CN113718604A - 一种沙漠腹地高速公路风积沙填料填筑方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及公路建设技术领域，且公开了一种沙漠腹地高速公路风积沙填料填筑方法；本沙漠腹地高速公路风积沙填料填筑方法包括以下步驟：S1：现场考察采样；S2：填筑方法试验；S3：填筑方法确定，本发明能够根据工程特性在最大程度减少取土和用水的条件下构筑成稳固耐用的路基，在降低工程造价的同时，符合“生态路、环保路”的建设理念，通过对沙漠腹地高速公路风积沙路基填料的工程特性、压实特性和不同的填筑方法进行了综合试验对比，能够快速确定在对沙漠腹地进行高速公路建设时最适合的填筑方法，以此减少了建设前的准备工作，且可避免因使用不当的填筑方法造成的高速公路稳定性不足的问题。

Description

一种沙漠腹地高速公路风积沙填料填筑方法

技术领域

本发明属于公路建设技术领域，具体为一种沙漠腹地高速公路风积沙填料填筑方法。

背景技术

沙漠，全称沙质荒漠，指地面完全被沙所覆盖、植物非常稀少、雨水稀少、空气干燥的荒芜地区，大约占地球陆地的三分之一。除自然形成外，还会因不合理农耕、过度放牧等原因形成，沙漠里偶尔有矿床和石油储藏，少有居民，气候干燥，利于保存人类的文物和更早的化石，是考古学家的乐居。

沙漠地区极端恶劣的自然环境加上复杂多变的工程地质条件使得其交通建设变得极为艰难，要改善当地经济发展落后和自然资源得不到开发的局面，沙漠地区的交通建设受阻问题必须得到解决，风积沙在沙漠中储量庞大，且就近取材方便，如何快速确定沙漠腹地高速公路建设时适合的风积沙填料填筑的方法是目前急需解决的问题；因此，针对目前的状况，现需对其进行改进。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种沙漠腹地高速公路风积沙填料填筑方法，有效的解决了我国是沙漠化较为严重的国家之一，沙漠地区极端恶劣的自然环境加上复杂多变的工程地质条件使得其交通建设变得极为艰难，要改善当地经济发展落后和自然资源得不到开发的局面，沙漠地区的交通建设受阻问题必须得到解决，风积沙在沙漠中储量庞大，且就近取材方便，如何快速确定沙漠腹地高速公路建设时适合的风积沙填料填筑的方法是目前急需解决的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种沙漠腹地高速公路风积沙填料填筑方法，包括以下步驟：

S1：现场考察采样：在需要建设高速公路的路段进行实地考察采样，考察采样点至少为3-5个，且点与点之间的距离至少为1000-1200m，对需要建设高速公路的路段的地势地形以及天然植被覆盖率的状况进行考察，且取多个采样点的风积沙，对风积沙的天然含水率、视比重、颗粒组成、承载比以及击实特性进行试样；

S2：填筑方法试验：在对上述需要建设高速公路的路段进行实地考察采样后，对在采样点进行填筑方法试验，填筑方法包括水沉法、洒水压实法和振动干压法，所述水沉法在进行试验时：使用推土机、水车等机械设备将风积沙填料摊铺后灌水将填料密实，并辅助振动压路机等设备压实；所述洒水压实法在进行试验时：在摊铺后的风积沙填料表面利用洒水车洒水使其含水率提升至最佳含水率或者是在饱和含水率，然后进行压实；所述振动干压法在进行试验时：对干燥或天然含水率状态下的风积沙摊铺填料进行碾压冲击，提高其密实度；

S3：填筑方法确定：在对上述水沉法、洒水压实法和振动干压法进行试验过程中，都需要对风积沙进行压实度检测，进行压实度检测时，采用浸水环刀法进行检测，检测时，在取土之前先对风积沙碾压层浸水区进行浸水操作，接着选择12-14个测试点位的样土，对其压实度以及干密度进行检测，检测过后，比较水沉法、洒水压实法和振动干压法中风积沙的压实度以及干密度的变化幅度大小，选择变化幅度较小的填筑方法作为对沙漠腹地高速公路风积沙填料的主填筑方法，再依据沙漠腹地水环境与气候特点、压实效果和施工效率等因素，选择次变化幅度较小的填筑方法作为对沙漠腹地高速公路风积沙填料的辅助填筑方法，以此完成对沙漠腹地高速公路风积沙填料填筑方法的确定。

