中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号： 引言： 我国的新疆、甘肃、内蒙古、宁夏、青海等西部省区分部有大量的沙漠地带，根据中国西部大开发的远景规划和西部各省（区）沙漠地区公路发展规划，今后一段时间内将修筑相当数量的公路。风积沙是沙漠地区最丰富和最廉价的物质，也是上述地区修筑公路的重要基础材料。本文以内蒙省道201线海拉尔至阿木古郎一级公路工程为例简要阐述了风积沙作为路基填料的施工特点及注意问题，为今后的工程提供参考依据。
工程概况
省道201线是内蒙古自治区干线公路网规划的组成部分，路线总长171.949公里。全线采用四车道一级公路标准建设，设计行车速度100km/h，本期工程只实施右半幅，路基宽13米，小桥涵与路基同宽，桥涵设计荷载为公路-Ⅰ级。地处中高纬度带的东部，属于中温带大陆性季风气候。土壤冻结时间10月20日，土壤融化时间4月4日，多年平均总降雪量0.015m，多年平均最大降雪量0.0258m，降雪持续时间218天，积雪融化时间4月10日，多年平均地温0.2m4.2℃，0.4m4.5℃，0.8m4.7℃，降水量不均衡。年降水量多集中在7、8月份，占全年降水量的70%左右，常出现春旱现象，为年降水量的5.8倍，属半干旱地区；最大积雪厚度为0.25m，最大冻土深度为2.96m。
主要工程内容有：路基平均填土高度为1.5米，挖填土方总方量100万方左右；路基填筑材料主要取自草原上的风积沙。
路面结构层为：20cm厚4%水泥稳定碎石，20cm厚5%水泥稳定碎石，6cm粗粒式沥青混凝土，4cm细粒式沥青混凝土；
桥涵工程包括8道盖板涵，总计155m。
风积沙物理特性
2.1自然状态下的容重
根据以往的研究表明风积沙密度一般不高,干密度一般为1.4g/cm3,湿密度大约为1.5g/m3,在同一层沙粒中,由上到下,随深度的增加,其容重有所减小风积沙的平均松散密度在1.20～1.72g/cm3之间，平均最大干密度为1.60～2.02g/cm3。本工程中作为路基填料的风积沙平均松散密度为1.46g/cm3。
2.2压实状态下的密度
一般认为风积沙在压实情况下密度增加,压实后风积沙的最大干密度可以达到1.76～2.0g/cm3,为天然状态下密度的1.2～1.4倍，本工程中的风积沙经过试验室击实试验测得的平均最大干密度为1.80g/cm3。
2.3风积沙的天然含水量及最佳含水量
一些学者通过对沙漠中的风积沙进行研究后认为风积沙由于常年处于干旱状态下,天然含水量很低,最低的地方不足1%,最大含水量一般也不超过5%，天然含水率一般在0～3.8%之间，并且风积沙具有良好的透水性，最大吸水率不足1%，水在沙层中直接往下渗透。笔者通过对本工程中所用风积沙的研究发现，由于本工程地处草原中部，所取风积沙埋置于草场下方，水分较充足，虽然风积沙的粉黏粒也相对较少（含量一般小于15%）风积沙的天然含水率较沙漠中的风积沙较高，天然含水率一般在5%以上，而且通过击实试验发现，随着含水量的增加密度逐渐增大，最佳含水量一般接近10%，个别试样能够达到12%。这说明风积沙受所处环境的影响差异性较大，在施工和科研工作中不可一概而论。
2.4风积沙的压实特性
风积沙是一种特殊的筑路材料，其压实特性是影响公路施工质量的重要因素。
根据袁玉清和王选仓的室内风积沙击实试验得出的结论（见上图），风积沙的击实曲线很特殊，呈横写的S型，干密度随含水率变化有两个峰值点A和C，这明显区别于粉土、黏土等常规工程材料的击实结果。常规工程材料的击实曲线只有BCD段，而没有AB段，即只有一个最佳干密度点。风积沙处于干燥状态的A点时，非常松散，黏聚力几乎为零，此时击实主要克服内摩阻力，所以容易达到天然状态下的最大干密度。随着含水率的增加（图中AB段），产生了水对沙粒成份中石英类矿物的非润滑效应。含水率较小时，水膜很薄，其黏滞性很强，从而增大了黏聚力，这导致沙样不易压实。
