高速公路填砂路堤設(shè)計方案論文

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1填砂路堤的特點

1.1造價低廉，經(jīng)濟(jì)效益顯著

填砂路堤方案結(jié)合項目所在地的地域特點，以當(dāng)?shù)貎α控S富的天然砂作為路堤填料，避免了長距離運土造成的建設(shè)成本大幅增加，因此填砂路堤工程的造價要比傳統(tǒng)填料路堤明顯降低。

1.2施工簡便，施工速度快

填砂路堤結(jié)構(gòu)簡單，施工技術(shù)容易掌握，所需的施工機械較少，施工工序少，施工組織簡單，對施工環(huán)境要求不高，施工受氣候條件影響較小，因此，填砂路堤施工速度快、施工周期短。

1.3保護(hù)環(huán)境，社會效益顯著

取天然砂作為路堤填料，可以有效減少取土造成的農(nóng)田毀壞，保護(hù)道路沿線生態(tài)環(huán)境，節(jié)約大量耕地，具有良好的社會效益。

2東明黃河公路大橋天然砂工程特性

東明黃河公路大橋東接山東省日照至東明高速公路，西接河南省在建的濟(jì)源至東明高速公路，橫跨黃河，主線總里程為23.50km。天然砂的工程特性，如透水性、壓縮性和強度等，在很大程度上取決于土的顆粒級配。對東明地區(qū)的天然砂進(jìn)行采樣，對砂樣進(jìn)行顆粒分析。

3填砂路堤設(shè)計方案

（1）填芯砂礫是填砂路堤的核心組成部分，利用合格的天然砂填筑，位于路基中部，是路面結(jié)構(gòu)與車輛荷載的核心承載體；

（2）包邊土設(shè)置于兩側(cè)邊坡，多為黏性土，主要功能是包裹砂芯，防止弱粘聚力、流動性強的砂粒崩落，保護(hù)邊坡免受水流沖刷和易于綠化、植被防護(hù)等。包邊土厚度多為1～3m不等；

（3）上封層位于砂芯與包邊土頂部，路面結(jié)構(gòu)層底部，一般采用水泥砂、水泥土、石灰土等。上封層主要用作隔離層，把路面結(jié)構(gòu)層和填砂部分隔離開來，這樣既可以避免路面水滲入到路基中軟化路堤，對路基穩(wěn)定造成不利，又可保證壓實度。

4填砂路堤穩(wěn)定性分析

與常規(guī)填土路堤相比，填砂路堤填芯砂礫黏聚力c值較小，穩(wěn)定性問題的分析顯得更為突出，如路堤填高較大、路堤邊坡坡度較陡、地表傾斜等，則填砂路堤失穩(wěn)可能性將急劇增加。本文對填砂路堤穩(wěn)定性采用簡化Bishop法進(jìn)行分析計算，安全系數(shù)取值1.35，滑裂面形狀采用圓弧滑動法。計算軟件采用理正巖土5.6版。

5填砂路堤施工設(shè)計方案注意事項

（1）嚴(yán)格控制填料的含水量，如細(xì)砂的含水量大于最佳含水量2%，則需晾曬直至含水量符合要求后才進(jìn)行碾壓；如小于最佳含水量2%，應(yīng)灑水補充填料的含水量至最佳含水量后進(jìn)行碾壓；

（2）嚴(yán)格控制松鋪厚度，第一層松鋪厚度不超過50cm，其他各層松鋪厚度不超過30cm；

（3）碾壓工藝：靜壓2遍、振動碾壓4遍、靜壓2遍，碾壓順序由兩邊向中間，縱向進(jìn)退式行進(jìn)，橫向輪跡重疊0.4～0.5m，碾壓速度不超過4km/h。碾壓完畢后采用灌沙法檢測壓實度；

（4）包邊土厚度根據(jù)試驗路段確定的松鋪系數(shù)及細(xì)砂土計劃鋪筑厚度進(jìn)行施工，保證包邊土壓實后高度與細(xì)砂土壓實后高度一致，防止包邊土與細(xì)砂土交界處出現(xiàn)錯臺，一側(cè)壓實度達(dá)不到規(guī)范要求；

（5）粉細(xì)砂填筑路堤在下雨時容易受沖刷，導(dǎo)致邊坡崩塌。為保證填砂路基不受雨水沖刷，包邊土施工建議與填砂同步進(jìn)行，每一層包邊土和細(xì)砂填料同時填筑到位，先壓實外側(cè)包邊土，再碾壓內(nèi)部細(xì)砂填料；

（6）路堤填土寬度每側(cè)應(yīng)寬于填土設(shè)計寬度，壓實寬度不得小于設(shè)計寬度，最后削坡。填筑路堤采用水平分層填筑法施工，即按照橫斷面全寬分成水平層次逐層向上填筑。若原地面不平，應(yīng)由最低處分層填起，每填一層，經(jīng)壓實符合規(guī)定之后，再填上一層。原地面縱坡大于12%的地段，可采用縱向分層法施工，沿縱坡分層，逐層填壓密實。

6結(jié)語

修建高速公路，因地制宜地選用填砂路基是經(jīng)濟(jì)、可行的：

（1）天然砂是一種水穩(wěn)材料，當(dāng)水源充足，在碾壓前經(jīng)灑水后其本身就能起到沉實作用，再經(jīng)振動壓路機及時碾壓，則很少的碾壓次數(shù)就能達(dá)到重型擊實標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的密實度，而且施工速度比一般填土路基快；

（2）天然砂填料本身吸水及濾水能力強，施工時對含水量要求的范圍較寬，有利于雨季施工；

（3）由于天然砂是松散體，水分散失快，容易造成表面松散而影響施工質(zhì)量。經(jīng)交驗合格的砂層應(yīng)始終保持濕潤密實，隨后緊跟進(jìn)行下步的填筑，因此加強施工管理對保證施工質(zhì)量至關(guān)重要。

作者:白亮 單位:中國公路工程咨詢集團(tuán)有限公司