3)碾压作业中,压路机两轮迹稍有重叠,土基即可达到有效压实。故相邻压轮迹重叠宽度可定为5cm ,压路机碾压顺线路走向作业。碾压顺序为先两侧后中间。碾压时后一遍压轮中心位于前一遍的两轮重叠部位,这样的压轮重叠宽度和轮迹,能起到均匀压实和提高生产效率的作用,这在实际施工中已被证明行之有效。
4)施工中发现,接触压轮部分的表层虽接受的压力最大,但密度都不高,这是因为沙的抗剪强度较低,碾压时表层材料被压路机挤出致使每一铺层的表层密度较低,实际上这种现象是暂时的,碾压后再铺一层填料,原先不密的表层就可以被压实。实践证明振动压路机对风积砂的碾压其有效影响深度> 30cm ,可达50~60cm 以上,对于风积细砂,只要有足够的碾压遍,50cm 深度范围内的土是可以被压实的。压实过程中会出现表面松散的砂被压轮挤出的现象,在初 步压实时常常阻碍自行或振动压路机的走行,致使压路机不能正常作业,虽然考虑最初用中速静压一遍,但在实际施工中,填料表层非常干燥的情况下,即使中速碾压,也不能完全克服挤出松砂壅积于压轮下的现象,为此可采用推土机配合自行式振动压路机联合作业方法,但推土机碾压作业的压实生产率低于自行式振动压路机,故在施工中,根据不同情况分别采用两种不同压实方式。
4、取(运)土
推土机横向推送,多在流动沙地路基填筑中采用。推土机取土不能成片集中推取,选沙垄或沙粱垂直于主风向均匀间隔取土推送,使取完土后的沙丘、沙垄呈与主风向垂直的锯齿状,齿距根据取土需要掌握在5~10m之间,这样形成阻风齿墙,凹处可阻留流沙,减缓沙丘的移动,有利于线路风沙防护和减少施工中的风沙流危害,同时也可提高推送效率。
5、自卸汽车装运
汽车运土时,路基填筑工作面,即使在新填沙方压实达到规定的密实度且没有坡度的情况下,无论空车、重车,行走和调头在没有推土机帮助时都非常困难。为此,采用“带状平台、倒车上路”的方法。即基底或新填层压实度检测合格后,用粘砂土铺设一条宽3.0m的走车平台,粘砂土厚度5~10cm,中间高两侧低,并碾压密实,提供车辆行走,可以解决行车困难。
6、填筑施工注意事项
经试验确定,风积沙填料的最佳含水量是5%~7% ,而天然风积沙的含水量正好在此范围之内,因此填筑过程中必须随填随压,尽量减少水分损失。路基填筑完成后,在其表面可铺设一层10cm 后厚的粘土,防止表层填料失水而松散,同时有利于行车。待上碴时可逐段清除粘土层。路基边施工边防护,边坡防护的方式有粘土包坡、石块包坡等,以防风蚀。
7、采用水坠法的一般步骤
1)施工准备
主要包括:取土场地点的选择、机械设备的配置、人员配置、施工用水的准备工作。
首先对料场进行选择,并进行相应的土工试验,确定最大干密度和最佳含水量。 2)填前处理
对已清理完毕的基底进行测试,如合格可以直接进行碾压并填筑,如不合格应做出相应的处理。 3)布土
应根据试验数据及现场的路段长度、宽度计算所需的土方量,进行合理的推放布土。为保证布料均匀,采用划布白格的方法来指挥车辆卸料。 4)摊铺整平
先用推土机进行粗平,同时进行排链碾压,然后用平地机精平。 5)灌水坠实
针对风积沙的特点,采取集中洒水快速成型的方法,用人工将摊铺面分割围成规则的小方埂(3×5 m),埂高6~7 cm,根据试验数据进行灌水以坠实沉沙。风积沙的灌水量是工程中的重点,所以要严格控制灌水量。灌水量小了达不到坠实效果;灌水量偏大出现水泄,会冲击边坡,所以灌水前一定要精确计算出加水百分比,保证施工过程中的工程质量。 6)碾压
① 灌水沉积数小时后,便可进行风积沙的碾压。首先用人工方法把围埂摊平,之后用平地机精平,再用振动式压路机继续碾压,先进行一次稳压,之后再振动压实。 ② 压路机碾压轮迹重叠1/3,接头处应重叠80~ 100cm,以免有漏压现象发生。 ③ 碾压遍数。风积沙的碾压遍数以4遍为宜,如碾压遍数较少,则达不到最佳效果,直接影
