营双高速公路技术指南解析.docx
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营双高速公路技术指南解析
1沙漠、沙地的分布与分区
沙漠系指荒漠地区地表为风积的疏松沙所覆盖的地区；沙地系指草原地区地表为风积的疏松沙所覆盖的地区。
这两种地区在工程上统称为风沙地区。
沙漠地区的主要特征为：
（1）气候干燥，雨水稀少；
（2）温差大，冷热变化剧烈；（3）风大、沙多；（4）易溶盐多；（5）植被稀疏、低矮。
沙地的特征与沙漠类似，只是程度不同。
1.1沙漠、沙地的分布
我国沙漠、沙地分布在新疆、青海、甘肃、宁夏、陕西、内蒙古、辽宁、吉林、黑龙江等九个省（区），总面积为70余万Km2。
主要沙漠、沙地有：
塔克拉玛干沙漠、古尔班通古特沙漠、乌兰布和沙漠、巴丹吉林沙漠、腾格里沙漠、柴达木盆地沙漠、库布齐沙漠、毛乌素沙地、小腾格里沙地、科尔沁沙地及河西走廊沙地。
我国的沙漠、沙地多深居内陆，远离海洋。
大致以乌鞘岭和贺兰山一线为界，该线以西，属干旱、过干旱地区，沙漠分布比较集中，占全国沙漠总面积的86%，并以流动沙丘为主；该线以东，属微湿、半干旱地区，沙漠、沙地分布比较零散，面积也较小，仅占全国沙漠面积的14%，并以固定，半固定沙丘为主。
1.2沙漠、沙地的分区
我国的沙漠与沙地，从筑路观点可分为微湿沙地、半干旱沙地、干旱沙漠与过干沙漠地区。
微湿沙地区与半干旱沙地区的分界采用计算湿润系数=0.5等值线；半干旱沙地区与干旱沙漠区的分界采用=0.25等值线；干旱沙漠区与过干沙漠区的分界采用=0.05等值线。
分区情况见表1-1
表1-1沙漠、沙地分区表
分区名称
所处自然带
路基防护条件
包括的沙漠与沙地
微湿沙地
草原及干草原
路基两侧宜于采用乔、灌草结合的植物固沙带，不需要灌溉
西辽河沙地、呼伦贝尔沙地
半干旱沙地
干草原
路基两侧宜于采用乔、灌草结合的植物固沙带。
一般不需灌溉，但在干旱的年份需对栽种于梁地上的乔木（特别是幼龄木）进行灌溉
小腾格里沙地、毛乌素沙地、库布齐沙漠的东部
干旱沙漠
荒漠草原及荒漠
宜于采用植物固沙与工程防沙措施相结合的方法。
通常采用灌、草结合的植物固沙带。
栽植乔木需灌溉，并需辅助一定的工程措施
库布齐沙漠的西部、乌兰布和沙漠、腾格里沙漠、巴丹吉林沙漠的东部、古尔班通古特沙漠
过干沙漠
荒漠
以工程防沙措施为主，植物固沙为辅。
需要灌溉。
利用当地旱生灌木固沙，需结合工程措施进行
塔克拉玛干沙漠、河西走廊西部沙地、巴丹吉林沙漠西部、柴达木盆地沙漠
2风积沙路基设计与施工方案
2.1风积沙最大干密度的确定
粒径小于0.074mm的颗粒含量超过23％的风积沙采用重型标准击实法确定其最大干密度，粒径小于0.074mm的颗粒含量低于23%的风积沙采用振动台法确定其最大干密度。
其中重型标准击实法的试验方法、步骤及试验仪器应严格按照《公路土工试验规程》的规定进行，振动台法的适用范围、仪器、试验步骤及数据处理如下：
（1）适用范围
此方法确定的风积沙最大干密度值用于衡量风积沙在天然含水量状态下（或洒水状态下）机械分层碾压的压实情况。
（2）仪器设备
①小型振动台。
外型尺寸50×50cm，振动频率2860次／min，振幅大于0.4mm（或振动台的加速度大于4g），最大载重75kg，固定于砼基础上，且具有足够刚度。
②试模。
试模采用《土工试验规程》中粗粒料标准击实筒。
主要包括试筒、套筒、底板等。
试筒内直径15.2cm，高度17.0cm。
套筒内径与试筒相同，高5cm，套筒与试筒应配套一致，且与试筒紧密固定后内壁成直线连接，底板为标准击实筒所配置的底板。
③配重。
配重由表面光滑直径为15.1cm的铸铁块制成，并配有便于提拿的铁杆。
配重的大小在于能在沙体表面产生规定的单位压力。
④其它工具。
