風(fēng)積沙水泥改良土在沙漠地區(qū)的應(yīng)用

陳健

摘要：眾所周知路基的填料宜盡量選擇強(qiáng)度高、水穩(wěn)定性好的土進(jìn)行填筑，而內(nèi)蒙古地區(qū)路基填料主要以風(fēng)積沙為主，為進(jìn)一步提高路基尤其是路基基床結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，采用對路基基床底層部分（中煤尿素鐵路專用線設(shè)計基床底層厚190cm）進(jìn)行5%水泥改良施工。本文分析當(dāng)前的路拌法對于路基加固施工的主要影響，以工程的實際情況為出發(fā)點，分析風(fēng)積沙水泥改良施工工藝，并且可以發(fā)現(xiàn)在工程中所存在的問題，總結(jié)出切實可行的應(yīng)對措施。

關(guān)鍵詞：風(fēng)積沙；水泥；改良

因內(nèi)蒙古地區(qū)優(yōu)質(zhì)填料比較缺乏，為了節(jié)約投資，保護(hù)環(huán)境，擴(kuò)大可使用的填料范圍，需要對路基填料進(jìn)行改良，在風(fēng)積沙中摻入一定比例的水泥，通過均勻拌合，使之路基填筑質(zhì)量滿足要求，而施工質(zhì)量的控制是有待解決的一大難題。

一、工程概況

中煤鐵路尿素專用線位于內(nèi)蒙古自治區(qū)西南部的鄂爾多斯市烏審旗境內(nèi)圖克鎮(zhèn)。標(biāo)段內(nèi)為新月形沙丘區(qū)，地勢略有起伏。該段與既有新恩線并行，地表植被較發(fā)育，主要為沙蒿、沙柳以及人工樹枝沙障，局部為林地。地層巖性為第四系全新統(tǒng)風(fēng)積粉細(xì)砂，第四系全新統(tǒng)湖積粉細(xì)砂，工程地質(zhì)條件一般。

二、工藝原理

風(fēng)積沙水泥改良土主要技術(shù)在風(fēng)積沙中加入一定比例的水泥，然后根據(jù)需要在施工位置上灑入水進(jìn)行充分的攪拌之后實施整平處理，并且可以保證水泥與水發(fā)生完全的反應(yīng)，最終可以形成具備較高強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)，避免在使用中出現(xiàn)土基濕陷的問題。拌合、灑水養(yǎng)護(hù)是該施工技術(shù)的核心工作環(huán)節(jié)。風(fēng)積沙水泥改良土在施工中會直接受到水泥早凝時間的影響，在整個施工環(huán)節(jié)中，不能出現(xiàn)任何機(jī)械設(shè)備故障或者施工工序銜接不緊密的情況而導(dǎo)致施工延誤，否則將會使整個工程水泥凝結(jié)而導(dǎo)致改良土施工失敗。

三、施工方案

（一）施工方法

路基填筑施工主要可以分為水平段、縱向分段、機(jī)械方式完成整個施工。路堤填筑施工需要嚴(yán)格按照施工工藝來進(jìn)行，保證各個環(huán)節(jié)的工作達(dá)到要求。施工機(jī)械的選擇最為關(guān)鍵，尤其是攤鋪機(jī)、整平機(jī)、壓路機(jī)等機(jī)械。碾壓施工環(huán)節(jié)對于整個部分工程的質(zhì)量存在直接的影響，這就需要在碾壓達(dá)到工程的要求后，就要立即開始另外一層的改良土施工，并不需要預(yù)留專門養(yǎng)護(hù)時間就能夠滿足要求，如果在施工中不得不中斷進(jìn)行，就要進(jìn)行養(yǎng)生處理，時間要大于7天。

（二）施工方案

1、施工準(zhǔn)備

風(fēng)積沙水泥改良土施工前在室內(nèi)進(jìn)行配比試驗，確定施工配合比。經(jīng)試驗測得最大干密度為1.87g/cm3，最佳含水量為10.1%，K30為100MPa/m。按每層0.5m松鋪厚度填筑，碾壓6遍，靜1弱1強(qiáng)3靜1，各項指標(biāo)能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。配備灑水車1到2臺，并在沿線路兩側(cè)每100m打井，用以配合灑水車拌合及養(yǎng)護(hù)用水。

2、工藝流程

測量放樣→準(zhǔn)備施工材料→灑水悶料→整平施工→攤鋪水泥材料→拌和→加水并濕拌→整形→碾壓→接縫和調(diào)頭處的處理→養(yǎng)生

3、施工工藝

（1）攤鋪及拌和

準(zhǔn)確的計算確認(rèn)每袋水泥的縱向間隔距離，并且需要在土層的位置上做出明顯的標(biāo)記。在水泥運輸?shù)绞┕の恢玫漠?dāng)天就要開始攤鋪施工，可以直接卸在施工地點，并且需要檢查是否存在遺漏或者剩余問題。水泥車輛要進(jìn)行遮蓋，防止雨水進(jìn)入到水泥中導(dǎo)致材料變質(zhì)。人工進(jìn)行材料的均勻攤鋪，保證各個區(qū)域的均勻性。水泥攤鋪結(jié)束后，要保證其不會存在任何空白，也不會有堆積過量的問題。