优选的，所述步骤S2中，水沉法的试验流程为：基底处理→测量放样→包边土摊铺→风积沙摊铺→筑挡水捻→注水密实→精平→碾压密实→压实度检测，其中将试验段碾压区划分四区段，其中两个区段为50m×15m，另两个区段75m×15m，每个区段又分压实度为93％的下路堤部位和压实度为94％的上路堤部位，将静压和振动碾压的遍数组合分为：静压1遍50m×15m其中一区、静压1 遍+振压1遍50m×15m其中另一区、静压1遍+振压2遍75m×15m其中一区、静压1遍+振压3遍75m×15m其中另一区，试验段包边土和风积沙的虚铺厚度均设定为40-42cm。采用1台22t双驱振动压路机振动压实，行进速度为3～ 6km/h，振动采用高频率，控制在45～55Hz之间，低振幅，控制在0.4～0.1mm 之间。

优选的，所述步骤S2中，洒水压实法的试验流程为：基底处理→测量放样→包边土摊铺→风积沙摊铺→洒水→碾压密实→压实度检测，其中试验段碾压区划分、包边土和风积沙的虚铺厚度及系数、压路机工作参数、压实度检测点位选择均与上述水沉法一致。

优选的，所述步骤S2中，振动干压法的试验流程为：基底处理→测量放样→包边土摊铺→风积沙摊铺→碾压密实→压实度检测，其中试验段碾压区划分、包边土和风积沙的虚铺厚度及系数、压路机工作参数、压实度检测点位选择均与上述水沉法一致。

优选的，所述步骤S3中，应尽量在10-15min内完成检测，平行试验的次数至少为2-3次，同时要消除含水量分布不匀等不利因素影响，且需清除表层松散的风积沙再进行检测。

优选的，在进行风积沙填料填筑时：应先在路基两侧包边土，包边土底面宽度为3.65-3.66m，顶面宽度为2-2.2m，且采用砾类土分层填筑，在进行包边土施工时，先将含水率较高的包边土料摊铺，再推平、内侧挂线、整形并找平，碾压至设计压实度。

优选的，风积沙填筑时应采取全宽压实、纵向分行的原则，做到碾压接头处平稳过渡确保各个部位均匀压实，在包边土与风积沙结合处可适当洒水后对二者进行同时碾压。

优选的，若采用用振动干压法进行填筑时，振动第3遍的压实度相比振动第2遍的压实度开始弱化；压实度为93％的下路堤部位碾压遍数组合采用静压1 遍+振动1遍，压实度为94％的上路堤部位碾压遍数组合采用静压1遍+振动2遍。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：1、本发明，在采样点进行水沉法、洒水压实法和振动干压法的填筑方法试验，再根据压实度检测选择变化幅度较小的填筑方法作为对沙漠腹地高速公路风积沙填料的主填筑方法，选择次变化幅度较小的填筑方法作为对沙漠腹地高速公路风积沙填料的辅助填筑方法，能够根据工程特性在最大程度减少取土和用水的条件下构筑成稳固耐用的路基，在降低工程造价的同时，符合“生态路、环保路”的建设理念；

2、本发明，通过对沙漠腹地高速公路风积沙路基填料的工程特性、压实特性和不同的填筑方法进行了综合试验对比，能够快速确定在对沙漠腹地进行高速公路建设时最适合的填筑方法，以此减少了建设前的准备工作，且可避免因使用不当的填筑方法造成的高速公路稳定性不足的问题。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

在附图中：

图1为本发明流程图；

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明提供一种技术方案：一种沙漠腹地高速公路风积沙填料填筑方法，包括以下步驟：

S1：现场考察采样：在需要建设高速公路的路段进行实地考察采样，考察采样点至少为3-5个，且点与点之间的距离至少为1000-1200m，对需要建设高速公路的路段的地势地形以及天然植被覆盖率的状况进行考察，考察时采用的工具包括3S摄像机，且取多个采样点的风积沙，采样点至少为12-15个，对风积沙的天然含水率、视比重、颗粒组成、承载比以及击实特性进行试样，试验应在专业的检测实验室进行；

