总第２４６期 交通科技 Ｓｅｒｉａｌ Ｎｏ．２４６ ２０１１年第３期 Ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｎｏ．３ Ｊｕｎｅ．２０１ｌ 刚果（布）１号公路砂性土路基治理与防护 徐金龙 胡万凤 李小平 （中交第二公路勘察设计研究院有限公司 武汉４３００５６） 摘要针对非洲刚果（布）１号公路项目区域内的砂性土具有材料强度高、渗透性强，但表层砂性 土松散，孔隙比大，压缩性高，且凝聚力差，在重载作用下易变形破坏，尤其是抗水流冲刷能力差等 特点，提出了水泥处治、粘性土包边处理及竹编格栅植草防护等措施。 关键词 砂性土路基处理措施路基排水 路基防护 刚果（布）１号公路一期工程起于Ｐｏｉｎｔｅ 表１ ＰＫ５＋１０Ｏ取土坑土样颗粒分析试验表 Ｎｏｉｒｅ，终于Ｄｏｌｉｓｉｅ，全长约１６４ ｋｍ。本项目区气 候属热带草原气候，气温高，湿度大，存在明显两 季的更迭本区域的主要降雨类型分为短时间的 暴雨和长时间的降雨，近年来平均年降水量在 １ ５ｏ０～１ ８００ ｍｍ之间。刚果的平均年降水量 ｌ ４００ ｍｍ。沿线地层岩性变化明显，本文主要是 针对第一段Ｐｏｉｎｔｅ Ｎｏｉｒｅ至Ｍａｌｅｌｅ段砂性土路 基的特点，提出治理及防护措施。 ２路基处理措施 １砂性土路基特征 国内公路工程对砂性土路基一般采用的处理 措施有水密法、冲击碾压法及掺改良剂等方法。 项目区域内砂性土成因为寒武纪砂岩风积形 根据砂性土的特征和已有的设计施工经验，本项 成，该层厚度一般大于７０ ｍ，表土松散，孔隙比 目提出如下处理措施。 大，渗透性强，原有道路填方路基边坡冲刷破坏严 （１）水泥处治路床。路基填料为砂土，整体 重，路基范围内在重载下产生侧向变形，形成车辙 性及稳定性差，经分析主要有如下原因：①路基土 或陷坑，挖方路基尤其是长大纵坡路段，因未设置 为中细砂，粘聚力低，在车辆的垂直荷载作用力 排水系统，一般在挖方坡脚处形成冲沟，随着时间 下，除产生垂直变形外，还产生侧向变形；②砂土 延长，冲沟垂直下切，并最终形成挖方边坡失稳， 抗冲刷能力差，路基边坡易被冲刷破坏；③砂性土 崩塌后的坡面坡度近似垂直。 透水性好，雨季地下水水位上升，地下水进入到路 砂性土材料强度较高，ＣＢＲ值一般大于 基导致路基承载力降低，而且在重载作用下，路基 １５ ，是良好的路基填料，如果碾压密实，则承载 内的毛细水形成的静水压力加剧破坏路基。因此 力高。 设计提出采用掺水泥进行处治路床。 砂性土主要成分为细砂、粉砂或粉土，粘粒含 选取ＰＫ５＋１００处料场土料作为代表性土样 量极低，天然含水量Ｗ一９ ～１２ ，液限Ｗ。 一 进行水泥处治试验，主要进行了击实、回弹模量及 １６ ～１９ ，Ｗ 一１２ ～ｌ５ ，Ｊ 一３．５～７．８， ＣＢＲ值试验。分别按质量比１ 、１．５ 、２ 掺水 ＰＫ５＋１００砂性土颗粒分析结果见表１。 泥，试验结果见表２。 根据岩土工程勘察规范［１１关于砂土分类，该 以下试验表明，掺加水泥后，路基强度提高， 料场土样应定名为中砂。 且随掺加水泥剂量的增加，路基无侧限抗压强度 增大，ＣＢＲ值及回弹模量均相应提高。ＣＢＲ值 仅能间接反映材料抵抗垂直变形的性能，而不能 收稿日期；２０１１－０１－２２ ９６ 徐金龙等：刚果（布）ｉ号公路砂性土路基治理与防护 ２０１ｉ年第３期 注：ＣＢＲ、无侧限抗压强度、回弹模量试验均在压实度为９５％情况下得出的结果；ｌ 水泥剂量做回弹模量泡水养生 后试样松散 Ｆ 。 作为评定路基侧向变形的指标，无侧限抗压强度 可以衡量抗侧向变形性能，故衡量砂土路基强度 需采用３个指标：ＣＢＲ值、无侧限抗压强度、土基 回弹模量。 压实，每层２０ ｃｍ。水泥处治土施工完成后需养 护７ ｄ后才能进行上层结构的施工。 