粉细砂填筑路堤在高速公路中的应用与推广

总第２２１期　２００７年第２期　交通科技　Ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ　Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｓｅｒｉａｌ　Ｎｏ．２２ｌ　Ｎｏ．２　Ａｐｒ．２００７　粉细砂填筑路堤在高速公路中的应用与推广　白江涛　周俊书　（１．中铁二十局四公司　洛阳４７１０１３；２．湖北省交通规划设计院　武汉４３００５１）　摘要结合湖北随岳中高速公路ｌ２合同段现场实际情况．分析了粉细砂的机理及采用粉细砂　作为路基填料的技术优势与特点．并提出了工程施工方案，介绍了施工工艺。　关键词　高速公路粉细砂路基填筑应用　由中铁二十局四公司承建的随岳中一期土建　工程１２标段，起止里程为：Ｋ１４６＋３９０～Ｋ１５２＋　８７７．５９７，全长６．４８８　ｋｍ，位于江汉平原中部地区　汉江以南的仙桃市境内。区内地势平坦低洼，湖　２施工方案　２．１施工工艺　粉细砂作为路基填料，其施工工艺同普通填　塘密布，沟渠纵横，地表水、地下水十分丰富，地下　水位较高，一般在地表以下０．５～０．８　ｍ，土体表　现为含水量大，土质松软，为软弱地基广泛分布地　区。该区范围内路基填筑用土十分匮乏，１２标主　线路基长２．７　ｋｍ，主线路基加杨越互通匝道路基　土路基类似，但由于其本身的易流动性、透水性，　在其底部隔离层、反滤层及防护方面同普通路堤　填筑不同，其施工流程见图１所示。　土工试验　施工准备　填方总量为５Ｏ万ｍ。，在１２标范围内找不到合适　的土场。　粉细砂试验Ｉ　　ｌ清理草皮、表土　本标段紧邻汉江，粉细砂资源充足，湖北省高　速公路建设过程中宜黄高速东岳庙至仙桃段５～　基底压实　软基处理施工　不合格　６　ｋｍ全采用填砂路堤，１９９２年修成至今运行状　况良好；荆东高速、襄十高速襄金连接线部分采用　粉细砂填筑路堤，并取得成功。鉴于此，并通过填　检验　合格　底层灰土分两层施工　合格　装运石灰土　包边石灰土填筑　＿＿●＿－●－＿＿＿＿＿＿＿＿－＿＿●＿＿●＿－＿－●＿＿＿＿●一　砂路堤与填灰土路堤的技术经济比较后，决定改　填石灰土路堤为填砂路堤。　１机理　合格ｌ　粉细砂采用汉江河滩冲积的砂，经试验检测　为粉土质砂，天然含水量为６　左右，最大干容重　为１．６２　ｇ／ｃｍ　，压实后重量为一般石灰土的　装运粉细砂卜——＿．１　粉细砂填筑　推土机粗平　９Ｏ　左右，属于较轻质原材料，适合软土地基填　筑，内摩擦角　３Ｏ。，９３区ＣＢＲ值为５．６，９４区　ＣＢＲ值为８．９，满足路基填料要求。　粉细砂在干燥状态下是一种散状材料，凝聚力　极差，基本无粘聚力，但其在注水饱和状态下强度　明显提升，且稳定性较好，施工工艺可采用“四区段　八流程”，压实后采用常规的检测方法——灌砂法　检测，施工检测方便，可以满足路基填筑要求。　平地机精平　粉细砂补水　压实　检验　合格　底层防护　上层填筑　收稿日期：２００６－１１－１４　图１　填砂路堤主要工作流程简图　维普资讯 http://www.cqvip.com

