使用风积沙填筑路基施工方法
【专利摘要】本发明涉及风积沙填筑路基领域，特别涉及一种使用风积沙填筑路基施工方法，步骤为：A、把风积沙松铺在路面或上一层风积沙上，在风积沙表面洒水；B、采用压路机从路基两侧向中心进退式碾压，该碾压为静止碾压；C、重复步骤A-B；本发明的目的在于克服现有技术中所存在的不足，提供一种填筑效果良好，步骤简单，成本低的使用风积沙填筑路基施工方法。
【专利说明】使用风积沙填筑路基施工方法
[0001]
【技术领域】
本发明涉及风积沙填筑路基领域，特别涉及一种使用风积沙填筑路基施工方法。
【背景技术】
[0002]随着我国铁路建设事业的蓬勃发展，在西北的大部分沙漠及沙地地区铁路建设中，地表以移动和半移动沙丘、砂梁为主，松散砂层厚、地表起伏较大，路基填料以就地取材的原则，往往以风积沙为主，风积沙作为路基填料具有料源广、取材方便、经济实惠、沉降少，同时又能治理砂害，规划环境，解决料源缺乏的问题。
[0003]风积沙是被风吹，积淀的沙层。多见于沙漠、戈壁。其粒径主要分布在0.074?0.250 mm之间，含量高达90%以上，大于0.25 mm的颗粒极少，仅为0.1%。而小于0.074 mm的颗粒也只有不足9%。不均匀系数约为1.35，风积沙作为一种特殊的路基填料，其施工工艺不能套用常规方法，而压实质量也必须严格控制，以确保铁路路基的施工质量，而其中还有普遍存在的陷车、风蚀等难题。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于克服现有技术中所存在的不足，提供一种填筑效果良好，步骤简单，成本低的使用风积沙填筑路基施工方法。
[0005]为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案:
一种使用风积沙填筑路基施工方法，其步骤为:
A、把风积沙松铺在路面或上一层风积沙上，在风积沙表面洒水；
B、采用压路机从路基两侧向中心进退式碾压，该碾压为静止碾压；
C、重复步骤A-B。
[0006]由于风积沙本身含水率较小，施工过程中需要大量洒水后才能碾压，而采用传统的振动碾压方法，使得本来通过水坠并有一定密实性的填层变得松散，密实度降低，达不到要求，本申请采用静止碾压，解决了这个技术问题，同时配合从路基两侧向中心进退式碾压的方式，在中煤尿素铁路专用线线下工程项目中填筑效果良好，并且步骤简单，成本低。
[0007]作为本发明的优选方案，松铺厚度最低为30cm，碾压遍数为2，松铺厚度每增加5cm，碾压遍数增加1，通过试验确定风积沙的松铺系数在1.13左右，采用22t压路机碾压时，松铺厚度设置为30cm，从路基两侧向中心进退式碾压的方式，碾压遍数为2，松铺厚度合理，碾压遍数少，节约施工成本，35cm松铺厚度下，碾压遍数为3，以此类推，以适应不同工况。
[0008]作为本发明的优选方案,步骤A中，松铺的风积沙含水饱和后，静置30?60min，由于刚刚洒完水的填料比较潮湿，为防止碾压过程中填料粘在压路机滚轮上以及出现弹簧土现象，静置30?60min，在现场施工良好地解决了这个难题，静置过久也会造成水分流失。
[0009]作为本发明的优选方案，所述压路机重22t。
[0010]作为本发明的优选方案，步骤B后，采用地基系数和相对密度双控指标进行压实指标检测，即用K30平板载荷仪测试地基系数、灌砂法检测相对密度，保证填筑质量。
[0011]作为本发明的优选方案，在填筑路段范围内固定运输车辆的行走路线，按其挖出便道，利用砂砾石将便道填好，并碾压密实，预留风积沙填筑距离，边挖出便道填料边填筑风积沙，由于风积沙粘聚性差，松散度高，因此在填筑过程中容易造成运输车辆的陷车，从而延误了施工时间，造成经济损失，采用本方案，保证运输车辆能正常行驶，这样就可以适当的延长填筑路段，节省施工时间，挖出的便道填料还可重复利用。这样就能缩短施工时间，减少浪费，节约物力人力，简化工作程序。
