高速公路沙漠風(fēng)積沙路基施工施工

沙漠路基施工技術(shù)G216線五彩灣至大黃山高速公路項目經(jīng)理部目錄一、項目背景二、前言三、工藝原理四、地質(zhì)情況五、總體施工方法六、方案選定七、施工技術(shù)準(zhǔn)備八、施工準(zhǔn)備九、施工方法十、關(guān)鍵施工工藝十一、安全措施十二、環(huán)境保護(hù)措施十三、結(jié)束語本項目是國道216線的重要組成路段，是新疆公路網(wǎng)規(guī)劃“三橫兩縱兩環(huán)八通道”

“縱二”的重要組成部分，同時也是自治區(qū)“五橫七縱”高速、高等級公路網(wǎng)中第一縱的組成部分，是北疆通往南疆東部的重要干線。本項目本項目是國道216線的重要組成路段，是新疆公路網(wǎng)規(guī)劃“三橫兩縱兩環(huán)八通道”

“縱二”的重要組成部分，同時也是自治區(qū)“五橫七縱”高速、高等級公路網(wǎng)中第一縱的組成部分，是北疆通往南疆東部的重要干線。2021/5/9風(fēng)積沙是沙漠地區(qū)特有的地質(zhì)特征，風(fēng)積沙顆粒組成很細(xì)且顆粒單一均勻，粉粘粒含量很少，滲透系數(shù)較大，比表面積很大，粘聚力很少，松散性很強(qiáng)，保水性較差，水穩(wěn)性很好，易溶鹽含量很小，呈微堿性，本身無腐蝕性，壓縮變形小，完成時間短，壓縮量與荷載呈指數(shù)關(guān)系，回彈模量值較大，保水狀態(tài)下最易壓實。沙漠地帶地廣人稀，交通運(yùn)輸極為不便，高溫、沙塵天氣對機(jī)械車輛的損害大，機(jī)械維修保養(yǎng)等極為不便。前言2021/5/9前言

G216線五彩灣至大黃山高速公路全長96.3Km,地處準(zhǔn)噶爾盆地及古爾班通古特沙漠東部,卡拉麥里山前沖積平原，五彩灣至沙洲生態(tài)園為風(fēng)積地貌，沙丘多數(shù)為固定、半固定沙丘,工程穿越沙漠范圍為：K476+500～K516+800，位于古爾班通古特沙漠的東部，共計40.3公里，沙漠路段比例高達(dá)40%,施工難度大。中鐵二十局集團(tuán)第五工程有限公司在施工中合理配置大型施工機(jī)械及車輛，對施工工藝不斷進(jìn)行改進(jìn)和完善，為新疆風(fēng)積沙地區(qū)道路修筑尋找一種切實可行、節(jié)約投資的途徑，并為區(qū)內(nèi)類似道路的建設(shè)提供技術(shù)借鑒。2021/5/9一、工藝原理

風(fēng)積沙在天然狀態(tài)下（干燥狀態(tài)）采用振動錘擊法，或含水率增至15%左右（飽和度為70%）時采用擊實法均能達(dá)到較高的干密度和較佳密實效果。風(fēng)積沙干密度在1.58～1.62/cm3之間，在不同密度下的無荷載濕陷系數(shù)均較小。在一定壓力下的濕陷系數(shù)較大，隨密度增大，濕陷系數(shù)變小，當(dāng)干密度增至1.64/cm3時，濕陷系數(shù)可以降至0.015以下。當(dāng)相對密度達(dá)到0.67以上時砂土即為密實狀態(tài)，達(dá)到0.7以上時風(fēng)積沙基本無濕陷。即相對密度越大，干密度越大，濕陷變形也越小。

2021/5/9一、工藝原理

風(fēng)積沙干密度與含水量有著重要影響，但在含水量較小時（10%以下）對干密度影響不大，在干燥狀態(tài)下具有較好的壓實性，對干旱缺水地區(qū)，風(fēng)積沙接近于干燥狀態(tài)，采用干壓法完全可行。風(fēng)積沙干密度越大，其沉降變形就越小。2021/5/9二、地質(zhì)情況