２００７年第２期　白江涛周俊书：粉细砂填筑路堤在高速公路中的应用与推广　１０３　２．２施工要点　路基横断面见图２所示。　路面结构层７２．６　ｃｍ　路床５０　ｃｍ石灰土＋３０　ｃｍ开山毛渣　滤水砂袋（１０　ｃｍ２００ｇ无纺　布，内填粉细砂）间距２ｍ　堕塑垦鲨星　ｓ　原地面线　水沟　、千砌片石　浆砌片石　图２填砂路基横断面图（单位：ｃｍ）　（１）基底清理、整平　施工前按常规做法恢复路基中线并清除杂　物。对于本项目而言，尚须按软基处理设计要求　做好粉喷桩、塑料排水板、砂垫层等软基加固措　施，然后分两层施工５０　ｃｍ隔离层。隔离层采用　５　９，５石灰土，隔离层顶部做２　９／５～４　９，５横坡，以利于　粉细砂密实后多余水的自然排出。　（２）铺筑底层粉细砂反滤层　由于粉细砂须在注水饱和情况下施工，为解　决多余水外排问题，在隔离层顶部设一层５０　ｃｍ　厚粉细砂贯通整个施工断面。注水碾压前利用编　织袋装粉细砂堆码在粉细砂两侧，防止水体将粉　细砂中的粉粒带出路基之外，从而造成边坡失稳　和路基塌陷。　（３）６　包边土施工　为确保路基边坡的稳定性，路基两侧２　１ＴＩ范　围内采用６　石灰土作为包边土，施工时需放出　包边土内、外边线并每侧加宽３０～５０　ｃｍ，确保包　边土压实度。内侧宽填部分在粉细砂填筑前予以　清除，同时，包边土与粉细砂结合部分应清洁干净　无松散土，碾压时相互重叠压实。包边土分层厚　度２５　ｃｍ左右，每填筑两层包边土同步填筑粉细　砂一层。　（４）粉细砂运输、整平　粉细砂下层处理合格后应缩短施工周期。在　表面保持湿润的情况下可直接用运输车辆运入施　工现场，粉细砂分层厚度宜为５０　ｃｍ，太薄既浪费　机械台班，表层又难以压实成型，过厚则效果不　佳，底部压实度难以满足设计要求，运输车辆在粉　细砂顶上行走不便。　采用推土机粗平，平地机精平，精平过程中随　时检查平整度、横坡是否符合设计要求。　（５）粉细砂含水量控制　汉江粉细砂天然含水量在６　左右。根据图　３可知，在粉细砂含水量达到１４．６　时干密度最　大，达到１．６２　ｇ／ｃｍ　。碾压过程中含水量的控制　是关键环节。本项目路基右侧每１００　１２＂１设置一　个深水井，通过水泵抽水向粉细砂断面补水，同时　利用众多沟渠抽水补水，补水时应注意不得浸泡　包边土。为解决施工过程及雨天多余水外排问　题，包边土每２　１ＴＩ高度设置排水砂袋一排，砂袋　采用２００　ｇ无纺土工布制作，直径１０　ｃｍ，内填粉　细砂。排水砂袋贯通整个包边土，间距１．５　１ＴＩ。　目　？　趟　釉　Ｈ－　图３最大干密度最佳含水量关系曲线　（６）碾压　利用振动压路机进行施工。本项目采用　ＹＺ１８压路机，在充水饱和情况下静压１遍＋振　动２遍＋静压１遍，压实度可达到９３　９，５要求，静　压１遍＋振动４遍＋静压１遍，压实度可达到　９４　。　（７）检测　利用灌砂法检测填砂路基压实度。由于粉细　砂保水性很差、表面易风干等原因，已碾压成型的　填砂路基表层存在５～１０　ｃｍ松散层。因此在检　测填砂路基压实度时，仅对其下层进行检测控制。　（８）坡脚防护　为防止底部５０　ｃｍ贯通层粉细砂被水冲出路　基以外造成边坡失稳，本工程采用干砌片石坡脚，　基础采用Ｍ１０浆砌片石，护坡每２　１ＴＩ设１道泄水　孔，详见图４。为防止粉细砂沿泄水孔流失，干砌　片石内侧设置无纺土工布１层作为反滤层。　００　ｇ无纺布反滤层　图４坡脚防护大样图（单位：ｃｍ）　（９）其他　①粉细砂施工如中间未连续，再次上砂之　维普资讯 http://www.cqvip.com