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响工程质量;如碾压过多,则容易出现翻浆,因含有一定量的水分,碾压偏多,会搅动土体颗粒间的相互作用及及与水之间的结合能力,使水被挤压出来而造成翻浆。之间的结合能力,使水被挤压出来而造成翻浆。
三、路基施工防护措施
1 风沙路基防护一般规定
根据沙害情况,对线路本身填料为粉细砂的路堤边坡覆盖卵石土;路肩采用卵石防护, 线路外侧种植植被,铺设方格草障,设置挡沙堤、截沙沟、集沙台等挡风固沙设施。施工时 路基各项防护工程应配合施工。
1) 临时固沙、阻沙设施应随路基主体工程及时完成。 2) 路肩裁砌和边坡覆盖应随路基的填筑、开挖一次做成。 3) 配合设置的覆盖层、防沙障、截沙沟等要同时做好。 4) 弃土堆、取土坑没有防护时,应于弃、取土完毕后及时覆盖。
5) 格状沙障施工要做到稳固、牢实,风吹不走。铺设草辂沙障时.在迎风侧应先设主带(垂直主风向),后设副带(平行主风向);在背风侧应先设副带,后设主带;且均应先远后近, 自上而下施工。在新月型沙丘,应从迎风佣坡脚开始设置。
2 路基边坡防护
根据实地调查情况和相关理论分析,边坡冲刷与降雨、边坡土质、边坡坡度、坡长和高度、坡面植被以及坡面防护等因素相关。对于一般路基而言,降水强度越小,边坡土质越致密,边坡缓长,高度较低,植被茂盛或表面防护,都对边坡抵抗冲刷有利。而坡度、坡长、高度、植被及其他坡面防护等因素对边坡冲刷影响显著,故常采用放缓边坡和坡面处治的措施防治冲刷。但对于风沙路基边坡,从实地调查情况看,有的因素影响显著,有些因素关系不大。
2.1 风沙边坡冲刷几个影响因素
1) 风沙物理性质
风沙物理性质是影响边坡冲刷的内因,是起决定性作用的因素。由泥沙运动基本理论中得知 ,粒径越小起动流速越低(冲刷流速越低);再由力学分析得知,坡面水流的冲刷能力与粒径呈正相关关系,粒径越小,很小的水流作用力就可以导致沙土搬移。理论上讲,采用土壤改良措施(如加入一定量粘土等外掺材料)可以增大风沙的抗侵蚀能力,但由于工程数量庞大、建筑材料匮乏、工程投资骤增等原因,实际工程中难以实现。 2) 降雨
降雨是风沙坡面侵蚀发生的动力,汇水面积决定着坡面水流的流量和流速,是影响边坡冲刷最主要的外因。降雨一方面直接打击坡面形成击溅侵蚀;另一方面形成坡面径流,冲刷边坡。降雨类型不同,其表现的侵蚀能力不同,一般阵雨较普雨来势猛,历时短,强度大。就一定的降雨强度而言,阵雨更易引起坡面侵蚀,特别是暴雨,强度大、雨滴大,造成的侵蚀作用更强。年降雨量大,可能侵蚀总量也大,边坡冲刷累积越多,破坏后的恢复能力越差。 3) 边坡坡度、坡长与高度
对一般土质的路基而言,边坡坡度、坡长和高度是影响坡面冲刷的主要因素之一,且坡度越陡,水流流速越快,冲刷越大;坡长越大,流速越快,汇水流量越大,冲刷破坏越大;边坡高度越大,水力作用越强,冲刷越显著。但是,对于风沙路基而言,不同的坡度、坡长与高度对风沙边坡冲刷产生、发展以及最终破坏的影响区别不明显,即这些因素并非风沙边坡冲刷的主要因素。 4) 植被
一般,茂密植被能增大坡面的粗糙度以及减小径流系数,从而降低水流速度和流量,对保护边坡,提高抗侵蚀能力,减少坡面破坏有着积极的影响。但是,风沙边坡植被对边坡抗冲刷能力的贡献是有限的。究其主要原因,一是沙漠植物较为脆弱,生长缓慢,短期难以形成有效的坡面遮蔽,且易被破坏,从而不能达到理想的保护作用;其二,虽然沙漠植物根系或深入地下或浅表外延很长,但主根为粗硬的单根,很少分根,毛细根系极少,难以形成纵横交错的根系网络,加之风沙颗粒松散、几无粘性,沙土不能被抱结成团;其三,沙漠植物叶子较小,加上风的作用,落叶不易在地表堆积,难以形成坡面上落叶的遮蔽保护。现场调查中发现,遭受严重冲刷的边坡上植被往往被破坏殆尽,沙土裸露。因此,植被对坡面抗水流侵蚀的贡献十分有限,但考虑到防风固沙综合作用,仍然是一种环保的综合治理措施。可见,单纯采用植物进行边坡冲刷防治并非高效,应以疏排水流为主,植物防护仅作为辅助的措施适当考虑。
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