摘 要 沙漠地区筑路材料缺乏，本着就地取材、降低工程造价的原则，路基填筑以风积沙为主。风积沙路基填筑质量直接影响公路路基的整体強度和稳定性，选择合适的施工工艺和试验检测方法是确保风沙路基填筑质量的关键。
关键词 风积沙路基;施工工艺;检测方法
引言
在沙漠地区工程建设中，针对风积沙路基压实问题，许多工程技术人员和研究者在不同沙漠地区、不同的项目上探索和研究出了许多适合当地工程条件的风积沙路基压实工艺。经研究及施工总结，风积沙路基的压实工艺根据压实时风积沙的含水率主要分为干压法、湿压法。本文根据宁夏乌玛项目风积沙路基施工经验对干压法施工工艺及压实度检测方法进行总结。
干压法，是指风积沙在天然含水率状态下，通过碾压冲击等外力作用，克服颗粒之间的摩擦力，将风积沙中的气体挤出，使颗粒相互移动靠近， 从而提高密实程度，达到风积沙压实效果的过程。而压路机的振动频率及振动幅度的选取是保障压实质量的重要因素，因此在风积沙路基干压法施工中要对压路机的振动频率及振幅加以控制。下面对宁夏乌玛项目风积沙路基干压法施工工艺总结如下：
1 修筑施工便道
沿主线路基坡脚位置设置纵向便道，便道采用砾类土进行填筑，便道净宽6m，每隔200m设置一处错车道，砾类土填筑厚度30cm，配备专用水车对主线路基便道进行养护及洒水降尘。
2 测量放样
根据设计高程和原地面高程推算出填筑路基左右两侧坡脚线位置，用GPS放样，每隔25米用竹竿进行标识并在竹竿上绑扎红布条。然后根据包边土设计宽度放出包边土的内边线，并用白灰撒出包边土的内外边线便于路基填筑。在填筑路基左右两侧包边土位置每25m断面设置一个高程控制点（用GPS确定位置），用水准仪测量并记录各点高程。
3 风积沙路基填筑
3.1 包边土填筑
包边土所用沙砾料由自卸式汽车拉运至现场指定地点，由装载机按照包边土宽度均匀卸料，卸料后用装载机沿纵向推平（即粗平），局部没有达到虚铺厚度的，用装载机补料，补料结束后用平地机精平。精平后用人工按包边土设计坡比1：4修坡，修坡后多余的料用装载机收走集中堆放，下层填筑时再次利用。考虑到风积沙填料、包边土填料上料方便及压实效果，在设计包边土的宽度上向外侧宽填1m。包边土填筑压实厚度按30cm控制。
3.2 风积沙（填料）填筑
在风积沙填筑前，对风积沙表面的干燥层（约10cm）用160型推土机进行清理，清理完成后立即进行风积沙填筑，避免风积沙表面过度失水。风积沙路基填筑时，应综合考虑本桩及远运利用。利用方距离小于200m的采取就近利用的原则，采用160型推土机推运至路基填筑现场并进行整平。利用方距离大于200m的，采用汽车拉运的方式运输至填筑现场。运输至现场的风积沙填料采用160型推土机整平在填筑好的包边土内侧，按照压实厚度30cm控制。
4 风积沙路基压实
对推土机整平后并且在天然含水率状态下的风积沙路基立即进行碾压。从目前干压法施工工艺可以看出，振动压路机与推土机在风积沙路基干压法中得到了较普遍的应用，其中振动压路机承担着主要的压实任务。
对于风积沙来说，其黏聚力基本为零，振动时易使颗粒处于运动状态，所需的惯性力也较小，从而使得振动压力波波及较大的深度，获得较大的有效压实深度和较好的压实效果。另一方面，从振动原理可知，当振动压路机的振动频率接近风积沙的自振频率时，沙粒的被迫振幅将增大，同时内摩擦力降低，这也是获得良好压实的有效途径，因此， 振动压实是对风积沙路基进行压实的最有效手段。振动压路机在风积沙路基碾压中最佳振动频率为 30～55Hz ，振幅为0.4～0.1mm 。而《沙漠地区公路设计与施工指南》（JTG/TD31-2008）中要求如下：
“用于风积沙干压实的压路机应具备以下技术性能：①10～20t铰接式自振动压路机;②振动频率在30～45Hz之间，振幅在0.4～0.1mm之间;③碾压速度不大于6Km/h。”
可以看出乌玛项目风积沙路基施工中压路机的振动频率与振幅与《指南》（JTG/TD31-2008）中的数值基本吻合。
乌玛项目风积沙路基施工中机械碾压组合方式为推土机压两遍+压路机强振三遍+推土机压两遍，推土机静压及振动压路机强振结合，压实效果明显提高，并能达到压实要求。
5 风积沙路基压实度检测
5.1 风积沙最大干密度确定
现行的各种规程规范规定，采用重型标准击实的方法测定各种细粒土的最佳含水率和最大干密度，以此作为路基压实度的控制依据。采用表面振动压实仪法及振动台法测定粗粒土和巨粒土最大干密度，作为路基压实度的控制依据。而风积沙作为一种特殊材料，其颗粒组成明显不同于各种细粒土，也不同于一般的粗粒土。针对于此，国内诸多研究者结合沙漠地区工程建设，对风积沙的击实特性进行了大量研究，得出风积沙最大干密度的测定方法包括重型击实法、超重型击实法、振动法等。
乌玛项目结合《沙漠地区公路设计与施工指南》JTG/T D31-2008 中路基工程施工的一般规定，采用重型击实试验方法确定风积沙最大干密度。又考虑到项目沿线风积沙可能存在不同级配及性质，同时考虑施工机械干压所能施工的最小含水率，结合《公路土工试验规程》中振动台法的试验目的和适用范围，对风积沙的最大干密度通过施工时的含水率进行表面振动台法验证， 最终二者结果取大值作为最大干密度。
5.2 风积沙路基压实度检测方法
目前，用于风积沙路基压实度检测的仪器有：普通环刀法、灌砂法、核子密度仪法、浸水环刀法等。
现场压实度检测要求可靠、简便、快速，乌玛项目结合现阶段国内研究及《沙漠地区公路设计与施工指南[1]》JTG/T D31-2008 ，对于风积沙路基压实度采用环刀法进行测定，适当增加平行试验的次数不低于2次;干燥风积沙压实度采用浸水环刀法测定，测出平行压实度误差较小，但应注意在试验时消除含水量分布不匀等因素影响。应注意，检测干压实风积沙的压实度时，由于上部有一层松散的颗粒，无论采用哪种方法，一定要注意清除表层松散的风积沙。
乌玛项目通过以上风积沙路基干压法施工工艺及压实度检测方法，风积沙路基施工结束后，进行了路床第一层沙砾填筑，并在其上进行路基弯沉检测，弯沉值完全满足设计要求。因此以上风积沙路基施工工艺及检测方法在宁夏地区是可行的。
参考文献
[1] 沙漠地区公路设计与施工指南：JTG/T D31-2008[S].北京：中国标准出版社，2008.
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