填砂路基施工技术报告 6页

填砂路基施工技术报告南昌市胡惠元堤延伸段道路工程西起罗谢公路以西700m，东接福银高速，起讫里程K0-700~K6+970，全长7.67Km，路幅宽度35.5米，双向六车道，包括道路、桥梁、排水、路面等部分。主线路基长度约为4.7Km，路基主要为填方，填方工程量236万方，填方高度4~13米，设计采用抚河中粗砂作为路基填料，先填砂后两侧粘土封边，封边宽度2米，砂层顶上设计50cm粘土封层。针对我国现行施工规范没有路基填砂施工工艺及质量检测标准，我们项目通过科技立项成立科研课题研究小组，结合工程应用实际，在施工中研究、探索、总结、完善填砂路基施工技术，报告如下：1、确定填砂路基物理力学参数路基填筑用砂来源经考察取用抚河河砂。抚河中粗砂呈黄色、灰白色，饱和稍密状，成份以石英、长石为主，含少量粗砂、砂砾。试验室取样进行筛分试验，测出细度模数为2.5，为中粗砂。2、最大干密度在2012年3月~6月，项目采用相对密度振动法和重型击实法进行最大干密度室内试验，求得最大干密度为1.85g/cm3数据偏小，且这两种试验方法数据离散型大、稳定性差。经过反复比较研究，提出“中粗砂渗透击实法测定最大干密度模型”，求得最大干密度为1.92g/cm3，试验干密度和含水量曲线关系成果图如下：n注：括号内为渗透击实后的含水率3、填砂路基压实原理填砂路基利用砂的渗透特性，在碾压的过程中大的砂颗粒相互嵌挤形成骨架，同时水会向下渗透排出。水的渗透运动，带动细小颗粒运动填塞较大颗粒间的空隙，使整个砂体达到“骨架密实”状态从而达到压实度效果。中粗砂具有一个“最佳碾压含水量”界点（含水率14%），超过“最佳碾压含水量”，多余水随着击实渗透排出后，砂仍然可以达到最大干密度，压实后含水量收敛于“最佳压实含水量”（11%）。根据填砂路基压实原理，项目部采用反开挖坑探检测压实度进行验证：通过比较灌水湿法碾压和洒水碾压，都能保证填砂路基的密实，但是前者效果更佳更能促进先前填筑各层的砂密实效果。4、砂土结合部位处理技术土和砂两种材料物理特性有较大区别，所以要求砂土结合部位需碾压密实，避免出现不均匀沉降。项目采用先填土后填砂，粘土包边内外侧均宽填50cm以保证路基压实度要求。内侧宽填部分在路基压实度检测合格后，填筑砂前刷坡清除，土内侧休整成20×30cm小台n阶，分层填筑砂，压路机紧贴土边缘碾压确保砂土结合部位密实效果5、填砂路基施工工艺5.1、填砂路基施工工艺流程图施工准备砂试验砂运输土工试验粘土运输软基处理基底压实临时排水措施包边粘土填筑首层砂填筑推土机粗平灌水碾压其余各层砂施工路基成型蓄水沉降压实度检测构造物沟槽回填5.2施工准备5.2.1软基处理在施工前，需要对路基软基进行处理：在一般稻田区，清除表层种植土。清表采用TY220推土机，平均清表厚度60cm,以清到硬土为准，平地机刮平，全断面碾压，清表原地面压实度不小于90%。5.2.2基底压实路基基底处理完成后，YZ20t压路机先两边，后中间由低侧向高侧进行碾压，确保路基基底承载力满足设计要求。n5.2.3临时排水设施为了保证砂基里面超最佳含量的多余水顺利渗透排除，在砂土结合部位埋置Φ100mmPVC管作泄水盲沟管，管外倾坡度3%，管口采用土工布包裹，并设置过滤层。