掺水泥剂量为２ （质量比，外掺法），施工 时，水泥需拌和均匀。要求水泥处治土养护７ ｄ 后达到如下要求：ＣＢＲ≥５０（９５ ９／６压实度），无侧 限抗压强度≥０．１５ ＭＰａ，顶面回弹模量≥６Ｏ 根据以上试验数据分析，对砂土路基的上部 路床采用掺水泥处治。水泥稳定土施工单层厚度 宜为１８￣２０ ｃｍ。采用一层水泥土对路基土的改 ＭＰａ，路基顶面验收弯沉值为２００ Ｘ ｉ０一 ｍｍ。 （２）路基边坡采用粘性土包边。砂性土路基 良作用不大，采用两层，即水泥处治，厚度为４Ｏ ｃｍ才能达到一定效果。 为保证砂性土的压实度，砂土路基填筑采用 “高频低幅”的振动压实工艺，压实机械宜选择自 动振动压路机，振动频率３０～４０ Ｈｚ，振幅０．４～ ０．１ ｍｍ，速度小于６０ ｋｍ／ｈ。水泥处治土分２层 边缘及边坡在雨季易被冲刷破坏，如果路基边坡 采用水泥处治，造价高且边坡不能进行绿化防护。 故对路基边坡采用粘性土进行包边处理。包边土 厚度大于１ ｍ，包边土塑性指数Ｊ。≥１Ｏ，详见图１ 所示。 图ｌ砂性土路基受力及处理措施示意图 （３）挖方边坡坡率根据“宽平台、陡坡率”原 则设置。挖方边坡坡率选择综合考虑了安全、经 土１Ｏ～１５ ｃｍ，再撒草籽，洒水养护至草籽长出。 优点：可就地取材，造价相对较低。缺点：施工相 对复杂，需要大量人工，且需要砍伐竹林，对环境 破坏较大；②方案二。纤维网植草防护方案（见图 ２），即先整平边坡，每隔２０ ｃｍ沿坡面横向拉槽， 济及绿化等因素。边坡坡率过缓，则挖方量大，且 迎水面大，边坡汇流时间长，边坡易冲刷破坏；边 坡坡率过陡，则边坡稳定性差，易滑移破坏，且 不利于边坡绿化。经综合考虑，边坡坡率为 １：０．７５，每级边坡高度为６ ｍ，边坡平台宽３ ｍ。 ３路基防护措施 槽深８～１５ ｃｍ；将符合要求的草种、纤维、土壤改 良剂与肥料，采用高压泵将混合液高速均匀喷射 到坡面上；喷播完成后将纤维网在坡顶延伸０．５ ｍ固定后，然后自上而下平铺至坡底，相邻网与 网问搭界宽度至少２Ｏ ｃｍ，沿纵向每间隔ｉ００ ｃｍ 砂性土路基防护原则是“经济、美观、施工方 便”。考虑到本项目的可行性，设计主要以植草防 护为主，局部高填方及深挖方路段采用了圬工 防护。 用Ｕ型钢钉固定（搭接部位必须固定），其斜向间 距为ｉ００ ｃｍ；待纤维网铺设完毕后再喷射平均厚 度２ ｃｍ基材覆盖网面，喷播完毕必要时覆盖无纺 布以保证草籽的发芽生长。优点：施工工艺简单， （１）挖方路基。挖方路基坡率较陡，且砂性 土营养低，直接进行撒草籽植草防护，草籽成活率 低，且在边坡上不易稳定，设计提出３种方案： ①方案一。竹编格栅植草防护方案，先在边坡上设 置横向竹编格栅，间距５Ｏ～８０ ｃｍ，然后覆盖腐殖 速度快。缺点：造价略高，纤维网及喷播机具需要 进口；③方案三。人字拱植草护坡，见图３优点： 防护效果好。缺点：造价高，施工工艺复杂，施工 速度缓慢。 ２０１１年第３期 徐金龙等：刚果（布）１号公路砂性土路基治理与防护 图２纤维网植草护坡 图３ 人字拱植覃护坡 综合３种方案，充分利用当地竹林丰富，人工 廉价的优势，最终选择方案一。 （２）填方路基。填方路基边坡防护设计提出 ３种方案：①方案一。采用竹编格栅植草防护，施 工方法同上述挖方路段。优点：可就地取材，造价 相对较低；缺点：施工相对复杂，需要大量人工，且 需要砍伐竹林，对环境破坏较大，防护效果略差； ②方案二。放缓边坡，间隔种植特殊草籽，形成 拦水埂，见图４。优点：造价低，施工方便，且施工 速度快；缺点：特殊草籽需要进口，且植物拦水埂 未形成之前，防护效果差；③方案三。衬砌拱 植草，见图５。优点：防护效果好；缺点：施工复 杂，造价高。 本路段因为高填方路段不多，且多在１２ ｍ 以下。