關(guān)文獻，對兩種實驗措施檢測成果與原則縱說不一。鑒于相對密度實驗法和重 型擊實實驗法實驗數(shù)據(jù)勺離散型和穩(wěn)

5、定性差特點，實驗過程與現(xiàn)場施工實際工況不太吻合狀況，項 目科通過模擬填砂路基勺實際施工工況，在重型擊實實驗勺基本上改善提出“中粗砂滲入擊實法測 定最大干密度模型”，實驗原理如下：科研組運用土工實驗室既有設(shè)備組合改裝，內(nèi)徑152mm，壁厚10mm，筒高152mm試筒，底部設(shè) 立均勻41個1mm細孔，采用原則砂灌砂測定其體積V。在試筒底部放兩張慮紙，采用手動擊實儀分 三次將試筒擊滿，擊實時砂層頂部加放一塊鋼墊板，每層擊實98下，水隨著擊實功作用滲入排出。 擊實結(jié)束后稱量砂濕重虬烘干，計算擊實后日勺含水率3,計算不同含水率擊實后干密度：P d=M/V(1+0.013)。圖滲入擊實法實驗裝置圖現(xiàn)場取樣

6、，將所有砂烘干，按含水率2%遞增配備含水率從0到20%共11組不同含水量勺砂，分 別進行重型擊實法和滲入擊實法對照實驗，得出干密度與含水率關(guān)系曲線圖：圖滲入擊實法干密度與含水率曲線關(guān)系圖 重型擊實法干密度與含水率曲線關(guān)系5.2.2軟基解決在施工前，需要對路基軟基進行解決：在一般稻田區(qū)，清除表層種植土。清表采用TY220推土機，平均清表厚度60cm，以清到硬土 為準，平地機刮平，全斷面碾壓，清表原地面壓實度不不不小于90%。魚塘區(qū)域，先在路基坡腳外圍堰，抽除圍堰內(nèi)積水，濕地推土機TS120將淤泥推到接近圍堰側(cè)， 挖機兩次或多次接駁裝車外運，平均清淤厚度80cm，以以清到硬土為準，原地面壓實度不不

7、不小于 90%。在淤泥厚度達3.5m魚塘段，采用拋石擠淤泥軟基解決，拋填順序先從路堤中部開始，中部突進 厚再漸次向兩側(cè)展開，以使淤泥向兩旁擠出，拋石粒徑3050cm，拋石過程中拖式壓路機振動碾壓， 拋石完畢后進行承載板承載能力檢查。砂填筑之前，在拋石頂面填筑30cm后粘土，避免填砂灌水從 拋石孔隙流出，甚至導(dǎo)致砂顆粒流失。原地面縱坡不小于12%或橫坡陡于1:5時，應(yīng)開挖設(shè)立臺階，臺階內(nèi)傾坡度不小于4%，寬度不不不 小于2米。5.2.3基底壓實路基基底解決完畢后，YZ20t壓路機先兩邊，后中間由低側(cè)向高側(cè)進行碾壓，保證路基基底承載 力滿足設(shè)計規(guī)定。5.2.4臨時排水設(shè)施為了保證砂基里面超最佳含量

8、日勺多余水順利滲入排除，在砂土結(jié)合部位埋置100mmPVC管作 泄水盲溝管，管外傾坡度3%，管口采用土工布包裹，并設(shè)立過濾層。在路基坡腳外2米處設(shè)立臨時排水溝，溝深0.8-1米，寬度1米。排水溝縱坡設(shè)立結(jié)合現(xiàn)場地 形，以溝內(nèi)水能排到現(xiàn)場水溝或水塘為準。5.3兩側(cè)包邊粘土施工兩側(cè)包邊粘土填筑采用如下兩種措施：方案一：先填砂后粘土包邊。先填筑砂芯，砂兩側(cè)寬填50cm，對砂進行刷坡，人工將砂休整成 小臺階，分層填筑粘土。評價：砂和土分步施工，互相干擾較小，施工效率高，砂土結(jié)合部位能充足碾壓密實。缺陷： 需要投入人工刷坡，包邊粘土寬度較小自卸車輛不能行走，自卸車在砂上運送，土先卸到砂面上， 挖機轉(zhuǎn)土配

