风积沙在通下高速公路路基填筑中的应用

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1、中国公路学会2007年学术论文集(上)南京市高速公路建设论文集风积沙在通下高速公路路基填筑中的应用陈根香(南京市公路建设处南京210008)摘要：本文结合通下高速公路塔阿段的施工建设，对风积沙最大干密度的确定方法和水坠法施工法，以及施工注意事项进行了介绍。关键词：风积沙路基最大干密度确定法水坠法施工0引言通辽至下洼高速公路是内蒙古东部地区第一条高速公路，本项目位于大兴安岭山地向松辽平原过渡的大斜坡地带，路线所经地区地处科尔沁沙地中北部的坨甸区，地貌形态主要以沙丘为主。沙丘多已固定，还有一些流动沙丘和半流动沙丘及平坦沙地。该地区地广人稀，筑路材料缺乏，所需的土、砂石料、水

2、泥、沥青、钢材等主材均需远运。为降低工程造价，本着就地取材的原则路基填料设计以风积沙为主。根据风积沙的物理力学性质和实践结果表明，风积沙路基具有整体稳定性好、沉降量小、沉降速度快、水稳性好等优点，但风积沙在天然条件下呈松散状态，内聚力几乎为零，抗剪性能极差，一般机械在风积沙上难以行驶，普通钢轮压路机根本无法碾压至规定的压实度，比一般地质条件下的公路施工难度要大得多。下面结合通下高速公路塔阿段的建设，对风积沙路基施工中最大干密度的确定方法和水坠法施工法以及施工注意事项作一介绍。1饱水振动法确定风积沙最大干密度的方法1．1适用范围本方法所确定的风积沙最大干密度值可用于衡量采

3、用水坠法或水坠法加推土机、水坠法加振动压路机分层碾压风积沙路基的压实情况(本路段采用的是水坠法加振动压路机分层碾压法)。1．2仪器设备(1)小型混凝土振动台外形尺寸50cm×50cm，振动频率2860次／min，振幅0．3--．0．6mm，振动台固定于混凝土基础上，且具有足够刚度。(2)试模。试模采用《公路工程土工试验规程》中粗粒料标准击实筒，主要包括试筒、套筒、底板等，试筒内径15．2cm，高17cm。套筒内径15．2cm，高5cm，套筒与试筒应配套一致，且与试筒紧密固定后内壁成直线连接。底板与试筒、套筒配套，均为标准击实筒配件。试验时不需要原标准击实筒的5cm高的垫

4、块。(3)秒表。秒表的精度应达到0．1s。(4)烘箱。烘箱应大于4L，功率不小于3kW。(5)天平。感量0．019，最好使用电子天平。·(6)台秤。称量10～15kg，感量不大于59。(7)试样盘。用于存放试样或烘干沙样，一般用30cmx50cmX4cm的搪瓷盘。(8)盛沙的容器：塑料桶或盆等。(9)盛水的容器：铁桶或塑料桶。风积沙在通下高速公路路基填筑中的应用(10)筛：小粒径的方孔筛。(11)其他：改锥、铁锤、毛刷、长把勺、刮刀、铝盆、平直尺、量筒等。1．3方法与步骤(1)备料①根据工地现场的具体情况选取具有代表性的风积沙试样，取样时应在原地表lm以下取样。宜选用将

5、采用水坠法施工段具有代表性的风积沙样。②对所取沙样进行筛分，弃掉杂质。③所备沙样不小于90kg。(2)试验仪器的准备o①混凝土振动台：试验所用的振动台应是计量认证合格的混凝土振动台，振动频率、振幅均应符合上述对混凝土振动台的规定。将试模板固定在混凝土振动台中部。②试模标定：试验所用的粗粒料标准击实筒应进行直径、高度、体积的标定及测定，确定出准确的试筒体积。③其他工具：电子天平、台秤等均应准备妥当。(3)试验步骤①安装试模：将试筒、套筒擦洗干净并与试筒、套筒、底板紧固好，使试模底板牢固地固定在混凝土振动台中部。②填料：饱水振动试验时采用一次填料方式填料。将备好的料小心倒入

6、试模中，试模套筒上部预留3cm高度即可。试验所用试样不得重复使用，宜用烘干的风积沙做试验。③加水：在试样中慢慢加水，直至试样表面预留2cm高的水为止。在加水过程中沙样会进一步密实，应根据试样高度填加适当试样使试样高出试筒约1～2cm左右。④振动：开启混凝土振动台，连续振动一定时间，振动时间分为lmin、2min、4min、6min、8min、lOmin等。振动过程中，风积沙、水自试模上部溅出，应密切观察。⑤振动结束后取掉套筒并刮平试筒表面，用毛刷洗刷试筒周围风积沙，并擦干净试模底板。⑥将试模中饱水的风积沙样取出，盛人搪瓷盘中，称取风积沙湿重，然后，应将试样全部置于烘箱中

7、在105℃状态下连续烘干6h以上，称取风积沙干质量。(4)干密度的计算干密度计算时可以按下述公式：干密度(g／cm3)=风积沙干质量(g)／体积(cm3)(5)振动曲线的绘制以干密度为纵坐标，以振动时间为横坐标绘制出干密度与振动时间关系曲线。曲线上的峰值点为最大干密度和最佳振动时间。如果曲线不能绘出明显的峰值点应进行补点或重做。(6)一般情况下，该试验应以三次平行试验所确定的最大干密度值的平均值作为风积沙在饱水状态下的最大干密度值。若三次平行试验所得最大干密度值相差较大，相差值大于0．039／cm3，应补做或重做。(7)该试验记录格式与土