本工程中根据室内试验确定的最佳振动参数，来选择压路机的性能参数。由于风积沙具有良好的振动压实特性，故采用高频率（45～50Hz）和小振幅（0.4～1.0mm）压实，振动压实速度控制在3～6km/h。振动压路机振动压实前，采用履带式拖拉机、推土机或履带式挖掘机等机械进行整平和初压。施工过程中，经过多次试验论证，风积沙在大吨位的压实机械（20T以上，后期采用更大吨位的拖振压路机）反复压实，最终压实度可以达到97.1%，压实度代表值达到96%，能满足规范要求。
风积沙路基施工注意要点
施工工艺流程：施工前测量——原地表处理——检测清表及基底压实——挖方或借方填料运至摊铺路段——摊平填料——检查松铺厚度——打方格洒水浸湿填料——检测含水量——稳压——振压——终压——检查压实度——下步工序施工
(1)风积沙填筑的虚铺厚度至今尚无具体明确的规定,但在实际施工过程中,一般虚铺厚度控制在30～50cm。而第一层风积沙的虚铺厚度一般应偏大,宜在50cm左右，本工程中经过反复试验分析，路基填料的摊铺厚度,每层宜控制在30～35cm之间。虚铺厚度的控制方法尽量采用边桩竹竿挂线的方式。
(2)由于风积沙一般存在于沙漠地带，干旱少雨，且蒸发快，风积沙的天然含水量一般远小于最佳含水量，所以施工中必须洒水透彻,最好控制风积沙的含水量大于最佳含量2%～3%,以补偿施工中水分的下渗和蒸发,并按要求进行碾压，另外风积沙对振动很敏感,在最佳含水量时,配合振动压路机碾压，压实效果好,压实度容易达到，如果洒水不足,将会出现松沙雍积，造成压路机打滑以至深陷沙层中的现象。
(3)碾压分稳压、振压、终压3个阶段进行。稳压,挖掘机或推土机排压1遍；振压,按压实分区不同分别采用振动压路机碾压4～6遍，通过本工程的实践，建议采用重型压实机械，减少压实遍数，这样更加有利于压实度的提高，相反，如果采用压实机械不够而反复碾压会是风积沙变得松散，造成压实度的下降；终压,用推土机碾压1～2遍,或振动压路机静压1遍。
(4)由于草原地区一般空气流动快、气温高、水分蒸发特别快,且风积沙路基表面在来往车辆的碾压下易松散,因此路基验收合格后应及时上路面基层材料覆盖。
(5)每层压实后进行上一层填土时尽量不要对下一层进行大的扰动,并且上土之前路基必须洒水湿润。
(6)要重视路基顶层胶轮压路机的表面处理，振动光轮压路机碾压后风积沙表面较松散,检测弯沉时,应注意防止贝克曼梁伸入轮隙间的触头陷入沙里,致使弯沉值较大,满足不了设计要求。因此通过本工程的实践表明待压实度满足规范要求后，继续用胶轮压路机碾压2～3遍,使路基顶层形成平整、密实的表面,弯沉检测才可能达到设计要求。本工程路基顶面设计有20公分后的碎石土封层，对路基的弯沉检测客观上起到了很好的作用。
结束语
风积沙作为一种特殊的路基填料，不同于一般常规的路基填料,所以对于风积沙路基的施工必须采取特殊的施工工艺和压实方法,确保风积沙路基的施工质量与施工进度。同时,一般草原上的风积沙路基施工必须采取合理有效的环境保护措施,否则将严重破坏草原环境，加速草原沙漠化进程，因此，对风积沙路基进行封闭保护,减少风蚀现象,避免污染环境和周围耕地。
风积沙路基的施工看似与普通路基施工无异,实则差异性较大，必须给与高度重视,认真做好室内、室外土工试验，确定准确的土工参数，做好试验段，明确压实工艺，并严格按照风积沙施工工艺进行路基填筑,针对施工中出现的实际问题,采取具体、合理、有效的解决方案,确保风积沙路基的施工质量和工程的总体进度。
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