风积沙路基夹层干压施工工法[精品资料]

风积沙路基夹层干压施工工法 -精品资料 本文档格式为 WORD,感谢你的阅读。 最新最全的 学术论文 期刊文献 年终总结 年终报告 工作总结 个人总结 述职报告 实习报告 单位总结 摘要：通过对内蒙古赤峰市境内省际通道风积沙路基施工的初步研究和实际应用，总结出了风积沙路基的施工工法 关键词：风积沙路基夹层干压施工工法 Abstract: Through the preliminary study of Inner Mongolia city in Chifeng provincial channels of aeolian sand roadbed construction and application and sums up the construction of Aeolian Sand Subgrade Keywords: aeolian sand； subgrade； interlayer； dry pressing； construction； construction method Rate TQ639.2 A 一、前言 本工法是在内蒙古自治区省际通道苏家河畔 那吉屯段一级公路赤峰境内的施工过程中，由赤峰安通路桥有限责任公司（原赤峰公路工程处）根据赤峰市省际通道项目执行办公室赤通办发【 2003】 61号文件赤峰市省际通道执行办关于风积沙施工问题的会议纪要，在我公司在所施工的标段上实际应用过程中形成的。其中关键技术是风积沙最大干密度的确定方法和夹层干压施工技术。 2002年，项目开工后，赤峰市省际通道项目执行办公室委托内蒙古省际通道第五总监代表处（陕西省交通监理公司）对内蒙古自治区省际通道赤峰境内风积沙路段进行了专题研究，并对风积沙进行了分类，度额定了最大干密度的试验方法、压实度检测方法和施工工艺。 二、特点 本工法是针对 I-1 类风积沙，方法是在天然含水量的状态下，填筑风积沙时夹层填筑碎石土（或砂砾），通过碾压风积沙上面的碎石土而使风积沙达到密实。其特点是干法压实施工，不需要洒水，解决了沙漠地区筑路缺水问题；能提高路基稳定性，增强路面强度，确保了工程质量；能充分利用当地资源，治理了沙害，保证了生态环境；可大大加快施工进度，缩短工期，使项目早日投入 运营。具有很好的经济效益和社会效益。 三、适用范围 本工法适用于沙漠地区风积沙道路修筑。 四、工艺原理 根据风积沙的分类，我们对 I 类风积沙进行分析，研究了其干压施工技术的工艺原理： 我们在我公司施工的标段内选取了 7 个 I 类风积沙沙样并进行了天然含水量分析和颗粒组成分析，其结果如下： 4.1风积沙颗粒组成分析 其结果见表 1，平均值级配曲线如图 1 所示。 由表 1 可知，风积沙的颗粒组成中，其颗粒粒径主要分布在 0.5-0.07mm范围内 (平 均占到 95%以上）。通过下式可以计算出沙粒的细度模数 Mx=ni=1 Ai+1-(i-1)Ai /100-Ai(1) 式中： Mx 为风积沙细度模数； An各孔径的累计百分比； A1为第一级孔径的百分数。通过上式计算得出 Mx=1.28，均方差 0.31，变异系数 0.23，属极细沙。同时可以计算出不均匀系数 Cu=d60/d10(2) 表 1 风积沙颗粒组成试验结果 式中： d60为小于该粒径的 60%， d10为小于该粒径的10%。通过计算 Cu=1.31，均方差 0.22，变异 系数 0.17，证明风积沙粒径组成很均匀。 通过试验分析，得出以下结论：（ 1）几乎没有中粗沙（ 0.5mm）以上的颗粒，表明沙的机械组成很细，表面积很大；（ 2）沙的粉粘粒含量（ 0.074mm）很少，表明沙颗粒表面活性很低，无塑性（内聚力基本为 0），松散性强，水稳性好；（ 3）不均匀系数很小，表明沙颗粒很均匀，分选性好，级配不良。 4.2风积沙天然含水量分析 由于沙漠地区干燥雨少、蒸发量大，因此风积沙的天然含水量受季节性影响不大。无论在什么季节，含水量和深度有一定的关系。通过对 7 组 沙样天然含水量的分析，其试验结果见表 2，对应的天然含水量平均值分布见图 2 所示。 