S2：填筑方法试验：在对上述需要建设高速公路的路段进行实地考察采样后，对在采样点进行填筑方法试验，填筑方法包括水沉法、洒水压实法和振动干压法，水沉法在进行试验时：使用推土机、水车等机械设备将风积沙填料摊铺后灌水将填料密实，并辅助振动压路机等设备压实，水沉法的试验流程为：基底处理→测量放样→包边土摊铺→风积沙摊铺→筑挡水捻→注水密实→精平→碾压密实→压实度检测，其中将试验段碾压区划分四区段，其中两个区段为 50m×15m，另两个区段75m×15m，每个区段又分压实度为93％的下路堤部位和压实度为94％的上路堤部位，将静压和振动碾压的遍数组合分为：静压1遍50m ×15m其中一区、静压1遍+振压1遍50m×15m其中另一区、静压1遍+振压2 遍75m×15m其中一区、静压1遍+振压3遍75m×15m其中另一区，试验段包边土和风积沙的虚铺厚度均设定为40-42cm。采用1台22t双驱振动压路机振动压实，行进速度为3～6km/h，振动采用高频率，控制在45～55Hz之间，低振幅，控制在0.4～0.1mm之间；洒水压实法在进行试验时：在摊铺后的风积沙填料表面利用洒水车洒水使其含水率提升至最佳含水率或者是在饱和含水率，然后进行压实，洒水压实法的试验流程为：基底处理→测量放样→包边土摊铺→风积沙摊铺→洒水→碾压密实→压实度检测，其中试验段碾压区划分、包边土和风积沙的虚铺厚度及系数、压路机工作参数、压实度检测点位选择均与上述水沉法一致；振动干压法在进行试验时：对干燥或天然含水率状态下的风积沙摊铺填料进行碾压冲击，提高其密实度振动干压法的试验流程为：基底处理→测量放样→包边土摊铺→风积沙摊铺→碾压密实→压实度检测，其中试验段碾压区划分、包边土和风积沙的虚铺厚度及系数、压路机工作参数、压实度检测点位选择均与上述水沉法一致；

S3：填筑方法确定：在对上述水沉法、洒水压实法和振动干压法进行试验过程中，都需要对风积沙进行压实度检测，进行压实度检测时，采用浸水环刀法进行检测，此浸水环刀法为比较了直接环刀法、直接环刀法和浸水环刀法的检测曲线后得出的最佳检测方法，检测时，在取土之前先对风积沙碾压层浸水区进行浸水操作，接着选择12-14个测试点位的样土，对其压实度以及干密度进行检测，应尽量在10-15min内完成检测，平行试验的次数至少为2-3次，同时要消除含水量分布不匀等不利因素影响，且需清除表层松散的风积沙再进行检测，检测过后，比较水沉法、洒水压实法和振动干压法中风积沙的压实度以及干密度的变化幅度大小，选择变化幅度较小的填筑方法作为对沙漠腹地高速公路风积沙填料的主填筑方法，再依据沙漠腹地水环境与气候特点、压实效果和施工效率等因素，选择次变化幅度较小的填筑方法作为对沙漠腹地高速公路风积沙填料的辅助填筑方法，以此完成对沙漠腹地高速公路风积沙填料填筑方法的确定，在进行风积沙填料填筑时：应先在路基两侧包边土，包边土底面宽度为3.65-3.66m，顶面宽度为2-2.2m，且采用砾类土分层填筑，在进行包边土施工时，先将含水率较高的包边土料摊铺，再推平、内侧挂线、整形并找平，碾压至设计压实度，风积沙填筑时应采取全宽压实、纵向分行的原则，做到碾压接头处平稳过渡确保各个部位均匀压实，在包边土与风积沙结合处可适当洒水后对二者进行同时碾压，若采用用振动干压法进行填筑时，振动第3遍的压实度相比振动第2遍的压实度开始弱化；压实度为93％的下路堤部位碾压遍数组合采用静压1遍+振动1遍，压实度为94％的上路堤部位碾压遍数组合采用静压 1遍+振动2遍。

通过上述方法，通过对需要建设高速公路的路段的地势地形以及天然植被覆盖率的状况进行考察，对风积沙的天然含水率、视比重、颗粒组成、承载比以及击实特性进行试样，在采样点进行水沉法、洒水压实法和振动干压法的填筑方法试验，再根据压实度检测选择变化幅度较小的填筑方法作为对沙漠腹地高速公路风积沙填料的主填筑方法，选择次变化幅度较小的填筑方法作为对沙漠腹地高速公路风积沙填料的辅助填筑方法，能够根据工程特性在最大程度减少取土和用水的条件下构筑成稳固耐用的路基，在降低工程造价的同时，符合“生态路、环保路”的建设理念，对沙漠腹地高速公路风积沙路基填料的工程特性、压实特性和不同的填筑方法进行了综合试验对比，能够快速确定在对沙漠腹地进行高速公路建设时最适合的填筑方法，以此减少了建设前的准备工作，且可避免因使用不当的填筑方法造成的高速公路稳定性不足的问题。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种沙漠腹地高速公路风积沙填料填筑方法，其特征在于：包括以下步驟：

S1：现场考察采样：在需要建设高速公路的路段进行实地考察采样，考察采样点至少为3-5个，且点与点之间的距离至少为1000-1200m，对需要建设高速公路的路段的地势地形以及天然植被覆盖率的状况进行考察，且取多个采样点的风积沙，对风积沙的天然含水率、视比重、颗粒组成、承载比以及击实特性进行试样；