一般采用方案一竹编格栅植草防护，部分 图４植物拦水埂＋植草护坡 图５混凝十衬砌拱植草护坡 高填方路段采用方案三衬砌拱植草防护。 ４路基排水措施 该地区年降雨量大，尤其是瞬时降雨量大，砂 性土路基极易被冲刷破坏，因为没有排水系统，原 有路基多处形成冲沟，沟深达１０ ｍ左右，边坡因 为底部被掏空，形成临空面，造成滑塌破坏，所以 砂性土路基必须设置完善的排水系统。 路基排水系统主要由边沟、排水沟、坡顶截水 沟、平台截水沟、拦水缘石、急流槽等组成。 路基排水系统设置要综合考虑涵洞、桥梁等 构造物。 根据法国公路建设习惯，排水构造物一般为 钢筋混凝土，填方及浅挖方采用三角形钢筋混凝 土边沟，深挖方路段采用矩形钢筋混凝土边沟。 ５结语 本文针对非洲刚果（布）１号公路砂性土路基 的特点，提出掺水泥改良路基、粘性土包边处治， 在试验路段取得良好效果。 实际施工过程中采用两种方案处理：①路基 超宽填土，一般超宽１ ｍ左右，局部路段路基边 缘被冲刷破坏，不影响设计宽度内路基的安全， ②在路基边缘设置土质拦水埂和临时急流槽等措 施，效果较好。 路基防护提出了纤维网植草及特殊植物拦水 埂防护措施，符合我国绿色防护设计新理念，在今 后道路设计中可以借鉴。 挖方路基坡率的选择需要充分考虑岩土性质 及区域降雨特点。 砂性土路基必须重视排水设计，完善的排水 系统是砂性土路基质量和寿命的保证，施工过程 中也要重视临时排水设置，以避免冲刷破坏导致 返工现象。 总第２４６期 交通科技 Ｓｅｒｉａｌ Ｎｏ．２４６ ２０１１年第３期 Ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｎｏ．３ Ｊｕｎｅ．２０１ｌ ＤＯＩ ｉ０．３９６３／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７１—７５７０．２０１ １．０３．０３２ 特殊路段水泥稳定碎石基层实测 弯沉值偏大原因分析与控制 刘一超 （深圳高速工程顾问有限公司 深圳５１８０３４） 摘要 针对国道２０５深圳段改建工程水泥稳定碎石基层实测弯沉值偏大的问题，从工程沿线地 质特征、施工季节以及现场质量控制等方面进行了分析，提出了加强设计管理、施工管理以及养生 等切实可行的控制方法，使工程质量始终处于良好的受控状态。 关键词水泥稳定碎石基层弯沉值控制 国道２０５深圳段改建工程起于既有布吉联检 面基层在２００９年７月１９日施工完成，经检测该 站中心，终于国道２０５深圳与惠州交界处，线路总 段路面基层除实测弯沉值比设计计算的理论弯沉 长３５．９７９ ｋｍ，既有道路为双向６车道，水泥混凝 值大外，其他各项指标均符合设计和规范要求。 土路面，路基宽度一般为４Ｏ～５０ ｍ。改建后道路 针对实测弯沉值偏大的问题，监理部进行了认真 主线为双向８车道，沥青混凝土路面，路基宽度一 研究分析，提出了切实可行的控制方法，较好地解 般为５Ｏ～７０ ｍ。 决了弯沉值偏大问题，保证了整个项目的路基 本项目Ｋ３２＋５６Ｏ～Ｋ３３＋０８０段右幅车道路 施工质量。 收稿日期；２０１１－０２—０９ 建筑工业出版社，２００２． 参考文献 ［２３ ＪＴＧ Ｄ３０—２００４公路路基设计规范Ｉｓ］．北京：人民 ［１］ＧＢ５００２１—２００１岩土工程勘察规范［Ｓ］．