（2）拌和

應(yīng)用改良土拌和機(jī)來進(jìn)行攪拌處理，在完成之后需要有專人進(jìn)行拌和深度是否達(dá)標(biāo)。在沒有專用設(shè)備時，可以使用旋耕機(jī)或者平地機(jī)等方式來進(jìn)行，但是要嚴(yán)格控制拌和時間。首先需要使用設(shè)備對于土層來進(jìn)行翻拌處理，將水泥混合到土層中，但是要切忌直接進(jìn)入到工程的底部位置上，同時需要嚴(yán)格控制拌和速度，保持慢速進(jìn)行；上述操作結(jié)束后，就要開始第二遍的拌和，此時要與上一環(huán)節(jié)的順序相反，從兩側(cè)開始逐漸的進(jìn)行，施工工藝相同，但是需要確保整個土層全部翻透。在施工的過程中，不能存在縱向裂縫的問題，需要連續(xù)施工，如果因為不可抗力因素而導(dǎo)致中斷超過2h，應(yīng)該根據(jù)需要來設(shè)置橫向施工縫，并且做好搭接位置的處理。

（3）整形

混合料拌和完成之后，需要使用平地機(jī)來進(jìn)行初步的平整處理。對于直線的施工路段中，需要自兩側(cè)向中間位置來進(jìn)行整形處理，而對于平曲線路段，需要自外側(cè)向內(nèi)側(cè)逐漸的進(jìn)行施工，如有必要，可以從反向在進(jìn)行一遍整形處理。整形施工階段，禁止車輛在施工路段中通行，并且還要保證不會存在任何的粗細(xì)集料離析的問題。

（4）灑水悶料

如果攤鋪完成的整平路段的含水量比較小，需要再次進(jìn)行灑水，保持均勻性，不能出現(xiàn)局部位置水量超標(biāo)的情況，在整個環(huán)節(jié)中禁止車輛調(diào)頭與停頓。細(xì)粒土的悶料時間至少經(jīng)過一夜，而其他的材料則需要適當(dāng)?shù)目s短時間。

（5）碾壓

經(jīng)過檢測之后，確定混合料的含水量達(dá)到施工標(biāo)準(zhǔn)的要求，就要應(yīng)用壓路機(jī)進(jìn)行全寬度內(nèi)的碾壓施工，要達(dá)到密實度的要求，并且表層不會存在任何的輪跡。碾壓施工階段，各個區(qū)域部分的交叉應(yīng)該保持重疊與壓實，縱向搭接長度應(yīng)該控制在2.0m以上，上下兩層結(jié)構(gòu)需要交錯布置3.0m以上。相鄰作業(yè)區(qū)間內(nèi)的搭接長度要在2.0m以上。碾壓施工環(huán)節(jié)，必須要保證表層位置的濕潤度達(dá)到要求，不能出現(xiàn)松散、起皮等問題。碾壓施工完成前，需要使用平地機(jī)進(jìn)行終平處理，以保證其達(dá)到工程的技術(shù)要求。

（6）養(yǎng)生

改良土碾壓施工結(jié)束后，如果不得不中斷施工，就要開始養(yǎng)生施工，一般是應(yīng)用灑水車在施工位置進(jìn)行灑水養(yǎng)生，但是要保證養(yǎng)生時間在7天以上。灑水量需要考慮到工程量與當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件，合理確定。養(yǎng)生階段必須要保持改良土?xí)r刻處于濕潤的條件下，而且要保證濕潤度在合理范圍內(nèi)，含水量過大或者過小都會導(dǎo)致工程的質(zhì)量無法滿足要求。在開放交通的時間內(nèi)，重型車輛禁止進(jìn)入到工程中，其他車輛行駛速度限定在15km/h以下。

（7）檢驗

施工完成之后，需要在施工路段中間隔100m就要布置質(zhì)量檢測點，主要是在距離左右路肩邊線1m的位置上各2點，路基中間位置上布置2點。本次工程檢測完成之后，合格率達(dá)到100%。

（8）沉降觀測

路基填筑施工開始后，應(yīng)該根據(jù)需要在施工位置上布置沉降觀測板與觀測樁。碾壓環(huán)節(jié)完成之后，應(yīng)該檢測其沉降量，并且需要應(yīng)用二等水準(zhǔn)測量標(biāo)準(zhǔn)，同時需要在路面中心與路肩處分別設(shè)置觀測樁。

四、質(zhì)量控制

水泥改性土中加入水泥施工材料之后，其初凝時間要在3h以上、終凝則應(yīng)大于6h。在改良土拌和階段，會造成部分水量的流失，特別是環(huán)境溫度比較高的情況下，所以在施工前應(yīng)該保證其要稍微高于最佳含水量，但是要嚴(yán)格控制，根據(jù)氣候條件和設(shè)計情況進(jìn)行確定。水泥改良土在施工中與環(huán)境溫度存在直接的聯(lián)系，確保工程的質(zhì)量達(dá)到要求。此外，嚴(yán)格控制各個施工環(huán)節(jié)，確保連續(xù)進(jìn)行，并且需要控制各個環(huán)節(jié)質(zhì)量，最終保證工程質(zhì)量達(dá)標(biāo)。

五、結(jié)語：

結(jié)合施工實踐，本著實現(xiàn)高效性和經(jīng)濟(jì)性的雙重目的，采用路拌法施工風(fēng)積沙水泥改良土?xí)r，并在后期的沉降觀測和壓實度檢測結(jié)果來看，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過設(shè)計要求，既能加快施工速度，亦能提高經(jīng)濟(jì)效益，能保證路基施工質(zhì)量。在施工過程中，要嚴(yán)格控制好含水率控制，拌合均勻，要盡可能的避免在大風(fēng)天氣施工。后期養(yǎng)護(hù)很重要，車輛盡量不在路基上掉頭轉(zhuǎn)彎，防止擾動已施工完成的改良土，造成無謂的返工。

參考文獻(xiàn)：

[1]內(nèi)蒙古貨運鐵路風(fēng)積砂路基施工工藝探討[J].葛新.中小企業(yè)管理與科技（上旬刊）.2005（06）.