風(fēng)積沙垂直深度在40m內(nèi)，含水率及干密度變化不明顯，含水率在1%左右，干密度在1.58～1.62/cm3之間，相對密度0.49～0.60。易溶鹽含量低，平均為0.55%，主要為硫酸鹽、亞硫酸鹽。2021/5/9三、總體施工方法通過工程實踐，結(jié)合本地自然因素，由于風(fēng)積沙在裝料、布料、整平過程中水分揮發(fā)快，填筑整平后較為松散，且附近水源極為匱乏，在施工作業(yè)面灑水較為困難，導(dǎo)致一般壓路機(jī)很難進(jìn)行碾壓作業(yè)，故采用推土機(jī)在天然含水量情況下進(jìn)行碾壓?？傮w施工方法為：基底清理測量放線→原地表處理→推送填料→整平、攤鋪填料→推土機(jī)穩(wěn)壓→推土機(jī)終壓→質(zhì)量檢測→進(jìn)行下一層施工。2021/5/9四、方案選定沙漠風(fēng)積沙施工一般有兩種施工方法：水墜法和干壓法。本項目沙漠里程較長，周邊環(huán)境嚴(yán)重缺水，故采用干壓法施工。在沙漠中輪胎式壓路機(jī)、鋼輪壓路機(jī)易沉陷，采用裝載機(jī)、履帶式推土機(jī)分層碾壓效果較好。本項目采用裝載機(jī)、推土機(jī)分層碾壓合格后再用雙鋼輪壓路機(jī)進(jìn)行收平。2021/5/9五、施工技術(shù)準(zhǔn)備

測量放線首先放出路基的中心線，每20m一樁，然后在路基兩側(cè)適當(dāng)?shù)奈恢眠M(jìn)行栓樁。再根據(jù)每填筑層頂標(biāo)高放出每層風(fēng)積沙填筑的邊線。邊線采用竹竿控制，每20m一樁，樁上插紅色三角測量旗幟。竹竿長度一般為60cm左右，上面間隔50cm涂刷紅、白漆。高程測量現(xiàn)場施工時，以原地面壓實后的高程作為原始高程。由于風(fēng)積沙施工后，表面風(fēng)積沙因失水后松散現(xiàn)象嚴(yán)重，對每層風(fēng)積沙均要進(jìn)行高程檢測沒有必要，也沒有意義。一般情況下，風(fēng)積沙路基每填筑3層進(jìn)行高程檢測和核實每層的填筑厚度。同時進(jìn)行中線偏位的檢測，以便在施工過程中隨時糾正中線偏差。路基檢測準(zhǔn)備風(fēng)積沙路基采用環(huán)刀法檢測壓實度，封層采用灌砂法檢測壓實度。封層施工完畢后按照《公路工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)》（JTGF80/1-2004）進(jìn)行實測驗收。2021/5/9六、施工準(zhǔn)備便道修筑沙漠地段風(fēng)積沙填筑首先修筑施工便道，便道采用礫石土修筑，一般按50cm厚鋪設(shè)，每200m設(shè)置一便道錯車加寬段，加寬長度為20m。方便車輛避讓及掉頭。試驗段施工選擇較為平整的一段路基，長度在200m，作為試驗段，以確定施工時達(dá)到設(shè)計密實度要求而需要的機(jī)械設(shè)備型號、合理組合、壓實遍數(shù)、松鋪系數(shù)、最佳含水量等有關(guān)參數(shù)，并確定質(zhì)量檢測方法。2021/5/9七、施工方法在沙漠中輪胎式壓路機(jī)、鋼輪壓路機(jī)易沉陷，采用履帶式推土機(jī)分層碾壓效果較好。本項目采用推土機(jī)分層碾壓合格后再用雙鋼輪壓路機(jī)進(jìn)行收平。采用推土機(jī)、裝載機(jī)、挖機(jī)、自卸車將風(fēng)積沙運(yùn)至填方段，控制每層的虛鋪厚度，用推土機(jī)進(jìn)行碾壓，碾壓合格后進(jìn)行下一層施工。進(jìn)距離可采用推土機(jī)及裝載機(jī)配合挖運(yùn)風(fēng)積沙，遠(yuǎn)距離采用挖機(jī)、裝載機(jī)、自卸車配合進(jìn)行裝運(yùn)調(diào)配。風(fēng)積沙路基施工的同時，開始防護(hù)工程（蘆葦草方格、阻沙柵欄、礫石包邊土）的施工。防護(hù)工程施工完畢的段落可開始路床封層的施工，形成一條完整的路基段落。施工完成后進(jìn)行驗收。2021/5/9八、關(guān)鍵施工工藝/風(fēng)積沙路床施工測量放線首先放出路基的中心線，每20m一樁，然后在路基兩側(cè)適當(dāng)?shù)奈恢眠M(jìn)行栓樁。再根據(jù)每填筑層頂標(biāo)高放出每層風(fēng)積沙填筑的邊線。邊線采用竹竿控制，每20m一樁，樁上插紅色三角測量旗幟。竹竿長度一般為300cm左右，上面間隔50cm涂刷紅、白漆。2021/5/9