北京：中国 交通出版社，２００４． ｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ ａｎｄ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｃｏｎｇｏ（Ｂｒａｚｚａｖｉｌｌｅ）Ｈｉｇｈｗａｙ Ｎｏ１ Ｘｕ Ｊｉｎｌｏｎｇ，Ｈｕ Ｗａｎｆｅｎｇ，Ｌｉ Ｘｉａｏｐｉｎｇ （ＣＣＣＣ Ｓｅｃｏｎｄ Ｈｉｇｈｗａｙ Ｃｏｎｓｕｌｔａｎｔｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｗｕｈａｎ ４３００５６，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｓａｎｄｙ ｓｏｉｌ ｉｎ ｔｈｅ ａｒｅａ ｏｆ Ｃｏｎｇｏ（Ｂｒａｚｚａｖｉｌｌｅ）Ｈｉｇｈｗａｙ １ ｐｒｏｊ ｅｃｔ ｉｓ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄ ｂｙ ｈｉｇｈ ｍａｔｅｒｉａｌ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ａｎｄ ｈｉｇｈ ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ，ｂｕｔ ｔｈｅ ｓｕｒｆａｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ｓａｎｄｙ ｓｏｉｌ ｉｓ ｌｏｏｓｅ，ｍａｃｒｏｐｏｒｏｕｓ，ｈｉｇｈ— ｌＹ ｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄ，ａｎｄ ｐｏｏｒｌｙ ａｇｇｌｏｍｅｒａｔｅ，ｉｔ ｗｉｌｌ ｅａｓｉｌｙ ｂｅ ｄｅｓｔｒｏｙｅｄ ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｈｅａｖｙ ｌｏａｄ，ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙ ｉｎ ｐｏｏｒ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｔｏ ｗａｔｅｒ ｅｒｏｓｉｏｎ．Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ Ｓａｎｄｙ ｓｏｉｌ ｓｕｂｇｒａｄｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ｏｆ ｔｈｅ ｐｒｏｊ ｅｃｔ，ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ａｄｖａｎｃｅｓ ｓｅｖｅｒａｌ ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ ｍｅａｓｕｒｅｓ，ｓｕｃｈ ａ－Ｓ ｃｅｍｅｎｔ ｃｏｎｔｒｏｌ，ｃｌａｙ ｐａｃｋｅｔ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ａｎｄ ｂａｍ— ｂｏｏ ｇｒａｓｓ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｇｒｉｄ，ｗｈｉｃｈ ｃａｎ ｂｅ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ ｔｏ ｄｅｓｉｇｎ ｏｒ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｓａｎｄｙ ｓｏｉｌ ｓｕｂｇｒａｄｅｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｓａｎｄｙ ｓｏｉｌ ｓｕｂｇｒａｄｅ；ｃｏｎｔｒｏｌ ｍｅａｓｕｒｅｓ；ｓｕｂｇｒａｄｅ ｄｒａｉｎａｇｅ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｐｒｏｇｒａｍｓ
