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淺談風(fēng)積沙路基施工工藝

鐵二十一局集團(tuán)第一工程有限公司 烏魯木齊 830011

結(jié)合庫阿二線ZH2標(biāo)段荒漠化風(fēng)積沙路基填筑的碾壓試驗(yàn)、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、施工規(guī)范等,解決了荒漠化風(fēng)積沙路基填筑壓實(shí)度及缺水問題,高質(zhì)量的解決了風(fēng)積沙路基填筑質(zhì)量控制問題,可以進(jìn)行大面積指導(dǎo)施工。

荒漠化;風(fēng)積沙;填筑;壓實(shí);

一、工程情況簡(jiǎn)介

1.1工程概況

表1 風(fēng)沙路基區(qū)段表

里程 長(zhǎng)度 平鋪圓礫土 蘆葦方格 C15混凝土塊板

防護(hù)面積 蘆葦

m m3 m2 Kg m3

DK729+300-DK729+943 643 1286 64300 167180 167

DK730+003-DK730+196 193 386 19300 50180 50

本線走行于南天山南麓塔里木盆地北緣山前洪積礫質(zhì)傾斜平原和沖、洪積土質(zhì)平原,地勢(shì)大體上呈北高南低,地面高程1000~1060m。

本線風(fēng)積沙路基施工段位于南天山南麓塔里木盆地北緣山前洪積土質(zhì)平原,自然環(huán)境不利于施工的因素較多,冬季氣溫嚴(yán)寒干燥,夏季高溫少雨,地表植被稀少,下部土為風(fēng)積細(xì)沙層,土質(zhì)極差。

二、工法特點(diǎn)

1. 可操作性強(qiáng),完善、簡(jiǎn)便。

2. 工程質(zhì)量可控,竣工后沉降量小。

3. 能夠滿足施工規(guī)范及設(shè)計(jì)要求。

三、適用范圍

本工法適用于粉沙土、細(xì)沙土作填料時(shí)的路基填筑工程。

四、施工準(zhǔn)備

表2 標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)結(jié)果

水源:線路所經(jīng)地區(qū)主要河流為庫車河、常年流水,同時(shí)分布有

一、

二、三級(jí)支流,多為季節(jié)性河流。庫車河天然水質(zhì)好,適宜作多種用途的水源,對(duì)混凝土無侵蝕性。部分工點(diǎn)施工及生活用水較為缺乏、需外運(yùn)。

材料:路基填料所采用的沙土的沙質(zhì)應(yīng)純凈、無雜物,填筑路基時(shí)不得和其他填料進(jìn)行混合填筑。

主要機(jī)械設(shè)備:本線地廣人稀,沿線大部分為荒漠,高溫、沙塵天氣對(duì)機(jī)械車輛的損害大,交通運(yùn)輸、機(jī)械維修保養(yǎng)、配件供應(yīng)等極為不便。因此,應(yīng)盡量考慮在沙區(qū)能便利行走的大型機(jī)械車輛,并盡量調(diào)配較新、較好的設(shè)備進(jìn)場(chǎng)。詳細(xì)機(jī)械配備見表3。

表3主要施工機(jī)械設(shè)備

序號(hào) 名稱 額定功率或容量

1 推土機(jī) 最大牽引力>180KN

2 挖掘機(jī) 斗容量>0.8m3

3 自卸汽車 載重量>8t

4 裝載機(jī) 斗容量>2m3

5 灑水車 容量>8m3

6 羊足碾振動(dòng)壓路機(jī) 20T以上

五、施工工藝及方法

施工前準(zhǔn)備工作→原地表處理→檢測(cè)合格→填筑飽水填料→整平、攤鋪填料→推土機(jī)穩(wěn)壓→羊足碾振動(dòng)壓路機(jī)碾壓→壓路機(jī)靜壓收光→檢測(cè)合格→整平→鋪土工布→振動(dòng)碾壓。

5.1 施工準(zhǔn)備

5.2 基底處理

原地面清理深度應(yīng)根據(jù)腐土厚度決定,清除的腐土應(yīng)集中堆放,清表后余留的草根、樹根等需要人工剔除。對(duì)特殊地段按設(shè)計(jì)規(guī)范要求進(jìn)行地基處理和壓實(shí),確保原地面的壓實(shí)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后方可進(jìn)入下道工序。

5.3 分層初壓

每填筑一層,用推土機(jī)或平地機(jī)沿線路縱向大致整平,并碾壓3-4 遍。輪跡布滿整個(gè)路幅為一遍。 5.4 整平

采用裝載機(jī)和平地機(jī)按放樣標(biāo)高和寬度進(jìn)行施工。

5.5 路基壓實(shí)

為保證工程質(zhì)量,路基兩側(cè)各加寬50cm,確保路肩壓實(shí)度滿足設(shè)計(jì)要求。

振動(dòng)碾壓:由羊足碾振動(dòng)壓路機(jī)采用高頻、低幅振動(dòng)碾壓。碾壓時(shí),要從路基兩側(cè)邊緣向中間碾壓,且碾壓輪輻重疊不得小于1/3 輪輻。碾壓直到滿足設(shè)計(jì)要求的密實(shí)度后方可進(jìn)入下道工序。