9、合填筑，粘土易和砂混合在一起形成軟弱夾層。先填筑勺砂面高出粘土面以1 2米為宜， 高出太多不運用砂邊坡穩(wěn)定性。方案二：先填土后填砂。兩側(cè)粘土寬填50cm，填筑砂前，按照設(shè)計圖紙每填筑80cm高后內(nèi)側(cè) 涮坡，并修整成小臺階，分層填筑砂，壓路機緊貼土邊沿碾壓。評價：砂和土施工形成流水，互不干擾，施工效率高。缺陷：在雨季施工時，需要做好合理施 工組織，見縫插針運用天晴施工粘土。項目重要采用方案二施工。在梅雨季節(jié)，配合采用方案一施工兩側(cè)包邊粘土，現(xiàn)場需要嚴格控 制，卸載砂上勺土混砂部分改作綠化土使用，增長部分轉(zhuǎn)運費用。兩側(cè)粘土封邊，每層頂寬2米，高0.8米，塑性指數(shù)不小于6,填筑虛鋪厚度30cm，挖掘

10、機配 合推土機粗平，平地機精平。粘土包邊內(nèi)外側(cè)均寬填50cm以保證路基壓實度規(guī)定。內(nèi)側(cè)寬填部分 在路基壓實度檢測合格后，填筑砂前刷坡清除，土內(nèi)側(cè)休整成20X30cm小臺階，保證砂土結(jié)合部位 密實效果。5.4路基填砂施工5.4.1砂首層砂厚度擬定首層砂填筑厚度不適宜不不小于80cm，填筑過薄，在重型車輛行走沖擊作用下，易產(chǎn)生塑性剪 切變形形成車轍，導(dǎo)致陷車。其他各層以不超過60cm為宜。5.4.2砂日勺運送根據(jù)填筑長度和寬度，按填筑虛鋪厚度計算本層填筑方量，根據(jù)自卸汽車日勺運送量設(shè)立網(wǎng)格。在驗收合格填砂路堤表面進行砂運送時，必須灑水保持已填筑砂層日勺表層含水量不不不小于12%，當(dāng)浮現(xiàn)車轍時，要用

11、推土機及時整平，保證自卸汽車將砂運至指定地點卸車；自卸汽車卸砂時 要提前距離倒車至卸砂點，因河砂顆粒間內(nèi)摩擦角較小，如在卸砂點直接調(diào)頭卸砂容易擾亂已經(jīng)結(jié) 板成型勺下臥層填砂。5.4.3砂料粗平采用TY140推土機按“中心低、兩側(cè)高，鍋底型”攤鋪粗平，利于砂含水量保持，內(nèi)傾橫坡控 制在 1. 5%2%。5.4.4灌水碾壓砂粗平完畢后，運用砂培田字格灌水，靜置廣2個小時，運用水勺滲入作用促使砂自然沉降達 到初步密實。在表觀不液化不松散狀況下（基本為最佳碾壓含水率）壓路機碾壓。碾壓由兩側(cè)向中 間進行，先靜壓兩遍，穩(wěn)壓后震動碾壓兩遍，最后靜壓兩遍，壓路機開始碾壓速度采用1.5224Km/h， 后來采用24Km/h,輪跡重疊寬度不不不小于圖培田字格灌水圖泄水盲溝滲入排水路基填砂灌水碾壓密實后，項目部實驗室壓實度檢測，檢測合格偵下一層施工, 5.5構(gòu)造物溝槽回填2路疇內(nèi)雨、檢查井、.涵、過水#|涵等構(gòu)造物溝槽艦需分廠，填筑厚度在15cm左右，兩側(cè)對稱填筑，不斗衡U每層砂可水，人工配合小型強夯機進行夯實解決，溝槽回填至管頂50cm后大量灌水，采用插入式振搗棒進行振搗， 水夯法振搗密實。振搗棒垂直插入究竟，振搗0.5-1min后，傾斜拔出，振搗間距以20cm-