通过对风积沙天然含水量的试验分析，得出以下结论：（ 1）在风积沙表层，其天然含水量较小，一般为 0-0.8%；（ 2）随着深度的增加，风积沙天然含水量有所增加，基本呈线性变化；（ 3）大于 3.5m深度的风积沙，一般在 2.5-3.5%范围内 ,随深度变化基本稳定在这个范围内。因此作为风积沙料场取料的天然含水量一般在 2.5%左右。 表 2 风积天然含水量试验结果 通过对风积沙天然含水量的试验分析，得出以下结论：（ 1）在风积沙表层，其天然含水量较小，一般为 0-0.8%；（ 2）随着深度的增加，风积沙天然含水量有所增加，基本呈线性变化；（ 3）大于 3.5m深度的风积沙，一般在 2.5-3.5%范围内 ,随深度变化基本稳定在这个范围内。因此作为风积沙料场取料的天然含水量一般在 2.5%左右。 4.3风积沙击实特性分析 我们在 7 组沙样中选择了 4 组有代表性的样品，采用用标准击实法和振动台法，分别进行了标准干密重试验，（振动台法是在天然含水量的情况下进行的），其结果见图 3、图4、图 5，从试验中可以看出： 图 3 沙样含水量与干密度关系（不加盖捶击） 图 4 沙样含水量与干密度关系（加盖捶击） 图 5 振动台法确定最大干密度曲线图 4.3.1风积沙具有较好的干压实特性，无论是标准击实法还是振动台法，在天然含水量和含水量基本接近 0 时，都可得到较大的干密度甚至最大值。并且振动台法比采用标准击实法所得到的干密度要大 0.05-0.12 左右。击实试验时，表面加盖的四组沙样在含水量接近 0 时干密度均达到最大值；表面不加盖的四组沙样中除一组达到其干密度的 98.6%外，其余三组均达到最大值。 4.3.2与一般击实曲线不同，风积沙的击实曲线在总体上为近于下凹（一般土质为上凸），也就是在含水量极低或含水量较大（达到饱和）时有较大的干密度，含水量介于其间的干密度较低。 4.3.3在击实试验中，干密度在含水量接近 0 时较大甚至达到最大值，并且随着含水量的增大迅速降低，出现最小值。锤击时，沙样表面不加盖的沙样干密度最小值出现的范围为 1%-4%尤其集中于 1%-1.5%之间；沙样表面加盖则最小值出现的范围比较宽，在 1-8%之间，且不集中。随着含水量进一步增大，干密度有生有降，随显多峰状，但变化不大。只有 在含水量接近饱和时，干密度才有明显的上升，干密度接近或略大于含水量接近 0 时的干密度。 4.3.4对比图 3 和图 4 可以发现：锤击时，沙样表面不加盖的曲线波动较大，其最小值所出现的范围比较集中。仅当含水量相同时，在其干密度最小值集中出现的范围（ 1%-4%）内波动略小。 4.3.5 通过振动台法试验可以看出：风积沙在天然含水量时，通过振动时间的控制，可以得到最大干密度，基本在振动到 4-5 分钟之间达到最大值。开始时，随着振动时间的增长，干密度也逐渐增大，当干密度达到一定峰值后开始下降。说明风积沙密 实后，再增加振动力会使已经密实的风积沙松散。 4.4结论 4.4.1通过对风积沙颗粒组成、天然含水量的分析以及对风积沙样品击实和振动特性的试验研究，我们发现，风积沙在天然含水量和含水量接近 0 时，才能得到较大或最大的干密度，也就是说，含水量为 0 或接近 0 时才能被压实。 4.4.2通过颗粒分析，风积沙除粉粘粒含量少、无塑性、表面活性低、内聚力基本为 0、水稳性好外，还具有沙机械组成很细、表面积很大、颗粒均匀、分选性好的特点，属无塑性级配不良沙。沙的密度变化范围不大（幅度0.308g/cm2，变化率为 22%），有利于沙基在较短的时间内沉降稳定，且不会有很大的沉降量。 4.4.3风积沙的干密度在含水量极低或近于饱和时击实可达到最大值，表明沙样中的薄膜水、毛细水等对击实产生不利影响。通常，土在压实过程中主要克服其颗粒间的粘聚力及摩擦力，对于细粒土而言，因其摩擦力相对较小，主要是克服其颗粒间的粘聚力，而对于沙而言，在极干的情况下，其颗粒间的粘聚力很小，相对的摩擦力较大。试验时，沙层受振动力作用，不仅在垂直方向受力，在水平方向也因受派生力作用而产生位移。