[0012]作为本发明的优选方案，路基填筑完成时在路基表面和边坡表面上铺一层10?15cm厚的粘结性材料，如黏土等，在风积沙地区，风沙大，气候干燥。路基表面和边坡表面填料中的水分很容易蒸发，填料干燥松散，风大时会将表层风积沙填料吹走，风蚀的侵害不断加剧时还会造成路基缺口，严重影响施工质量，采用本方案，解决了这个问题。
[0013]作为本发明的优选方案，首层填料摊平后，在路基中心埋设沉降观测板、设置沉降观测桩，碾压结束后，进行沉降观测，路基面形成后在路基面中心和两侧路肩设置路基面观测桩，由于这一施工领域在国内极度缺乏记载，该方法不仅能够帮助保证填筑质量，同时积累数据，不断完善施工工艺。
[0014]作为本发明的优选方案，在路基两侧布置梅花井、集水井。
[0015]作为本发明的优选方案，在路基两侧每隔70?80m左右设置泄水暗沟或泄水暗管一道，并使其连通集水井，就地取水，简化工艺，降低成本。
[0016]与现有技术相比，本发明的有益效果:
填筑效果良好，步骤简单，成本低。
[0017]【专利附图】
【附图说明】:
图1为本发明施工工艺图。
【具体实施方式】
[0018]下面结合实施例及【具体实施方式】对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本
【发明内容】
所实现的技术均属于本发明的范围。
[0019]实施例1
本实施例以中煤尿素铁路专用线线下工程项目为例，该项目地处内蒙地区，常年少雨多旱，风积沙覆盖浅表地层，铁路建设过程中，不可避免需要就地取材，以风积沙作较低路基的主要填料，风积沙填料，颗粒粘聚性差，施工工艺和方法直接影响着工程质量，试验数据是工程质量的依托，该工程因时因地置宜，以最佳的试验参数应用于工程施工实践，积累较完整的工程数据，解决了风积沙在施工中的若干难题，同时简化工艺，节约成本。
[0020]风积沙填料有着他特殊的工程特性，一般颗粒细小均匀单一、级配较差、粉粘粒较少、粘聚力较差、松散、透水性好；含水率较小，一般在I?3%左右，最大也不超过5% ;因其所含粉粘粒较少，也给工程施工带来较大的困难，常规振动碾压方法，不仅不能让路基密实度增加，反而会扰动已完成填筑层的质量。也因这种风积沙地质在国内分布较范围较小，在质量控制上成型的可供参考的资料较少。
[0021 ] 具体施工方法为(参考图1): Al试验确定填料的物理指标
在路基填筑施工前，按照《铁路工程土工试验规程》(TB10102-2010)标准，确定填料为级配不良细砂，并确定该填料最大、最小干密度。依据《铁路路基工程施工质量验收标准》(TB10414-2003)的规定采用相对密度和地基系数双项指标控制压实质量。I级铁路路堤部分相对密度Dr彡0.7，压实系数K30彡80MPa/m。
[0022]A2试验段填筑施工
选择150?300m路段作为试验路段进行填筑。填筑路段按照四区段(填土区、摊铺区、碾压区、检测区)八流程(施工准备、基底处理、分层填土、摊铺整平、洒水或晾晒、机械碾压、检验签证、路基休整)作业方式，分层碾压密实。
[0023]A2.1施工准备
(I)原地表清理完成、碾压密实，并检测合格。
[0024](2)对取土场填料进行标准试验，确定填料类别为风积沙填料。
