填砂路基在市政工程施工中的应用

发表时间:2021/5/20   来源:《建筑实践》2021年40卷2月第4期   作者:方作春
[导读] 填砂路基在市政道路工程中的应用对解决土地资源短缺、保护环境和可持续发展具有十分积极的意义

        方作春
        杭州铭驰建设有限公司  311225
        摘要:填砂路基在市政道路工程中的应用对解决土地资源短缺、保护环境和可持续发展具有十分积极的意义。但采用砂质材料填筑路基,施工方法和检测方法有其特殊要求。我国现行的技术规范和标准不能有效指导细砂路基的施工,对填砂路基的路用性能和压实技术缺乏系统深入的研究。基于此,本文结合实例对填砂路基在市政道路中的应用进行了研究,以供参考。
        关键词:填砂路基;市政道路施工;特性影响
        伴随现代城镇化建设和社会经济发展水平日渐提升,市政工程的重要性日渐凸显。在社会资源可持续发展的背景之下,市政工程建设要强化综合运用自然资源和社会资源的能力,确保建设完成的市政工程能达成人与自然环境的有机统一。市政工程施工环节,砂土具有稳定的性能,其透水能力也相对比较强,沉陷的速度较快,在建设市政工程路基的时候,具有诸多优势。
1工程概况
        某市政道路是贯穿某市高新区的重要主干道。道路西起环湖路,东至航空路,西与航空路相交。道路近东西向,全长1025.744m,总宽42m,共有三个板段,其中行车道宽22m,两侧绿化带宽2.5m,两侧非机动车道宽4.5m,两侧人行道宽3.5m,整条道路为填砂路基,路基最大填高为4.53m,路基边坡采用1.5m宽黏土封层,路基顶面采用0.5m厚黏土封层,试验结果表明,砂的含泥量小于5%,CBR强度值应满足路基填料的强度要求;砂的细度模数为2.0~3.2,液限小于40%,塑性指数小于17。
2市政道路路基工程填砂特性影响
2.1 受砂含水量影响
        振动压实是路基反复压实的需要。在振动的作用下,颗粒物料被压实,这是一种从初始阶段的静止状态向运动状态的转变。当颗粒受到外界振动力的影响时,会产生相对位移,保证相互填充。由于振动的影响,压缩材料内部的空气逐渐减少,从而增加了压缩材料的密实度。因此,合适的含水率会影响填料的压实效果。砂的塑性指数低,粘度低,持水性较弱,颗粒较均匀。路基填料压实时,含水量控制在合适的水平比较困难,表层易出现失水和松散现象。如果施工工艺或配套机械设备不合适,路基压实度将达不到理想要求。另外,要特别注意砂土性质随含水量的变化。
2.2市政道路施工受最大干密度的影响
        在路基压实度评价中,最重要的依据是最大干密度。在含水量相同的情况下,如果干密度较小,可以适当减少轧制次数,也可以达到理想的效果。但要特别注意的是,如果施工现场的压实度值达不到规定标准,将降低市政道路路基的强度,影响市政道路的稳定性,给市政道路工程质量埋下隐患。如果干密度较大,碾压时要增加碾压次数,以保证市政道路质量提高到规定要求。然而,碾压次数的增加无疑会导致工期的延长和机械设备资源的浪费。
2.3 含泥量
        适当的含泥量可以降低砂土的渗透性,提高砂土的持水能力,便于路基压实施工。粘土含量也会影响砂的粘聚力和填砂路基的压实质量。如果粘土含量高,在路基压实过程中,黏土会吸水。在压实工作的作用下,会出现水的表面张力,压实工作很难到达下层,造成压实密度不均匀,路基压实质量差。总之,适当的含泥量可以提高砂土的路用性能,因此在填砂路基施工中应注意砂土的含泥量。
3填砂路基施工技术的应用
3.1填砂施工流程
        施工前期准备工作→汽车运砂→推土机整平初压→平地机整平→接管灌水→振动压路机碾压→洒水车洒水至最佳含水量→振动压路机复压终压→检验合格→下一层填充。
3.2施工前准备
        填砂前,应开挖路基两侧的排水沟。排水沟按设计位置开挖,深度约0.8~1.0m,宽度约1.0m,并与当地排水沟连接。
填砂路基施工前,应将基层整形成2%-4%的双向横坡,以利于排水。成型材料可用砂或黏土填充,压实度应达到93%以上。
3.3测量放线、排水沟开挖
        恢复路基中线、边线,并标出桩号。根据测量放线位置,在路基外侧开挖排水沟,排水沟尺寸不小于0.6m×0.8m,开挖时注意水流坡度,并及时与附近既有排水沟连通,以便后期排水。