S2：填筑方法试验：在对上述需要建设高速公路的路段进行实地考察采样后，对在采样点进行填筑方法试验，填筑方法包括水沉法、洒水压实法和振动干压法，所述水沉法在进行试验时：使用推土机、水车等机械设备将风积沙填料摊铺后灌水将填料密实，并辅助振动压路机等设备压实；所述洒水压实法在进行试验时：在摊铺后的风积沙填料表面利用洒水车洒水使其含水率提升至最佳含水率或者是在饱和含水率，然后进行压实；所述振动干压法在进行试验时：对干燥或天然含水率状态下的风积沙摊铺填料进行碾压冲击，提高其密实度；

S3：填筑方法确定：在对上述水沉法、洒水压实法和振动干压法进行试验过程中，都需要对风积沙进行压实度检测，进行压实度检测时，采用浸水环刀法进行检测，检测时，在取土之前先对风积沙碾压层浸水区进行浸水操作，接着选择12-14个测试点位的样土，对其压实度以及干密度进行检测，检测过后，比较水沉法、洒水压实法和振动干压法中风积沙的压实度以及干密度的变化幅度大小，选择变化幅度较小的填筑方法作为对沙漠腹地高速公路风积沙填料的主填筑方法，再依据沙漠腹地水环境与气候特点、压实效果和施工效率等因素，选择次变化幅度较小的填筑方法作为对沙漠腹地高速公路风积沙填料的辅助填筑方法，以此完成对沙漠腹地高速公路风积沙填料填筑方法的确定。

2.根据权利要求1所述的一种沙漠腹地高速公路风积沙填料填筑方法，其特征在于：所述步骤S2中，水沉法的试验流程为：基底处理→测量放样→包边土摊铺→风积沙摊铺→筑挡水捻→注水密实→精平→碾压密实→压实度检测，其中将试验段碾压区划分四区段，其中两个区段为50m×15m，另两个区段75m×15m，每个区段又分压实度为93％的下路堤部位和压实度为94％的上路堤部位，将静压和振动碾压的遍数组合分为：静压1遍50m×15m其中一区、静压1遍+振压1遍50m×15m其中另一区、静压1遍+振压2遍75m×15m其中一区、静压1遍+振压3遍75m×15m其中另一区，试验段包边土和风积沙的虚铺厚度均设定为40-42cm。采用1台22t双驱振动压路机振动压实，行进速度为3～6km/h，振动采用高频率，控制在45～55Hz之间，低振幅，控制在0.4～0.1mm之间。

3.根据权利要求1至2所述的一种沙漠腹地高速公路风积沙填料填筑方法，其特征在于：所述步骤S2中，洒水压实法的试验流程为：基底处理→测量放样→包边土摊铺→风积沙摊铺→洒水→碾压密实→压实度检测，其中试验段碾压区划分、包边土和风积沙的虚铺厚度及系数、压路机工作参数、压实度检测点位选择均与上述水沉法一致。

4.根据权利要求1至2所述的一种沙漠腹地高速公路风积沙填料填筑方法，其特征在于：所述步骤S2中，振动干压法的试验流程为：基底处理→测量放样→包边土摊铺→风积沙摊铺→碾压密实→压实度检测，其中试验段碾压区划分、包边土和风积沙的虚铺厚度及系数、压路机工作参数、压实度检测点位选择均与上述水沉法一致。

5.根据权利要求1所述的一种沙漠腹地高速公路风积沙填料填筑方法，其特征在于：所述步骤S3中，应尽量在10-15min内完成检测，平行试验的次数至少为2-3次，同时要消除含水量分布不匀等不利因素影响，且需清除表层松散的风积沙再进行检测。

6.根据权利要求1所述的一种沙漠腹地高速公路风积沙填料填筑方法，其特征在于：在进行风积沙填料填筑时：应先在路基两侧包边土，包边土底面宽度为3.65-3.66m，顶面宽度为2-2.2m，且采用砾类土分层填筑，在进行包边土施工时，先将含水率较高的包边土料摊铺，再推平、内侧挂线、整形并找平，碾压至设计压实度。

7.根据权利要求1所述的一种沙漠腹地高速公路风积沙填料填筑方法，其特征在于：风积沙填筑时应采取全宽压实、纵向分行的原则，做到碾压接头处平稳过渡确保各个部位均匀压实，在包边土与风积沙结合处可适当洒水后对二者进行同时碾压。

8.根据权利要求1所述的一种沙漠腹地高速公路风积沙填料填筑方法，其特征在于：若采用用振动干压法进行填筑时，振动第3遍的压实度相比振动第2遍的压实度开始弱化；压实度为93％的下路堤部位碾压遍数组合采用静压1遍+振动1遍，压实度为94％的上路堤部位碾压遍数组合采用静压1遍+振动2遍。

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