八、關(guān)鍵施工工藝/風(fēng)積沙路床施工風(fēng)積沙運(yùn)輸由于風(fēng)積沙較為松散，作為路段填料運(yùn)輸不方便，由于風(fēng)積沙地區(qū)重車不能行走，只有履帶式機(jī)械及裝載機(jī)才能行走，所以風(fēng)積沙的運(yùn)輸成為風(fēng)積沙填筑的難點(diǎn)，我項目目前采自卸車、裝載機(jī)、推土機(jī)、挖掘機(jī)相配合的方式進(jìn)行風(fēng)積沙運(yùn)輸。2021/5/9八、關(guān)鍵施工工藝/風(fēng)積沙路床施工風(fēng)積沙填方風(fēng)積沙路段填料運(yùn)輸不方便，由于風(fēng)積沙地區(qū)重車不能行走，只有履帶式機(jī)械及裝載機(jī)才能行走，所以風(fēng)積沙的運(yùn)輸成為風(fēng)積沙填筑的難點(diǎn)，我項目目前采自卸車、裝載機(jī)、推土機(jī)、挖掘機(jī)相配合的方式進(jìn)行風(fēng)積沙運(yùn)輸。2021/5/9八、關(guān)鍵施工工藝/風(fēng)積沙路床施工風(fēng)積沙填方沙漠地段風(fēng)積沙填筑首先修筑施工便道，便道采用礫石土修筑。風(fēng)積沙填方段，清表完成以后，進(jìn)行填筑，填料由風(fēng)積沙挖方段取土，采用自卸車進(jìn)行運(yùn)輸，運(yùn)輸?shù)教钪课缓螅孕盾囆读吓c便道邊，裝載機(jī)配合推土機(jī)將料運(yùn)輸?shù)铰坊罘蕉危M(jìn)行路基填筑。

1)半挖半填路段：以最低點(diǎn)為準(zhǔn)，按層厚要求用彩旗表處范圍及層鋪高速，推土機(jī)將風(fēng)積沙推入該區(qū)域后進(jìn)行碾壓，碾壓合格后，進(jìn)行下一層的施工，多余風(fēng)積沙外運(yùn)。