秒表、烘箱、天平、台秤、试样盘、毛刷、刮刀、铝盒、平直尺、筛子等试验工具。
（3）试验方法与步骤
①备料。
在工地选取有代表性的沙样，过筛后将沙样烘干。
②固定试模。
将试模固定于振动台上。
③填料。
填料采用三次填料方式，最后一次填料将风积沙填满试筒并高出试筒约2～3cm。
④振动。
将配重垫块放于沙样上，启动振动台，振动时间分别为1、2、3、4、6、8分钟等。
⑤刮平。
按拟定的不同时间振动结束后，取掉5cm高的活动套筒，采用刮刀、平直尺沿试筒上沿口刮平，刮平时刮平刀方向应相互垂直。
⑥称重。
用毛刷将试模外缘及底板周围风积沙刷干净，用台称称取试筒、风积沙及底板总重量，并称取试筒和底板自重计算出风积沙干重；或将风积沙倒出后直接称取风积沙重量。
⑦干密度计算。
干密度计算时按下列公式：
干密度（g/cm3）=风积沙重量（g）／体积（cm3）
⑧绘制振动曲线。
以干密度为纵坐标，振动时间为横坐标绘制出干密度与振动时间关系曲线，曲线上的峰值点为最大干密度和最佳振动时间，如果曲线不能绘出明显的峰值点时应进行补点或重做试验。
⑨一般情况下该试验应以三次平行试验结果的平均值作为风积沙在干振条件下的最大干密度值，若三次平行试验所得最大干密度值相差大于0.03，应重做试验，以便能够保证试验结果的准确性。
2.2风积沙路基压实度检测
（1）当风积沙含水量大于1.5%时，首先选择小环刀法进行压实度检测，表面波法和落锤法可作为快速无损检测方法对全线进行普查。
（2）当风积沙含水量小于1.5%时，建议采用表面波法或落锤法进行评价，有疑议的地方使用大环刀护筒灌砂法进行检验。
（3）由于将环刀及护筒压入路基时采用的空心锤击打法是影响测试精度的重要影响因素。
在条件允许的情况下，可采用静压式取土器对风积沙路基进行压实度检测。
2.3沙漠高速公路路基压实标准
沙漠高速公路路基压实标准如表2－1所示。
表2－1沙漠高速公路路基压实度标准表
填挖类型
深度范围（cm）
压实度（％）
路床
0~80
≥94
路堤
80以下
≥94
零填、路堑及路床
0~30
≥94
灰土封层
≥95
边坡包边土
≥85
2.4风积沙路基施工机械的选型和组合
2.4.1压实机械的参数选择
（1）推土机的参数选择
土方调运时推土机功率应不小于120马力，摊铺整平时推土机功率不小于70马力。
（2）双驱动振动压路机参数选择。
双驱动振动压路机是风积沙路基压实的主要设备，其中压路机自重应不小于12T，具有高振幅、低频率特性（频率在30～40Hz之间，振幅在0.4mm以上），最佳碾压速度为6km/h左右。
2.4.2适合风积沙路基施工的机械
（1）挖方机械
通常风积沙开挖的机械设备有推土机、装载机、挖掘机等。
（2）装运机械
一般情况下装运风积沙主要采用装载机配合自卸汽车运输或者推土机配合铲运机。
当运距较远时可用自卸车作为运输机械将风积沙卸于路基附近，再采用推土机从两侧将沙推至路基填筑范围内，但自卸车运输风积沙只能在施工便道上行驶。
当运距较近时可用装载机或推土机配合铲运机或推土机直接装运风积沙。
（3）路基压实机械（图2-1）
图2-1（a）18T双驱振动压路机图2-1（b）12T双驱振动压路机
图2-1（c）小型推土机图2-1（d）中型推土机
图2-1（e）大型推土机图2-2平地机整平风积沙路基照片
路基压实机械主要有前后轮驱动的自行式胶轮羊足振动压路机、振动光轮压路机和推土机，其中振动压路机为12T和18T，双驱动羊足碾振动压路机一般为10T,推土机一般为140、160、220马力。
由于推土机主要对风积沙路基表层压实，压实效果有限。
因此推土机一般只作为振动压路机碾压前后的稳压和终压机械。
（4）路基整平机械
平地机不适合作为路基整平机械（图2-2）；小型推土机可作为路基风积沙的摊铺和整平机械。
（5）洒水设备
