粉细砂填筑路堤在湖北随岳中高速公路上的应用与推广
白江涛
摘要：结合随岳中高速公路12合同段现场实际情况，采用粉细砂作为路基填料。
关键词：高速公路 粉细砂 路基填筑 应用
1 简述
由我公司承建的随岳中一期土建工程十二标段，起止里程为：K146+390～K152+877.597，全长6.488公里，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米 ，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，十二标主线路基长2.7公里，主线路基加杨越互通匝道路基填方总量为50万立方米，在十二标范围内找不到合适的土场。征用的几个取土场中土体含水量太大（含水量大都在35%以上），在路基填筑材料变更之前的初期施工阶段，即使在土中掺入5%的石灰，土体的含水量仍然很大，摊铺后必须晾晒较长时间方可碾压，如遇雨天还得重新翻晒，往往填筑一层土需要一个月左右。如此施工进度，施工工期无法保证，软弱地基的排水固结沉降期亦无法保证。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5～6公里全采用填砂路堤，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。鉴于以上原因，并通过填砂路堤与填灰土路堤的技术经济比较后，经请示随岳中建设管理处同意后改填石灰土路堤为填砂路堤。
2 机理
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1.62g/cm3, 压实后重量为一般石灰土的90%左右，属于较轻质原材料，适合软土地基填筑，内摩擦角30°，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。
3、施工方案
3.1 施工工艺
粉细砂作为路基填料，其施工工艺同普通填土路基类似，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，其施工流程图见表一。
3.2 施工要点
3.2.1 路基横断面见图一
表一 填砂路堤主要工作流程简图
3.2.2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 50cm 隔离层。隔离层采用5%石灰土，隔离层顶部做2%~4%横坡，以利于粉细砂密实后多余水的自然排出。
3.2.3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50cm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。
3.2.4 6％包边土施工
为确保路基边坡的稳定性，路基两侧两米范围内采用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30~50cm，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25cm左右，每填筑两层包边土同步填筑粉细砂一层。
3.2.5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50cm，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。
3.2.6粉细砂含水量控制
汉江粉细砂天然含水量在6%左右。根据图二可知，在粉细砂含水量达到14.6%时干密度最大，达到 1.62g /cm3。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米 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 两米 高度设置排水砂袋一排，砂袋采用 200g 无纺土工布制作，直径 10cm ，内填粉细砂。排水砂袋贯通整个包边土，间距 1.5m 。
3.
图二 最大干密度最佳含水量关系曲线
3.2.7 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%要求，静压1遍+振动4遍+静压1遍压实度可达到94%。
3.2.8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5~10cm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。
3.2.9坡脚防护
为防止底部５ ０cm 贯通层粉细砂被水冲出路基以外，从而造成边坡失稳。本工程采用干砌片石坡脚，基础采用Ｍ１０浆砌片石，护坡每 两米 设一道泄水孔，详见图三。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一层作为反滤层。
3.2.10其他
3.2.10.1粉细砂施工如中间未连续，再次上砂之前，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。
3.2.10.2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米 设排水盲沟1道。
3.2.10.3 94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。
4 技术优势与特点
4.1 便于碾压成型，节约机械台班。
4.2 施工周期短，每7～10天可以施工一层，施工进度快，雨季施工基本不受天气影响。
4.3 节约土地资源，本项目节约取土场耕地1000余亩，社会效益显著。
5 在本项目中其他标段的应用
随岳中一期土建工程十标（K137+400～K142+595）由交通部第二工程局承建。一期土建工程十标在江汉平原中部、汉江北岸天门市岳口镇境内，其地形、地质、水文等条件与土建十二标基本相同。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，工程进度十分缓慢，受十二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80%以上。