(2)填方路基段：修筑便道進(jìn)入填方作業(yè)區(qū)，用自卸車將風(fēng)積沙運(yùn)輸至該處，裝載機(jī)與推土機(jī)根據(jù)標(biāo)桿層鋪要求進(jìn)行攤鋪，推土機(jī)進(jìn)行碾壓，碾壓合格后，進(jìn)行下一層施工。2021/5/9八、關(guān)鍵施工工藝/風(fēng)積沙路床施工風(fēng)積沙挖方風(fēng)積沙挖方段施工，采用挖掘機(jī)、裝載機(jī)進(jìn)行開挖，自卸車?yán)\(yùn)。如果挖方段兩側(cè)為填方段，那么挖方段施工全部采用推土機(jī)，將挖方段風(fēng)積沙分層推至填方段，進(jìn)行風(fēng)積沙填筑。2021/5/9八、關(guān)鍵施工工藝/風(fēng)積沙路床施工虛鋪厚度風(fēng)積沙的壓實工藝與傳統(tǒng)路基填料的壓實工藝有明顯的不同，風(fēng)積沙的壓實主要靠水沉法或者采用T140以上推土機(jī)進(jìn)行碾壓，傳統(tǒng)的壓路機(jī)碾壓方法對風(fēng)積沙壓實效果不太明顯。我項目采用大型推土機(jī)碾壓，一般虛鋪厚度控制在50cm左右。虛鋪厚度的控制方法必須采用邊樁竹竿掛線的方法。2021/5/9

八、關(guān)鍵施工工藝/風(fēng)積沙路床施工高程測量現(xiàn)場施工時，以原地面壓實后的高程作為原始高程。由于風(fēng)積沙施工后，表面風(fēng)積沙因失水后松散現(xiàn)象嚴(yán)重，對每層風(fēng)積沙均要進(jìn)行高程檢測沒有必要，也沒有意義。一般情況下，風(fēng)積沙路基每填筑3層進(jìn)行高程檢測和核實每層的填筑厚度。同時進(jìn)行中線偏位的檢測，以便在施工過程中隨時糾正中線偏差。路基壓實施工機(jī)械應(yīng)選擇在沙漠中能自由行走的機(jī)械，如履帶推土機(jī)、裝載機(jī)。天然含水狀態(tài)下碾壓壓實工藝適用于推土機(jī)在天然含水狀態(tài)下分層碾壓。在攤鋪、整平好的路基上先用推土機(jī)縱向穩(wěn)壓，穩(wěn)壓時從路基邊緣向內(nèi)側(cè)逐輪碾壓，碾壓時輪跡重疊寬度不小于1/2單輪寬度，單輪輪跡布滿一個作業(yè)面為一遍，一般需要穩(wěn)壓2遍。然后再使推土機(jī)沿路基橫向進(jìn)行復(fù)壓，一般復(fù)壓2遍就可以達(dá)到94%，達(dá)到壓實度要求。2021/5/9八、關(guān)鍵施工工藝/風(fēng)積沙路床施工路基檢測風(fēng)積沙路基采用環(huán)刀法檢測壓實度，封層采用灌砂法檢測壓實度。封層施工完畢后按照《公路工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)》（JTGF80/1-2004）進(jìn)行實測驗收。壓實度檢測對天然含水量條件下采用普通環(huán)刀法，壓實度取樣應(yīng)在每層距頂面15cm以下，當(dāng)環(huán)刀打入砂層時，先加頂蓋后取環(huán)刀，以防頂面砂子漏出影響精度，測定試樣含水量時不能用酒精法，應(yīng)將試樣全部放入烘箱內(nèi)烘干。2021/5/9八、關(guān)鍵施工工藝/路基防護(hù)路基包邊防護(hù)沙漠路段路堤邊坡采用1:4邊坡，邊坡采用推土機(jī)由邊坡下向邊坡上成型，成型后及時進(jìn)行30cm厚礫石包邊土護(hù)坡，防止成型后的路基由于風(fēng)蝕嚴(yán)重而重新進(jìn)行幫寬。臨時防護(hù)風(fēng)積沙地區(qū)路基施工，若當(dāng)?shù)仫L(fēng)力較強(qiáng)或需在風(fēng)季施工時，應(yīng)采取臨時防護(hù)措施，對設(shè)計的永久防護(hù)工程，如材料運(yùn)輸有困難，需等通車后進(jìn)行，可采取臨時防護(hù)措施，凡當(dāng)日不能完工的地段，可對其坡面或坡肩加以覆蓋，并用小木樁將覆蓋的草席等釘牢，或用石塊壓牢。2021/5/9

