机场建设中砂性土路基填筑施工技术研究

发表时间:2021/6/17   来源:《基层建设》2021年第5期   作者:胡荣先
[导读] 摘要:在砀山通用机场建设中,路基土中砂性土颗粒细小、单一均匀,渗透系数大,不易保水,粘聚力较为松散。
        中铁十二局集团第一工程有限公司  陕西省西安市  710038
        摘要:在砀山通用机场建设中,路基土中砂性土颗粒细小、单一均匀,渗透系数大,不易保水,粘聚力较为松散。砂性土这些特性的形成与风蚀有关,而且风蚀也使其颗粒圆滑,粘结力非常低,比较分散所以保水性差。正是由于砂性土的这些特性才使路基填筑后上料困难、压实难度增大。本文根据作者多年工作经验,对机场建设中砂性土路基填筑施工技术进行了阐述和分析,供大家参考和学习。
        关键词:机场建设;砂性土路基;填筑;施工技术
        1、引言
        砀山通用机场项目位于安徽省宿州市砀山县西北部黄河故道沿线,玄庙镇域内,西临黄河故道,东有省道S101与砀山县城相连,与县城直线距离约为13km,公路距离约为14km。因机场用地临黄河故道,故周边均为砂性土。
        砂性土中含有大量的砂土粒,其黏性比较强,经过碾压施工之后,砂性土的强度得到有效提升,水稳定性也较低,是性能比较好的路基填筑材料,可以满足多种施工条件的使用需要。砂性土在公路路基填筑施工中属于细砂材料,颗粒比较小,但是在使用的过程中长期受到风蚀,导致土粒较为圆润,颗粒之间的黏聚性非常差,无法形成整体结构,在外力作用下其表面会出现偏移现象。所以在砂性土填筑过程中,应根据需要进行压实与下料。
        2、砂性土最大干密度确定方法
        2.1准确鉴别砂性土的种类
        路基填料所用的砂性土,虽然颗粒单一均匀,但亦存在着很多差异,为此必须对路基用土范围、砂性土取土场做详细调查、取样、并做好土工试验,并按以下规定进行分类。
        (1)I-I类:无塑级配不良砂,即土中<0.074mm组分质量小于总质量的5%。
        (2)I-II类:有塑级配不良砂,即土中<0.074mm组分质量大于总质量的5%。
        (3)II类:含细粒土砂,即土中<0.074mm组分质量占总质量的5%-15%,其特点为塑性指数较大。
        (4)III类:含细粒土砂,即土中<0.074mm组分质量占总质量的5%-50%,其特点为塑性指数较大。从筛分结果看小于0.074mm组分质量占总质量的13.2%,其特点应为II类低液细粒土质砂。
        2.2砂性土最大干容重
        确定方法按照施工技术规范要求对II、III类砂性土采用标准击实法。
        (1)干振法:指砂性土在天然含水量或少洒水的情况下,通过冲击或振动等外力手段克服砂性土颗粒间的摩擦力,排出砂性土中的气体,颗粒结合紧密,提高了其密实程度,增强了砂性土的强度。
        (2)湿振法:指砂性土在饱和水状态下,通过冲击或振动等外力手段克服砂性土颗粒间的摩擦力,排出砂性土中的气体,颗粒结合紧密,提高了其密实程度,增强了砂性土的强度。采用湿振法确定最大干密度及最佳含水量。
        3、机场建设中砂性土路基填筑施工技术
        3.1路基填筑施工工艺
        施工场地清理→监理验收→测量放线→打石灰方格→取土、自卸车进料→推土机粗平→平地机精平→测含水量→压路机静压→压路机振压→布测点→检测压实度和高程→监理检查验收
        3.2机场建设中砂性土路基填筑施工技术
        3.2.1施工测量
        首先放出路基的中心线,每20m一桩,然后在路基两侧适当的位置进行拴桩;再根据每填筑层顶面标高放出每层沙性土填筑的边线。边线采用竹竿控制,每20m(根据实际情况确定间隔宽度)一桩,桩上必须插红色三角测量旗帜。竹竿长度一般为60cm左右,上面间隔20cm涂刷红漆。测量放线必须报请监理工程师检查,检查合格后方可开始下道工序的施工。