[0025]( 3 )由于风积沙本身含水率较小，施工过程中需要大量洒水后才能碾压，为了防止路基边坡处渗出的水浸泡路堤，在水源丰富地段可在路基两侧布置梅花井，井的直径，蓄水量满足施工需要；当水源缺乏时可在取土场对填料进行洒水湿润，在填筑现场配备足够量的洒水车辆及设备，保证施工用水。为保护环境和施工便道，在路基两侧每隔70?80m左右设置泄水暗沟或泄水暗管一道，并保证便道通行畅顺。路基两侧适当设置集水井，水集中到一定程度时用小型抽水及运输设备将水收集后再次利用。
[0026]A2.2测量放样
施工时先放样路基中线、边线，同时测量原地面高程hl，打方格撒石灰线，布设虚铺松土厚度标识，用红布条标志于木桩上，并用土堆标示出虚铺松土顶面，用于指导推土机初平作业。
[0027]A2.3路基填筑
(I)路基摊铺、整平。按试验段选定的松铺厚度进行摊铺，首先通过网格控制卸料，每个网格卸土数量通过路基宽度、松铺厚度、松铺长度确。松铺厚度一般按30cm、35cm、40cm进行控制。采用推土机将填料按每隔1m竹杆标示线初步推平，初平过程中测量人员现场监控松铺厚度、平整度、纵横坡度等指标，再用平地机进行精细整平，并将路基顶面按设计要求做成两侧的横向排水坡。为保证路堤边坡压实度，路基填筑宽度按每侧加宽50cm控制。
[0028]( 2 )路基碾压。先洒水浸润，填料的含水率达到一定程度，现场检测填料含水率(风积沙的饱和状态含水率在6?8%左右)，此时即可停止洒水。由于刚刚洒完水的填料比较潮湿为防止碾压过程中填料粘在压路机滚轮上以及出现弹簧土现象，静置30?60min后，采用22t振动压路机进行碾压，根据“先快后慢、纵向到底、横向到边、轮迹重叠”的原则，从两侧向中心纵向进退式碾压。碾压时，行与行轮迹重叠0.4?0.5m，横向同层接头处重叠
0.4?0.5m,相邻两区段纵向重叠1.0?1.5m,以保证无漏压、无死角，确保碾压的均勻性。
[0029]因风积沙没有粘聚性，采用传统的先静后振的碾压方法，使得本来通过水坠并有一定密实性的填层变得松散，密实度降低。通过试验确定不采取振动碾压，只用静压！！！！！！ ！，填层松铺厚度为30cm、35cm、40cm时，静压遍数为2、3、4遍，能达到设计要求的压实指标。
[0030]该数据具体来源于现场试验，具体为: 第一层松铺厚度控制在30cm。先快静压一遍后检测地基系数及相对密度不符合设计要求。分析原因为碾压遍数不足，之后慢静压一遍，每碾压一遍检测一次，直至K30 ^ 80Mp/m、Dr ^ 0.70后停止碾压，碾压遍数为静压2遍。碾压结束后测量压实后的顶面标高h2，其松铺系数 SI= H/ (h2-hl)。
[0031]第二层松铺厚度控制在35cm。先静压一遍，完成后检测地基系数及相对密度不符合设计要求。分析原因为碾压遍数不足，之后继续静压，每碾压一遍检测一次，直至K30彡80Mp/m、Dr彡0.70后停止碾压，碾压遍数为静压3遍。碾压完成后测量压实后的顶面标高h2，其松铺系数SI= H/ (h2-hl)。
[0032]第三层松铺厚度控制在40cm。先静压二遍，，完成后检测地基系数及相对密度不符合设计要求，分析原因为碾压遍数不足，之后继续静压，每碾压一遍检测一次，累计强振4遍之后，检测K30 ^ 80Mp/m、dr ^ 0.70，满足设计要求，停止碾压。测量压实后的顶面标高h2，其松铺系数 SI= H/ (h2-hl)。
[0033]通过试验确定风积沙的松铺系数在1.13左右。
[0034](3)压实检测
碾压结束后，进行压实指标检测。检测采用地基系数和相对密度双控指标。即用K30平板载荷仪测试地基系数、灌砂法检测相对密度。
[0035](4)沉降观测
首层填料摊平后，在路基中心埋设沉降观测板、设置沉降观测桩。碾压结束后，进行沉降观测，沉降观测采用二等水准测量标准。路基面形成后在路基面中心和两侧路肩设置路基面观测桩。测量频度:前15天内每3天监测一次，第15?30天每星期监测一次，第30?180天每15天监测一次。