八、關(guān)鍵施工工藝/路基防護(hù)工程防沙措施防沙工程本著“因地制宜、就地取材、因害設(shè)防、綜合治理”的原則，應(yīng)注意保護(hù)施工區(qū)域的天然植被，工程建設(shè)和防沙治沙應(yīng)同步進(jìn)行，我項目采用蘆葦草方格、阻沙柵欄進(jìn)行路基挖方段固沙。

1)待路基邊坡驗收完成后根據(jù)圖紙放防護(hù)輪廓線，草方格格狀規(guī)格為1mx1m。

2)草方格蘆葦用量為1.2kg/每方格（兩個長1.0m的邊）;柵欄蘆葦用量為2kg/每延米，草方格蘆葦長70cm，對折后埋入地下15cm，外露20cm。施工工藝為：蘆葦長70cm，規(guī)劃好扎蘆葦草方格的位置后，材料中心線應(yīng)落于位置線上，再腳踏平頭鐵鍬將其插入設(shè)計要求深度（平頭鐵鍬不得破壞蘆葦草）。草方格覆蓋范圍不僅僅包括邊坡位置，還應(yīng)將覆蓋范圍擴(kuò)大至邊坡定向外約5m處，坡兩側(cè)擴(kuò)大至路床頂下1m位置（氣流運(yùn)動會將風(fēng)沙向路基方向移動，而提前阻擋風(fēng)積沙的運(yùn)動，可有效防止風(fēng)沙侵蝕路基）。

3)柵欄為空隙率30%的疏透型蘆葦柵欄，葦排中間設(shè)葦腰，并固定于每3m間距一根的150cm長木棍上（釘入50cm，外露100cm）,蘆葦柵欄埋入沙中20cm，沙面以上130cm。

4)在施工過程當(dāng)中阻沙蘆葦柵欄應(yīng)根據(jù)地形做相應(yīng)調(diào)整。

5)在施工完成后，現(xiàn)場廢料必須清理干凈以防止污染路基填料。2021/5/9八、關(guān)鍵施工工藝/路床封層施工鋪設(shè)土工布及施工30cm砂礫當(dāng)路基填筑到上路床后，應(yīng)鋪設(shè)長絲機(jī)制土工布，土工布上面再進(jìn)行30cm厚礫石土填筑。土工布采用長絲機(jī)織土工布，土工布鋪設(shè)前用平地機(jī)精平，雙鋼輪壓路機(jī)碾壓整平，消除推土機(jī)履帶印，保證土工布鋪設(shè)平展。幅寬根據(jù)路面寬度而定，采用縫紉機(jī)縫制、搭接或粘合，一般采用2～4m幅寬，幅長以每卷500～1000m為宜。為防止風(fēng)積沙路基風(fēng)蝕現(xiàn)象，當(dāng)路基施工完成后，應(yīng)馬上進(jìn)行礫石土包邊的施工，并對風(fēng)積沙路基填筑的邊坡進(jìn)行正式防護(hù)。2021/5/9八、關(guān)鍵施工工藝/路床封層施工土工布的鋪設(shè)1)路基路床第二層精平后，將土工布按設(shè)計幅寬沿邊線縱向鋪開，每次展鋪長度100～500m，可用人力或沙漠車等牽引展鋪，展鋪后嚴(yán)禁非作業(yè)設(shè)備在其上行駛。2)土工布應(yīng)張緊拉平。為防止被風(fēng)掀起，可在邊緣搭接處撒少許風(fēng)積沙或天然砂礫壓住。3)相鄰兩幅土工布，搭接寬度≥30cm，縱向搭接長度≥50cm。并用尼龍繩每隔2m做一綁扎。4)對鋪好的土工布必須在當(dāng)日用底基層結(jié)構(gòu)材料覆蓋。5)施工期間，現(xiàn)場未用完的土工布應(yīng)盡快遮蓋，日照時間不得超過36h。2021/5/9八、關(guān)鍵施工工藝/路床封層施工路基包邊防護(hù)及上封層土工布鋪設(shè)完成后，及時進(jìn)行土工布上30cm厚礫石土封層及包邊土護(hù)坡，防止成型后的路基由于風(fēng)蝕嚴(yán)重而重新進(jìn)行幫寬。封層填筑根據(jù)現(xiàn)場情況采取橫斷面全寬縱向分層填筑方式。每10～15m插桿掛線，控制路床頂標(biāo)高。自卸汽車按標(biāo)點(diǎn)卸料，以便控制松鋪厚度。為保證邊坡壓實質(zhì)量，填筑時路基兩側(cè)各加寬50cm。不同土質(zhì)的填料不得混填。采用推土機(jī)攤鋪粗平，平地機(jī)精平，每一層做成向兩側(cè)2～4%橫坡以利排水。2021/5/9八、關(guān)鍵施工工藝/路床封層施工進(jìn)行含水量檢測，控制在最佳含水量±2%范圍內(nèi)，再進(jìn)行碾壓。碾壓時，直線段先兩側(cè)后中間，曲線地段先內(nèi)側(cè)后外側(cè)，先慢后快，先靜壓后振壓。直線進(jìn)退，相鄰縱向碾壓軌跡重疊1/3，各區(qū)段交接處互相重疊壓實，搭接長度不小于2m。振動壓路機(jī)行駛速度不大于4km/h。采用灌砂法進(jìn)行壓實度的測定，自檢合格后報監(jiān)理工程師復(fù)檢。監(jiān)理工程師簽認(rèn)后再填筑下一層。2021/5/9八、關(guān)鍵施工工藝/注意事項風(fēng)沙地區(qū)路基分段完成后，特別要注意成品保護(hù)。應(yīng)及時按設(shè)計完成路基表面防護(hù)，經(jīng)常注意灑水養(yǎng)護(hù)等。嚴(yán)禁車輛在路基上行駛。路基成型后當(dāng)年不進(jìn)行路面基層施工時，要在路床頂面鋪一層粗粒土或礫卵石最為臨時封層，防止風(fēng)積沙填料被風(fēng)吹走。做好排水設(shè)施，保證路基、路床不受雨水沖刷。對路堤和路塹邊坡應(yīng)采取有效措施，做到邊施工邊養(yǎng)護(hù)。2021/5/9八、關(guān)鍵施工工藝/材料與設(shè)備所需材料為蘆葦、10cm原木及土工布。以10km風(fēng)積沙路基為例，其主要設(shè)備見下表：