而且由于力是以振动波的形式传播 ，使颗粒产生跳跃式位移，所有这些位移的方向总是朝着空隙的地方发展，从而使颗粒重新排列，沙层逐渐趋于密实。当含有一定水分时，分布于颗粒表面并在不同的颗粒间连成的水膜将产生连结力，增大阻力，不仅影响颗粒间的位移，而且使颗粒的跳跃减弱。另外毛细水所产生的表面张力也会阻止颗粒间位移，导致干密度相对降低。当含水量接近饱和时，毛细水消失，薄膜水因其变厚而造成其连结力大大下降，另外水在振动力的作用下沿孔隙排出而对沙颗粒产生作用力并产生位移，使其干密度有很大提高。 4 4.4虽然风积沙在含水量极低时被击实或振动到 可得到较大的干密度，但含水量稍增大即出现干密度最小值。造成这种情况的原因在于，含水量较小时颗粒在水的作用下表面带电，在水膜中产生双电层，其双电层的电动势也随距离的增大而消弱。同样，孔隙细小时毛细张力较大，颗粒间的连结力较大，不易压实。随含水量增大，水薄膜变厚，连结力下降，但毛细水增多又阻止了连结力的下降，故干密度变化不大，出现波动。随含水量进一步增高，水膜的连结力保持下降，毛细水的作用进一步增强，直到重力水出现时，沙样中的空气消失，毛细作用急速减少，沙颗粒间的连结力突然下降，干密度很快提高。 4.4.5I-1类风积沙宜采用振动台法确定最大干密度。 以上表明，风积沙路基采用干压法进行压实是可行的，但要注意压实时沙基的含水量必须在天然含水量或接近 0，不需要洒水。 五、夹层干压法施工工艺流程及操作要点 5.1工艺流程 施工准备 测量放线 填筑第一层风积沙 推土机整平 推土机初压两遍 填筑第一层碎石土（砂砾） 推土机初平 平地机精平 重型振动压路机碾压 检查压实度 合格后进行上一层施工 5.2操作要点 5.2.1施工准备 5.2.1.1 确 定标准干密度 先对风积沙进行颗粒分析，确定风积沙类别，再根据风积沙类别选择最大干密度的确定方法并确定出最大干密度。 5.2.1.2 填前处理及检测。 5.2.1.3 人员、机械设备均要达到施工要求。 5.2.2测量放线 在检测合格后的原地面上进行测设放线，首先放出路基中心线，每 20米一桩，然后在路基两侧适当的位置进行栓桩。再根据每填筑层顶面标高放出每层风积沙填筑的边线，边线采用竹竿控制，每 20米一桩，桩上必须插红色三角测量旗。竹竿长度一般 60厘米左右，上面间隔 20 厘米涂刷红、白漆。 5.2.3填筑第一层风积沙 按虚铺 40 厘米挂线备料，根据每层的虚铺厚度、平均宽度和长度，计算每个断面计划所需的材料数量。再根据运输车每车运输量，计算每个断面计划所需车数。在每个断面内，确定卸车间距和车数。上土时采用大吨位自卸汽车按确定后的卸车间距和车数进行卸车。 5.2.3整平、稳压 用 T 140推土机进行摊铺整平，两边由人工配合进行刷坡及整平，推土机初步整平后，用铲刀倒拖表面进行再次重复整平，整平后用 T 140推土机（自重 16 18t）单轮迹 稳压 2 遍，稳压时履带轮重复 1/2，行使速度为 2 档。直线段由两边向中间进行，弯道处由内侧向外侧进行，以利形成路拱。 5.2.4碎石土铺筑 风积沙整平、稳压后，按虚铺 20厘米进行碎石土铺筑。由于风积沙表面松散，可由一端开始备碎石土，仍由虚铺后折算成总车数进行备料。在摊铺时，采用逐步摊铺法进行，即倒退卸土法，每倒 1 车，用推土机马上摊铺整平，第二车在前车摊铺的碎石土上进行卸土，依次直至填满整个风积沙。铺筑碎石土期间，必须有 10 15名普工配合施工，将粒径大于10厘米的大石块捡出，并人工收拢两边的 碎石土，挂线进行边坡整修。 5.2.5碎石土整平、碾压 在铺满碎石土后，用推土机初步大面整平并稳压 1 遍后，由 PY 180平地机进行精平，人工配合找补坑槽，再次将不符合规格的大粒径石块捡出。平地机往复整平，直到符合设计为止。 整平后，先用 YZ18JC自行式振动压路机（自重 18t） 2档稳压 1 遍，然后用 1 档按 1/3错轮进行强振碾压，由两边向中间进行，弯道处内侧向外侧进行强振碾压 4 6 遍，然后改用 2 档弱振 2 遍，仍按轮迹重复 1/3进行。