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2015-01-14 13:36 建設工程教育網(wǎng)整理 【大 中 小】【打印】【我要糾錯】
1、前言
我國沙漠在東北、華北、西北分布較廣,且多為風積沙。沙漠地區(qū)人煙稀少、筑路材料缺乏,所需的土、砂石料、水泥、瀝青、鋼材等主材均需遠運。為降低工程造價,本著就地取材的原則路基填筑以風積沙為主。根據(jù)風積沙的物理力學性質和實踐結果表明,風積沙路基具有整體穩(wěn)定性好、沉降量小、沉降速度快、水穩(wěn)性好等優(yōu)點,但風積沙在天然條件下呈松散狀態(tài),內聚力幾乎為零,抗剪性能極差,一般機具難以行駛,普通鋼輪壓路機根本無法碾壓至規(guī)定的壓實度。同時由于沙漠地帶特殊的氣候、地質狀況,使得沙漠公路的施工比一般氣候、地質條件下的公路施工難度要大得多。下面結合國道218線鐵干里克—若羌的沙漠公路建設,對風積沙路基施工的機械選型、濕壓法施工方法以及施工注意事項作一介紹。
2、工程概況
G218線鐵干里克鎮(zhèn)—若羌縣公路位于塔克拉瑪干沙漠邊緣,沿塔里木河古河道西側布線,沿線有固定、半固定沙丘、沙壟分布,屬平原微丘地形,沙漠地貌。路線兩側土質多為沖積、風積而成的粉砂土、低液限粘土夾粉砂。由于塔河斷流,致使該地區(qū)生態(tài)環(huán)境惡化,綠色走廊退化,沙化加劇,森林植物成片枯死。
該地區(qū)氣候炎熱,空氣干燥,低降雨高蒸發(fā),極端最高氣溫43.6℃,年蒸發(fā)量2 902mm,年降水量僅47mm,水源缺乏,地下水位埋深在10~30m之間。沙塵暴頻繁,最大風速40m/s.公路主要病害為沙埋和風蝕。
路基設計采用風積沙作為填料,兩側用低液限粘土或粉砂土作為包邊土,以防止風蝕作用對路基的破壞。
3、施工準備工作
3.1施工便道
為提高車輛的運輸效率,取土場至路基的施工便道應精心修建。先用推土機粗平,再用平地機精平,為提高便道的承載力,鋪設4.5m寬土工布,再鋪筑10~20cm粘土或砂礫料,灑水碾壓密實。每隔100~200m修建錯車道。
3.2水源解決
選擇距施工現(xiàn)場較近的塔河古河道旁鉆井,井深一般12~40m,配備15~24Kw柴油發(fā)電機組、5.5~7.5Kw潛水泵從井中抽水,井旁修建80~150m3蓄水池并保證蓄水量以備不時之需?紤]到沙漠地區(qū)氣候炎熱、高蒸發(fā)量和風積沙路基施工用水量大的特點,原則上一個路基施工隊由一口水井供水。
3.3取土場選擇
采用集中取土場取土,取土場選擇應盡量避免對荒漠植被造成破壞并盡量設在水井旁,從蓄水池或直接從水井中抽水燜料,避免用干沙填筑再灑水的做法。
3.4施工機械車輛的選擇
沙漠地帶地廣人稀,交通運輸極為不便,高溫、沙塵天氣對機械車輛的損害大,機械維修保養(yǎng)、配件供應等極為不便。因此,應盡量考慮在沙區(qū)能較為便利行走的大型機械車輛,推土機宜采用T120以上、自卸車采用8~15T、灑水車采用8~15m3較為經濟,選用14T以上前后輪驅動的振動壓路機為宜,并盡量調配較新或狀況較好的設備進場。
4、路基填筑
根據(jù)以往大量實驗研究表明:風積沙標準擊實曲線隨著含水量由0%至最佳含水量的變化,往往呈現(xiàn)出波動形狀,在0%附近和最佳含水量時會出現(xiàn)兩個較大的干密度峰值,所以在風積沙施工中,一般可采用干壓實或濕壓實兩種不同的施工工藝。在干旱缺水地區(qū),若取水十分困難,施工技術、施工條件及施工工藝具備,可以利用干壓實法進行風積沙路基碾壓成型(風積沙干壓實具有相當?shù)碾y度);同時在有條件取水的施工地段,也可以采用傳統(tǒng)的路基施工碾壓作業(yè)模式(風積沙濕壓實相對較簡單,易于控制、操作),利用濕壓實法進行路基碾壓施工。
此次施工路段位于塔河古河道旁,有條件取水,為了提高施工進度所以因地制宜,采取采用傳統(tǒng)的壓實工藝進行施工。根據(jù)《公路工程土工試驗規(guī)程》(JTJ05398),結合實際的施工工藝,僅利用濕法進行風積沙室內標準擊實試驗(含水量試驗區(qū)間為8%至15%),由標準擊實曲線得出最佳含水量12.6%,最大干密度1.778g/m3.
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