2021/5/9八、關(guān)鍵施工工藝/質(zhì)量控制施工中認(rèn)真執(zhí)行ISO9000質(zhì)量管理體系標(biāo)準(zhǔn)，采用先進(jìn)技術(shù)、工藝，制定嚴(yán)格管理計劃，實行全員、全方位、全過程質(zhì)量控制，確保目標(biāo)實現(xiàn)。2021/5/9八、關(guān)鍵施工工藝/試驗控制在風(fēng)積沙施工前，首先進(jìn)行試驗準(zhǔn)備工作，按照J(rèn)TGE40--2007《公路土工試驗規(guī)程》進(jìn)行各類試驗的檢測，確定標(biāo)準(zhǔn)擊實，天然含水量等。根據(jù)試驗段路基確定碾壓遍數(shù)、松鋪系數(shù)等。2021/5/9八、關(guān)鍵施工工藝/實測項目控制.2021/5/9八、關(guān)鍵施工工藝/外觀檢查

路基表面應(yīng)平整，邊線直順，曲線圓滑。

路基邊坡坡面平順、穩(wěn)定，不得虧坡，曲線圓滑。2021/5/9九、安全措施沙漠地段人跡稀少，野生動物出沒頻繁，施工時注意施工人員人身安全，防止動物襲擊。2021/5/9十、環(huán)境保護(hù)措施1)施工場地內(nèi)砍樹及清理植被，盡量避免工地內(nèi)不必要的環(huán)境破壞及樹木砍伐，嚴(yán)禁對紅線外植被進(jìn)行踩踏。2)對施工過程中產(chǎn)生的有害物資（如油料、廢舊材料、生活垃圾等）要通過可行的措施處理后，進(jìn)行集中掩埋或清理，以防對周圍動、植