最后由 18 21t三轮压路机静压 1 2 遍，直到无明显 轮迹为止。 5.2.6检测与验收 在实际检测过程中，风积沙和碎石土同时进行，由试验人员用镐刨开 4040 厘米的检测坑，将碎石土取出刮平下面的风积沙层，注意必须是纯风积沙层，之后用灌沙法进行检测。上层碎石土用钢球法进行沉降量观测，用水平仪检测，沉降量均符合规定要求。 5.3施工操作要点 5.3.1标准干密度试验每公里不得少于一组，试验采用的风积沙试样必须与施工段落的风积沙相适应，施工中如发现风积沙级配有变化时，应及时进行标准干密度试验。 5.3.2施工前必须做 好试验段，通过试验段来确定松铺厚度、机械组合、碾压遍数，施工时严格按照试验段所确定的数据执行，以防过压而导致干密度降低。 5.3.3严格控制虚铺厚度 风积沙和碎石土的虚铺厚度要严格进行控制，两层虚铺厚度均为推土机一次摊铺时的挂线厚度，经推土机（ T 140以上）稳压后，稳压系数在 1。 04 1。 08之间。 5.3.3风积沙整平后必须进行稳压 用 T 140推土机在风积沙上进行稳压 2 遍，基本上达到了 80% 85%的压实度。在摊铺碎石土时可以保证厚度均匀，且不产生混沙现象，如不 进行稳压，极易发生风积沙推移，并和碎石土混夹填筑现象。 5.3.4检测坑应及时回填夯实，并加强洒水养护 由于取土深度在 40厘米左右，试验检测完毕后，将风积沙回填夯实后，再回填碎石土。用静压或振动压路机在试坑处局部进行补压，确保不留隐患，并适量洒水进行土基养护。 六、填筑材料要求 6.1风积沙要求是无塑性级配不良沙，土中小于 0.074组分质量小于总质量的 5%，无塑性指数，颗粒均匀，级配不良，含水量为天然含水量或为 0。 6.2夹层填筑的材料可采用碎石土或砂砾。 七、机械设备 7.1主要施工机械选择 T-140履带式推土机、 YZ18JC自行式振动压路机（ 18t以上的振动压路机或拖式振动压路机）、 18 21t三轮压路机、挖掘机台， 12T翻斗车。 7.2试验设备的配备：振动台（外形尺寸 50*50cm、振动频率 2860次、 min、振幅 0.3-0.6mm、最大载重 75kg）、试模（采用土工试验规程中粗粒料标准击实筒）、秒表（精度达到 0.1秒）、烘箱（功率应大于 3 千瓦）、天平（感量0.1g）、台秤（称量 1010-15kg，感量不大于 5.0g）、试样盘（一般用 30*50*4cm 的搪瓷盘）、盛沙的容器（塑料桶等）；其他如改锥、铁锤、毛刷、长把刀、刮刀、铅盒、平直尺、等，还有现查检测用的灌沙桶。 7.3测量设备：全站仪 1 台、水准仪一台 八、劳动组织及安全 本工法所需的工种包括机械操作手，现场配备技术员 1人、施工员 1 人、测量员 2 人、试验员 2 人、质检员 1 人、安全员 1 人等。 安全注意事项： 8.1由安全员合理组织车辆和指挥交通，防止发生交通事故； 8.2现场施工员摊铺碎石土时要摊铺均匀，及时稳压 防止误车现象发生。 九、质量要求 本工法遵照执行交通部颁发的现行技术标准和规范。 对于现行标准未有具体规定的，按赤峰市省际通道项目执行办公室赤通办发【 2003】 61号文件赤峰市省际通道执行办关于风积沙施工问题的会议纪要执行。 十、效益分析 由于风积沙填筑后沙基上面机械车辆无法行走，容易误车，一般的做法都是全部换填碎石土或砂砾，这样会增加很大的投资。沙漠地区碎石土或砂砾运距都非常远，以省际通道赤峰段为例：填筑碎石土的造价约 50元 /m3,而就地利用风积沙造价 约 10元 /m3,采用夹层干压法施工可以节省一半的碎石土用量，比全部换填碎石土节省投资 20元 /m3,省际通道赤峰段风积沙路段约 130 多公里，风积沙路基填方约 500 多万立方米，采用夹层施工比全部换填节省投资近亿元，经济效益十分显著。 本工法经过工程实践和实用结果表明：该工法推广应用于风积沙地区的道路修筑，不仅能稳定路基、增强路面强度，保证了工程质量；同时还充分利用了当地资源、保护了生态环境、加快了道路建设、节省了水资源，从而可缩短施工工期和降低工程造价，具有特别重要的经济效益和社会效益。 十 一、应用实例 为了验证试验研