洒水车在风积沙路基上无法行走，不适合作为洒水设备，当采用水坠法施工时，可在路基附近打井来解决工程用水问题。
2.4.3风积沙路基施工机械的组合
2.4.3.1风积沙路基施工机械配套原则
（1）施工机械组合与工期一致性
每一个作业面应以最佳生产效率为前提选配施工机械，同时还要考虑路基与路面施工机械的互补性。
同时必须综合考虑施工机械配套和施工速度的一致性，既能加快工程进度，又不会造成机械台班的浪费。
（2）经济合理性
既要考虑每一台施工机械功能的发挥，又要考虑施工机械整体功效的发挥。
即既要防止单纯为了减少机械费用投入，选择性能差、价格低廉的机械，从而导致机械本身故障率高，施工效率低；又要避免片面追求配套率、高性能、不考虑实用和经济合理性的选型行为。
2.4.3.2风积沙路基施工机械选配
施工机械的配备应根据施工标段的工程量、工期、取弃沙运距及设备能力等因素综合确定，并制定详细的机械施工作业方案，充分发挥机械效率。
根据工地调查，不同地区及不同等级公路风积沙路基一个施工作业面施工机械组合如表2-2～表2-4。
表2-2新疆沙漠石油公路路基施工机械组合（三级公路）
序号
机械名称
规格型号
单位
数量
主要作业内容
1
推土机
TY—220
台
8
填挖沙基、
调平初压
D155
2
D8N
2
2
铲运机
262B;267B
台
1
土方调配、整形
3
平地机
F155
台
1
整形、精平
4
振动压路机
W110H；CA25
台
1
碾压
5
沙漠客货车
EQ2060H
台
1
施工测量，送货
表2-3陕西地区沙漠高速公路路基施工机械组合
施工项目
施工机械
数量（台）
作业任务
风积沙路基
压实
18T振动自行压路机
2台
压实
大型推土机
7台
挖方、摊铺、稳压、终压
中型推土机
5台
挖方、摊铺、稳压、终压
装载机
2台
挖沙或短距调运土方
运输车辆
10～12辆
调运土方
小型推土机
1台
平整沙基
工具车
1～2台
人员交通
表2-4内蒙地区沙漠二级公路路基施工机械组合（敖达二级公路）
施工项目
施工机械
数量（台）
作业任务
风积沙路基压实
12T振动自行压路机（CA30）
2台
压实
中型推土机
2台
挖方、摊铺、稳压、终压
小型推土机
3台
挖方、摊铺、稳压、终压、平整沙基
装载机
2台
挖沙或短距调运土方
运输车辆
10～12辆
调运土方
小型推土机
1台
平整沙基
工具车
1～2台
人员交通
2.4.3.3机械施工组织管理
风积沙路基采用机械化施工，应按下列规定进行管理、施工。
（1）制定机械设备使用与管理制度和油料供应制度。
（2）制定机械调配措施。
（3）编制机械施工组织、技术方案和综合机械流水作业程序，按不同的工程内容指导施工。
（4）制定机械的日常保养、定期检修和机械保修制度，保证机械的正常运转，充分发挥机械的作用。
（5）设置临时机修厂房和机械修理场地，安装安全防护设施，并按机械数量、完好程度恰当配置检修人员。
2.5风积沙路基施工压实工艺
2.5.1振动压路机在天然含水量状态下分层碾压工艺
振动压路机在天然含水量状态下分层碾压施工工艺流程如图3-3所示，具体内容如下：
（1）施工前准备工作。
包括放样、清除填方路段原地表杂草、树根及借方位置原地表面杂草、树根等。
图2-3振动压路机在天然含水量状态下分层碾压施工工艺流程图
（2）原地表处理。
对填方路段填前原地表杂草、树根清除后应对原地表进行填筑前压实，采用双驱动的振动压路机碾压不少于规定遍数，碾压时轮迹重叠宽度不应小于1／3，轮迹布满一个作业面为一遍。
碾压后取样进行干密度检测，压实度应达到规定的压实标准，不合格时应补压直到合格为止。
（3）推送填料。
推土机从路基两侧或短距
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