        3.2.2施工前的复查和试验
        对路基填料应进行下列试验项目,具体试验方法按《公路土工试验规程》办理: 应根据设计文件提供的要求,对取自借土场、取土场的路基填料进行检查和取样试验;对路基范围内的地质、水文情况进行详细调查,通过取样、试验确定工程范围内的土质性质,并确定对特殊路基的处理方法;
        a.液限、塑限、塑性指数、天然稠度或液性指数;b.颗粒大小分析试验;c. 密度试验d. 含水量试验e. 相对密度试验f. 土的击实试验 g.土的强度试验(CBR值)
        3.2.3路基清表处理
        标定桩后进行场地清理。对路基范围内的树木、灌木丛等砍伐或移植。用推土机和平地机对路基范围内的垃圾、有机物残渣及原地面以下30cm内的草皮,农作物的根系和表土予以清理,边坡处清表41.6cm ,路基范围内的树木要全部挖除并将坑穴填平夯实。表土要立即装车运走,或堆在弃土场内。如临时存放工地,必须进行码方堆放。路基清表处理后,必须进行全面冲击碾压,使其密实度达到设计值以上(击实标准见原地面土样检测实验报告),结果报请监理工程师审核通过后,方可进行下道工序。
        3.2.4取土、上料
        取土场表层覆盖的腐殖土需清除。在取土场用挖掘机挖装土方,运输机械为自卸翻斗车。取土场配备一名施工人员,控制填料质量及取土场生产组织和安全生产,严禁将不合适材料拉进路基填筑范围内。在填筑区配备两名施工管理人员,负责卸料及含水量控制。卸料时呈鱼鳞状纵向等距排列,并根据松铺厚度控制卸料密度。
        采用大吨位自卸汽车进行粉沙土的运输,自卸车尽量采用同一种型号的汽车。自卸车将粉沙土拉运至现场后,按照确定后的卸车间距和车数进行卸车。在卸车过程中,特别是第 根据每层的虚铺厚度、平均宽度和长度,计算出每个断面计划所需的材料数量。再根据拉料车的吨位,计算每个断面计划所需的车数,从而在每个断面内,确定卸车间距和车数。2 层以后的卸车,必须做到粉沙土及时浇水,合理组织车辆和指挥交通,以防止运料车辆在粉沙土上误车和便道交通堵塞的情况发生。禁止重车在工地掉头、倒车卸料。
        3.2.5整平和浇水湿润
        为了便于虚铺厚度的控制,整平必须采取边上土边整平的方式。在最佳含水量±2% ,及时给予整平压实,整平步骤是先由两台推土机粗平,压路机静压,然后由平地机精平。在粗平过程中,同时进行洒水湿润,在整平过程中,必须注意以下几点:第一层粉沙土浇水时必须分层分次进行,防止一次浇水过多,浸泡路基;浇水必须分格进行,保证浇水均匀。
        3.2.6分层填筑
        路基填筑要采用水平分层填筑法施工,即按照横断面全宽分成水平层次逐层向上填筑,填土要从低处向高处填筑。保证压实宽度和保证修整路基边坡后的路堤边缘有足够的压实度,路基每侧超宽填筑30cm 。
        3.2.7分层碾压
        路基填料为粉沙土,含水量的大小对压实效果影响比较大。压实过程一定要在最佳含水量±2% 范围内进行,如超出规定范围需晾晒或用洒水车均匀加水,使达到要求后方可进行压实。运输上路的土接近于最佳含水量时,应迅速压实。
        3.2.8压实度检测
        对砂性土路基压实度的检测一般使用常规压实度检测方法,即灌砂法。基本操作步骤为灌砂简量砂标定、选点、挖试坑、灌砂、称量、试样含水量测定、数据整理。由于夏季气温较高,水分蒸发较快,所以每次挖试坑后取的土样都必须进行实际含水量的测定工作。这样所检测的压实度比较准确,与实际相差不大。检测压实度时清除表面5-6cm表层松散土层,检本层含水量适宜15-16cm和下承层的5-6cm砂型土,可收到良好的检测效果。对标准砂的最大干密度测定一般应进行反复试验,宜采用振动锤击法与振动台法结合使用,可以测定较为准确的干密度,减少试验与检测时的误差。应及时对压实度进行检测。即碾压结束后就进行检测工作,若时间过长,土方失水过多,对压实度有较大影响。
        由于检测过程中路基材料会影响标准砂的最大干密度,所以应当定期对标准砂的最大干密度进行标定,一般为2-4次检测之后。施工填砂路堤包括填砂、包边土二部分的施工。在这二部分中,填砂和包边土的施工是路堤填筑的关键,先黏土包边施工,后路基填筑。实际上,填砂路堤作为整体,二部分的施工紧密联系,其施工方式和顺序的差异都将导致造价和工期的变化。同步施工指的是在进行完填前碾压同时填筑包边土和砂,两者同步施工。路基填筑在摊铺前应准确划分和确定出包边土的内侧边坡线、路基加宽50cm后的边坡线和考虑沉降后的边坡线(包括路基底面加宽值、修筑的边坡坡度)。填砂部分按实际断面填筑,包边土按加宽断面填筑。
        4、结束语
        机场建设中砂性土路基填筑施工技术、工艺对我国机场建设的影响重大,但该技术、工艺的实施存在行车、压实的问题。通过对砂性土路基填筑施工技术、工艺实施的整个过程进行分析研究,对提出问题的解决方法具有重大意义。
        参考文献:
        [1]公路建设中砂性土路基填筑施工工艺研究[J].张玮,张宁.  工程技术研究.2018(13)
        [2]丘陵地区砂性土路基雨季施工技术[J].曹林祥.工程技术研究. 2018(05)
        [3]砂性土路基压实度控制[J].姚振宇.交通建设与管理. 2014(08)
 
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