总第２２１期　２００７年第２期　Ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ　Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　交通科技　Ｓｅｒｉａｌ　Ｎｏ．２２１　Ｎｏ．２　Ａｐｒ．２００７　安徽庐铜高速公路泥炭质土的研究及处理　杨训民　（安徽省六安市公路局六安２３７００８）　摘要　泥炭质土是植物遗体在缺氧条件下经缓慢分解形成的泥沼覆盖层。在我国四川、湖北、　江苏、安徽等地均有分布。通过对安徽庐铜高速公路（枞阳段）泥炭质土的检测工作，介绍了泥炭　质土的工程性质、含泥炭层软土路堤稳定和沉降分析以及水泥搅拌泥炭质土的特性等。　关键词　庐铜高速公路泥炭质土检测　安徽庐铜高速公路地势低平，水系发育，河道　稠密，湖塘密布，路线跨越的区域属冲湖积平原　区，地层岩性较为复杂，全线分布１～３层软土，该　地层为第四系全新统冲湖积相沉积物［１］。根据现　质土；有机质含量大于５Ｏ　９，６且有机质大部分完全　分解，有臭味，呈黑泥状的细粒土称为腐殖质土。　所以根据现场描述和室内试验结果，判定该土为　泥炭质土。　场资料描述，泥炭土呈黑色，湿软，用手可挤出水　分，肉眼能清楚地分辩出原来植物纹理，无臭味，　说明有机质大部分尚未完全分解。　泥炭土（泥炭和泥炭质土的统称）是一种特殊　的软土，是喜水植物遗体在缺氧条件下经缓慢分　解形成的泥沼覆盖层。安徽庐铜高速公路所在区　域这层土虽然厚度较薄，但对全线路堤的稳定和　沉降有一定影响。在工程施工阶段，对该泥炭土　的工程性质进行了专题研究，并对全线路堤稳定　与沉降进行了再次验算和评定。　１含泥炭质土的软土地基路堤稳定分析　在勘测阶段，曾把这一薄层泥炭土作为夹层　处理，没有专门作为一个工程地质层。在进行水　泥搅拌桩施工时，发现上部部分桩体不能达到强　度标准。经开挖，发现庐铜高速公路Ｂ段大部分　路段分布着这一薄层泥炭土，施工单位称其为“黑　土”、“腐殖土”。根据现行国家标准《建筑地基基　础设计规范》（ＧＢ５０００７－－２００２）的定义，泥炭和泥　安徽庐铜高速公路枞阳段Ｂ标泥炭土埋藏　的位置在２．０～５．０　ＩＴＩ范围内，土体自重应力　５０～８０　ｋＰａ，按照卡萨格兰德图解法求得该泥炭　炭质土［２］中含有大量未分解的腐殖质，有机质含　量大于６Ｏ　为泥炭；含量在１Ｏ　－－６０　的为泥炭　质土的先期固结压力口］。试验结果表明，泥炭的　收稿日期：２００６－１１—１２　先期固结压力极低，约１４ｋＰａ，该土属于欠压密　前，需对下层粉细砂表面洒水、静压，防止其表面　松散，影响上层车辆通行。　６７　ｈｍ，社会效益显著。　４在本项目其他标段的应用　②粉细砂施工不受雨季影响，但需保持施工　便道通畅，便道宜每２００　ＩＴＩ设排水盲沟１道。　③９４区粉细砂施工完毕后，应尽快施工９６　区下路床石灰土，确保填砂路基施工质量。　３技术优势与特点　随岳中一期土建工程１Ｏ标（Ｋ１３７＋４００～　Ｋ１４２＋５９５）由交通部第二工程局承建。一期土　建工程１Ｏ标在江汉平原中部、汉江北岸天门市岳　口镇境内，其地形、地质、水文等条件与土建１２标　基本相同。工程开工初期由于土体含水量大，土　质差加上灰土路堤施工工艺复杂，工程进度十分　（１）便于碾压成型，节约机械台班。　（２）施工周期短，每７～１０　ｄ可以施工１层，　缓慢，受１２标启发后改填灰土路堤为填砂路堤　后，不到半年时间路基土方已完成８Ｏ％以上，经　济效益明显。　施工进度快，雨季施工基本不受天气影响。　（３）节约土地资源，本项目节约取土场耕地