風(fēng)積沙對(duì)振動(dòng)很敏感,在最佳含水量時(shí),采用羊足碾振動(dòng)壓路機(jī)碾壓,壓實(shí)效果好,效率高。根據(jù)庫倫定律:τf=σ?tgφ+C,風(fēng)積沙的抗剪強(qiáng)度τf是由粘聚力C,內(nèi)摩擦角φ和作用于剪切面上的法向應(yīng)力σ形成的。風(fēng)積沙的粘聚力基本為0,因此只有增大內(nèi)摩擦角才能獲得較大的抗剪強(qiáng)度;陲L(fēng)積沙的上述力學(xué)性質(zhì),壓實(shí)是風(fēng)積沙路基施工中的難點(diǎn)。

圖2 飽水碾壓法施工工藝流程

5.6 檢測(cè)

壓實(shí)質(zhì)量以壓實(shí)度控制,并根據(jù)最大干密度計(jì)算壓實(shí)度。壓實(shí)度應(yīng)達(dá)到規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn),若不符合要求時(shí)應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)壓,直到滿足設(shè)計(jì)要求的密實(shí)度后方可進(jìn)入下道工序。

5.7 路基頂層施工

5.8 風(fēng)積沙路基的防護(hù)

荒漠地區(qū)路基工程應(yīng)遵循邊施工邊防護(hù)的原則,集中力量完成一段,防護(hù)一段,為防止風(fēng)蝕和填筑底基層提供通行條件,對(duì)路基頂面用天然沙礫或碎石土進(jìn)行覆蓋。

路基邊坡采用漿砌片石、散鋪卵礫石等多種形式進(jìn)行加固,在路基兩側(cè)一定范圍內(nèi)修筑一些阻沙、固沙及導(dǎo)沙設(shè)施,保護(hù)線路不被流沙掩埋,迎風(fēng)面采用栽種蘆葦草方格、麥草沙障等固沙措施。

六、機(jī)械作業(yè)效率計(jì)算

1、壓路機(jī)碾壓生產(chǎn)效率Qy

式中 Qy―壓路機(jī)生產(chǎn)率,m3/h;

b―碾壓帶寬度,m;

c―碾壓搭接寬度,m(一般為0.15~0.30m);

h―填層壓實(shí)厚度,cm;

L―碾壓區(qū)段長(zhǎng)度,m;

V―碾壓機(jī)碾壓行走速率,m/s;

n―碾壓遍數(shù);

KB―時(shí)間利用系數(shù),一般取0.80~0.9。

七、施工注意事項(xiàng)及安全與環(huán)境保護(hù)

1、根據(jù)荒漠地帶的氣候特點(diǎn)和風(fēng)積沙路基施工的特殊工藝,施工時(shí)應(yīng)注意:

1). 荒漠夏季的平均氣溫在35℃以上,水份蒸發(fā)量增大,人員和機(jī)械均難以承受,應(yīng)盡量避開中午的高溫時(shí)段,施工時(shí)間應(yīng)盡量考慮早、晚和夜間。

2).施工隊(duì)伍的段落劃分不宜過長(zhǎng),應(yīng)集中力量完成一段,交驗(yàn)一段,防護(hù)一段,交驗(yàn)合格后,為防止風(fēng)沙侵蝕和為填筑底基層提供通行條件,應(yīng)對(duì)路床頂面用碎石土或天然沙礫進(jìn)行覆蓋。

3).荒漠植被稀少,成活率低,在防風(fēng)治沙中作用巨大,應(yīng)在施工過程中盡量的減少對(duì)荒漠植被的破壞。

5).嚴(yán)禁在施工中亂堆亂棄,嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)取棄土場(chǎng)進(jìn)行施工。

2、安全與環(huán)境保護(hù)

1).機(jī)械作業(yè)區(qū)內(nèi)應(yīng)設(shè)置安全標(biāo)志,非機(jī)械操作人員應(yīng)戴安全帽,機(jī)械操作人員應(yīng)服從作業(yè)指揮人員的統(tǒng)一指揮。

2).施工人員不得在機(jī)械行走路線和作業(yè)范圍內(nèi)坐臥休息。

3).取土后的取土坑應(yīng)按施工圖采取土地整治或防護(hù)措施。

4).機(jī)械的廢油料、廢電瓶應(yīng)集中處理,不得隨意丟棄。

8、結(jié)束語

通過風(fēng)積沙路基填筑工藝在庫阿鐵路的施工實(shí)踐,成功地解決了風(fēng)積沙路基填筑質(zhì)量控制問題。風(fēng)積沙路基填筑最重要的就是壓實(shí)度的控制,我部施工的風(fēng)積沙路基段經(jīng)檢測(cè)雙控指標(biāo)(觸探、K30法)全部滿足要求。風(fēng)積沙路基適用于雨季施工,保證了路基的填筑質(zhì)量,同時(shí)施工成本較低。我部順利地完成風(fēng)積沙路基填筑施工的重要課題,可以根據(jù)該工藝指導(dǎo)大面積風(fēng)積沙路基施工。

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