3.4清表、填前碾压、基层处理
        采用推土机、平地机、挖掘机对路基填筑范围内的原地面草皮、树木、植物根系、农作物等进行清理。表土清除至30cm深度,集中运输和储存(用于中央分隔带的土壤耕作)。清表后应立即进行预填碾压,压实度不低于90%(设计值)。对不符合设计要求的部位进行处理,直至验收合格。在已验收的基础上用粘土填充4%的人字形边坡。
3.5填筑边土、盲沟、反滤层
        填筑前,边土应预埋在坡脚处,精度为01@5  M PVC管。包土分层填筑、碾压、修整:为节省摊铺时间,需控制卸料密度,根据车辆通行能力计算堆料间距,并绘制网格。自卸汽车必须严格按指定区域卸土,平整时控制每层厚度达到规范要求,并严格控制包土达到要求的密实度。为保证土砂缝的密实度,边土检验合格后及时切边。必须手动挂线切割压实面。及时清除场地边土。严禁边土夹砂。填砂前,在埋于周围土壤中的PVC管口内铺设已准备好的级配碎石滤层(透水材料充足,本工程设计为级配碎石)。(为防止砂体被水带走,使路基边坡失稳,施工范围在路基边坡5~10m范围内,反滤层厚度0.5m,做5%向外排水坡)。
3.6路基填筑
3.6.1试验段施工
        大型路基施工前,应进行试验段,试验段长度可设为200m,试验目的如下:
        (1) 填砂路基预沉降检测;
        (2) 压实后,检查填充砂料是否能达到设计要求的干密度值;
        (3) 检查压实机械(机型、型号等)性能是否符合施工要求;
        (4) 选择合理的虚拟摊铺厚度、适宜的含水量范围、压实方法和压实次数;
        (5) 确定相关技术要求和试验方法。
3.6.2机械选择
        根据试验结果和现场施工情况,提供了多辆自卸车、履带式TY220推土机、平地机、25t双驱振动压路机和5台大功率水泵(在项目附近水资源丰富、缺水地区,应提前准备好几台洒水车)。
3.6.3路基填筑、压实和检测
①网格结构
        根据事先计算的体积,砂采用自卸汽车运输,推土机铺筑,平地机整平。填砂铺筑厚度控制在40-50cm。砂芯面分为5m×5m方脊,高度40-50cm。
②灌溉压实
        灌水压实采用灌水压实结合振动压路机振动大的方法。利用水泵浇水、水车配合。砂芯灌溉量受砂饱和度影响(灌溉量参考值约为400mg/m2)。洒水水量不宜过大,应注意砂与包土的接缝部位,控制水量,避免水分过多对包土的不利影响。
③轧制
        灌溉后,堆芯砂表面由平地机整平整。滚筒的运行方向与路线方向平行。滚柱轨道的搭接宽度应控制在车轮宽度的1/3。碾压应从周围土壤碾压至路基中心。砂与周围土壤的结合处主要碾压。振动压路机行走速度控制在2-4km/h,平地机调平后,先用压路机静压一次,再振动压4-6次,最后静压一次,检查压实度,直到压实度达到设计要求和规范。根据路基试验段试验确定具体碾压次数和速度。
        ④压实度和含水量检测
        采用环形刀法、填砂法、水滴法等方法检测砂的密度,并能通过红外微波加热快速测定砂土的含水量。检测频率符合规范,重点检测周边土与芯砂的结合部位。
4结论
        在市政道路施工中,填砂路基施工技术能很好地满足其要求,因此该技术得到了广泛的应用。目前,在不断探索中,不断完善和创新填砂路基的施工工艺和方法,逐步制定施工标准,对填砂路基的发展起到了积极作用。在施工过程中,要把好各个环节的操作关,严格按图纸施工,确保市政道路施工的整体质量。
 参考文献
 [1]张友武 , 翁卫明 . 浅谈填砂路基施工关键技术及其环保效果 [J]. 交通节能与环保,2017,13(02):64-66.
[2]杨文方 . 市政工程填砂路基压实技术应用 [J]. 建筑技术开发,2017,44(04):94-95.
        
       
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