在路基坡脚外2米处设置临时排水沟，沟深0.8~1米，宽度1米。排水沟纵坡设置结合现场地形，以沟内水能排到现场水沟或水塘为准。5.3两侧包边粘土施工两侧粘土封边，每层顶宽2米，高0.8米，塑性指数大于6，填筑虚铺厚度30cm，挖掘机配合推土机粗平，平地机精平。粘土包边内外侧均宽填50cm以保证路基压实度要求。内侧宽填部分在路基压实度检测合格后，填筑砂前刷坡清除，土内侧休整成20×30cm小台阶，确保砂土结合部位密实效果。5.4路基填砂施工5.4.1砂首层砂厚度确定首层砂填筑厚度不宜小于80cm，填筑过薄，在重型车辆行走冲击作用下，易产生塑性剪切变形形成车辙，导致陷车。其余各层以不超过60cm为宜。5.4.2砂的运输依据填筑长度和宽度，按填筑虚铺厚度计算本层填筑方量，根据自卸汽车的运输量设置网格。在验收合格填砂路堤表面进行砂运输时，必须洒水保持已填筑砂层的表层含水量不小于12%，当出现车辙时，要用推土机及时整平，n保证自卸汽车将砂运至指定地点卸车；自卸汽车卸砂时要提前距离倒车至卸砂点，因河砂颗粒间内摩擦角较小，如在卸砂点直接调头卸砂容易扰乱已经结板成型的下卧层填砂。5.4.3砂料粗平采用TY140推土机按“中心低、两侧高，锅底型”摊铺粗平，利于砂含水量保持，内倾横坡控制在1.5%~2%。5.4.4灌水碾压砂粗平完成后，利用砂培田字格灌水，静置1~2个小时，利用水的渗透作用促使砂自然沉降达到初步密实。在表观不液化不松散状况下（基本为最佳碾压含水率）压路机碾压。碾压由两侧向中间进行，先静压两遍，稳压后震动碾压两遍，最后静压两遍。检测合格后进行下一层填筑。5.5路基填砂成型后蓄水沉降路基砂填筑到设计标高后，用砂培田字格，均匀灌水碾压，持续2个月左右，促进砂路基充分沉降。6、路基填筑结构断面优化为消除砂土结合部位不利影响，项目结合永久性边坡防护结合，横断面改两侧包边粘土改为全断面填砂。为保证施工过程中边坡稳定性，在边坡外采用“60cm袋装砂分层码砌+一次覆盖底宽4米顶宽2米绿化土”临时边坡防护形式。7、沉降观测采用沉降板法对典型断面的填砂路基施工期的沉降进行观测。n沿道路纵向每500米设置一个监测断面，每个监测断面预埋3个沉降板。沉降观测点布置：路基中心和左右两侧路肩3个点各埋设1个监测桩来实现。路基面监测桩采用长1.5m，直径不小于16mm的钢钎。边桩位移观测主要通过在路基两侧坡脚外设置位移监测边桩来实现。在距路堤坡脚外两侧2.0m、10.0m处埋设位移监测边桩，桩顶露出地面不应大于10cm，并在桩顶钉一小钉，以便观测。路基填筑施工完成后应按要求进行沉降跟踪观测，每500m设一监测点，每天观测一次沉降情况，直到至不再发生沉降(以每3天观测值变化小于1mm为准)，且观测总天数不少于20天方可进行中间交工验收和下道工序的施工。自2012年6月施工到2013年10月施工结束，12米高填方路基初始沉降速率为3.5mm/d,随着填筑过程沉降量逐渐减小到2mm/d，到后期基本无沉降，路基累计平均总沉降量达81mm。路基填筑完成后，持续灌水两个月，观测路基本体自身沉降累计最大2cm，路基本体沉降在灌水前10天完成，后期观测标高无变化，其中全断面填砂沉降观测数据与原设计差异很小，路基本体沉降反而更小。实践表明填砂路基稳定性满足设计要求。