风积沙压实质量控制

风积沙压实质量控制

秦龙周建鹏庞凯斌张小龙张晋阳

中建三局基础设施工程有限公司湖北武汉430000

摘要：公路施工过程中，路基施工一直都是重要的组成部分，路基的施工质量直接影响到公路工程建设的质量，从而影响道路使用性能，内蒙古国道242一级公路临近沙漠地区，选用风积沙作为路基填料。在这种情况下，如何对路基施工的质量进行控制成为很重要的一个方面。在风积沙路基的施工过程中，需要保证路基的压实度达到规范要求，这就需要对风积沙的压实进行质量控制。因此，对于风积沙压实质量控制的研究，对于公路工程的施工质量，是非常重要的。

关键词：风积沙；路基填料；压实；质量控制

引言：

中国是沙漠比较多的国家之一，沙漠的总面积约130万平方千米，约占全国土地面积的13％左右。在这些沙漠地区，广泛分布着风积沙。此类地区的公路工程的施工，会不可避免的接触或者使用到风积沙。因此，如何有效的控制风积沙的压实质量，对于工程建设者来说是一个亟待解决的问题。

风积沙压实质量控制，国内外有很多可以借鉴的经验，但是这些经验都依托于某一项具体工程，也就是说，这些相关经验只能在类似工程中有可借鉴的价值。所以如何将这些相关经验系统化和丰富化，这是目前国内相关研究所欠缺的。因此，针对这一问题，本文依托内蒙古国道242一级公路工程，在前人相关经验的基础上加以总结和阐述。总结出风积沙压实质量控制。

1、风积沙的击实特性

对于风积沙的击实特性进行研究，可以得到风积沙的最大干密度和最佳含水量这两个重要的指标，可以用以指导现场施工和编制施工方案，在道路修筑完成后，还可以检验其施工质量，检验现场压实作业质量。为此，选取临河地区风积沙，在实验室进行土工试验，采用标准击实法（与粘性土试验方法一致）。击锤质量为4.5kg，每层击数为98，落距为45cm。实验数据见表1和图1所示：

通过风击沙的击实曲线，可以得出以下结论。风积沙的最佳含水率随着击实功的增大而减小，而最大干密度随着击实功的增大而增大，但随着击实功越来越大，对于最佳含水率和最大干密度的影响就会越来越小，风积沙在干燥和饱水状态下都可以达到很高的密实度，这表明风积沙具有干密实和湿密实两大特性。所以在实际施工过程中，风积沙在干压法和湿法施工两种施工技术下都能被压实。

2、风积沙路基的施工工艺

为了更好的控制风积沙路基的压实质量，总结出一种有效的控制方案。论文依托了内蒙古国道242一级公路工程的施工经验，并加以总结和升华，得出了一系列相关结论。

在内蒙古国道242一级公路工程中，风积沙路基的施工工艺采用湿法（水坠法）进行施工。其施工顺序为基底清理测量放线→填料前基底清理碾压→基底检测→拉运土方分层填筑→推土机摊土粗平→分格浇水→平地机整平→压路机碾压→质量检测→下步工序施工。

风积沙路基压实的过程中，最重要的两个方面就是洒水和碾压，这两个方面如果处理的不好，对于风积沙路基的施工及压实质量的影响是巨大的。下面，将结合工程具体情况，谈一谈在这两个方面应该注意的问题。

2.1风积沙路基的洒水

风积沙压实施工的关键环节就是洒水问题，不适当洒水的方法，对风积沙的施工质量影响很大。在施工经常出现洒水不均匀、不彻底而导致风积沙压实度不足的问题。

风积沙施工需要大量及时的洒水，所以必须保证有充足的水源和配套的上水设备。在河套地区，地下水位较高，而且水源相当丰富，可采取就地打井取水的方法。根据施工进度计划、原材料的含水量和最佳含水量，必须进行计算，来确定井的直径、数量和间距以及应配备水泵的功率和数量。

现场洒水时，必须及时、大量、均匀，并且必须采取分格的方式。在风积沙粗平后，采用人工修筑挡水埝，对风积沙进行分格，每个格的大小宜为5×5m.然后对每个格进行洒水，洒水时间以洒水均匀到底为准，其他格的洒水时间依此为准。采用分格的方式进行洒水，保证了洒水均匀，防止漏洒、过洒现象的发生，保证了风积沙的施工质量。

2.1风积沙路基的碾压

浇水符合要求后，采用平地机进行精平，然后采用振动压路机进行风积沙的碾压（静压）。碾压遵循先快后慢、先边后中、先低后高、先轻后重的原则。同时错1/2轮。碾压2遍，轮痕较明显时，采用压路机大排轴快速碾压1遍，尽量消除轮痕。

风积沙的压实工艺与传统路基填料的压实工艺有明显的不同，风积沙的压实主要靠水沉法，传统的压路机碾压方法对风积沙压实效果不太明显。经现场试验发现，只要洒水均匀足够，压路机碾压（静压）2—3遍，风积沙的压实度就完全满足规范要求。

采用压路机过度碾压反而造成风积沙表面松散，压实度下降。风积沙填筑的虚铺厚度至今尚无具体明确的规定，但在实际施工过程中，一般虚铺厚度控制在30cm—50cm.而第一层风积沙的虚铺厚度一般应偏大，宜在50cm以上。虚铺厚度的控制方法必须采用边桩竹竿挂线的方式。

3、压实质量控制

影响压实度的主要因素有：土质的含水量、松铺厚度、碾压遍数、压实机械的类型和功能及碾压速度等因素。因此，对风积沙的压实质量进行控制，也要从这几个方面入手。

3.1压实机械的选择

对于一般粘性土,随着压实遍数的增加,干密度增大,压实度提高,当压实度达到一定程度后,随着碾压遍数的增加压实度提高的幅度很小,基本不变。但风积沙采用碾压设备分层压实后,因风积沙无粘性、粘聚力极小使得表面存在左右的松散层,消耗了压实机械的部分压实功,根据试验研究表明,风积沙存在振密一振松一振密的过程,经压实的风积沙若继续增加压实遍数有一可能将导致已经压实的风积沙干密度下降,因而压实遍数具有一定的影响。

在风积沙路基中能够用于压实的设备有前后双驱动的自行式振动压路机和推土机,限制了大型拖式振动压路机的使用。每种压实机械有其较为固定的振动频率和压实功率,其机械性能的优劣直接影响对风积沙的作用力,从而影响到风积沙压实的效果。所以确定风积沙压实标准应与施工机械相适应。

在施工过程中，风积砂填筑松铺厚度35cm，松铺系数1.241；在灌水渗透30分钟后进行碾压；压实机械采用自重20T；风积砂填筑时，先灌水沉砂然后静压4遍。

3.2压实工艺与压实度检测

天然风积沙摊铺、灌水后，饱水状态下直接碾压，松铺厚度为35cm，采用自重20t振动压路机（碾压速度3—4Km/h）进行静压；当土质含水量过少时，要洒水，绝对不宜直接进行摊铺碾压，否则只会出现松散、碾压不密实；

在现场施工过程中，还有可能会因为天气原因，而出现水分散失的情况，在这种情况下，要特别注意风积沙含水率的变化范围。通过在内蒙古国道242一级公路工程进行现场调查和试验。所得数据如表2所示：