[0036](5) 土工合成材料的铺设
在设计要求时，路基坡面范围内铺设土工格栅，幅宽一般为3m。铺设时下承层表面整平、密实，拉紧展平后插钉固定，并与路基面密贴无褶皱扭曲。碾压及运输设备避开土工格栅作业。
[0037]B陷车问题
由于风积沙粘聚性差，松散度高，因此在填筑过程中容易造成运输车辆的陷车，从而延误了施工时间，造成经济损失。
[0038]为解决陷车的问题，在填筑路段范围内规划好运输车辆的行走路线，利用砂砾石等较好的填料将该便道填好，并碾压密实，保证运输车辆能正常行驶，这样就可以适当的延长填筑路段，节省施工时间。在填筑到该便道时，预留风积沙填筑距离，边挖出便道填料边填筑风积沙。挖出的便道填料还可重复利用。这样就能缩短施工时间，减少浪费，节约物力人力，简化工作程序。
[0039]C风蚀问题
在风积沙地区，风沙大，气候干燥。路基表面和边坡表面填料中的水分很容易蒸发，填料干燥松散，风大时会将表层风积沙填料吹走，风蚀的侵害不断加剧时还会造成路基缺口，严重影响施工质量。为防止风蚀对路基造成的损害，路基填筑到一定的高度时在边坡上铺一层10?15cm厚的有粘结性填料(如黏土)，并用挖掘机或装载机的铲斗将其拍压紧密，作为临时防护，或坡面布置橡胶带，覆盖坡面，稳固其结构的同时起到防风蚀的作用，路基表面搭上尼龙布，保护其不被风蚀。待正式施做护坡时，边做护坡边将其挖除。若条件允许时，在路基填筑完成后及时施做骨架、种植等正式护坡用以保护路基的稳定性。
【权利要求】
1.一种使用风积沙填筑路基施工方法，其特征在于，步骤为: 把风积沙松铺在路面或上一层风积沙上，在风积沙表面洒水； 采用压路机从路基两侧向中心进退式碾压，该碾压为静止碾压； 重复步骤A-B。
2.根据权利要求1所述的使用风积沙填筑路基施工方法，其特征在于，松铺厚度最低为30cm，碾压遍数为2，松铺厚度每增加5cm，碾压遍数增加I。
3.根据权利要求1所述的使用风积沙填筑路基施工方法，其特征在于，步骤A中，松铺的风积沙含水饱和后，静置30?60min。
4.根据权利要求1所述的使用风积沙填筑路基施工方法，其特征在于，所述压路机重22t。
5.根据权利要求1所述的使用风积沙填筑路基施工方法，其特征在于，步骤B后，采用地基系数和相对密度双控指标进行压实指标检测。
6.根据权利要求1所述的使用风积沙填筑路基施工方法，其特征在于，在填筑路段范围内固定运输车辆的行走路线，按其挖出便道，利用砂砾石将便道填好，并碾压密实，预留风积沙填筑距离，边挖出便道填料边填筑风积沙。
7.根据权利要求1所述的使用风积沙填筑路基施工方法，其特征在于，路基填筑完成时在路基表面和边坡表面上铺一层10?15cm厚的粘结性材料。
8.根据权利要求5所述的使用风积沙填筑路基施工方法，其特征在于，首层填料摊平后，在路基中心埋设沉降观测板、设置沉降观测桩，碾压结束后，进行沉降观测，路基面形成后在路基面中心和两侧路肩设置路基面观测桩。
9.根据权利要求1所述的使用风积沙填筑路基施工方法，其特征在于，在路基两侧布直梅花井、集水井。
10.根据权利要求9所述的使用风积沙填筑路基施工方法，其特征在于，在路基两侧每隔70?80m左右设置泄水暗沟或泄水暗管一道，并使其连通集水井。
【文档编号】E01C3/04GK104452507SQ201410709976
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年11月28日 优先权日:2014年11月28日
【发明者】王宇, 王红, 刘延龙, 陈平, 王红亮, 霍莉, 翟勇, 许晋豫 申请人:中铁二十三局集团有限公司