摘要：在高速公路工程施工过程中，路基质量尤为重要。在一些冲击平原地区，由于填料缺乏，采用填砂路基是一种重要的解决途径。和常规的填土路基相比，填砂路基不管是在构造方面，还是在填料方面都有着非常明显的区别。基于此，本文首先简要分析了填料的特性对于路基施工的影响，然后从路基填料、顶封层设计、路堤边坡防护设计以及防排水设计等几个方面介绍了填砂路基设计方法，希望对相关人员有所帮助。
关键词：高速公路；填砂路基设计；问题；对策
1填料特性对施工的影响
1.1最大干密度对施工的影响
衡量路基的压实度的标准就是最大干密度，而且最大干密度也是公路试验检测中的重要指标，因此必须高度重视填料的最大干密度。在进行碾压施工时，如果填料的含水量一样，但是其干密度偏小时，为了达到压实度的要求，一般采用减少碾压次数的方法进行施工，但是在实际工作中，却由于碾压次数较少导致影响到了路基的稳定性和强度，相反如果填料干密度过大，则为了达到压实度的要求，就需要进行多次碾压施工，但是这样又会延长工程的施工时间，延误工期。
1.2砂的粒径对压实效果的影响
在进行路基压实过程中，砂的粒径对于压实效果影响非常大，例如当使用中粗砂时，经过对填料冲水压实后，很容将其变的密实，使得路基密实度达到相关的施工要求，但是如果是细砂，当对其进行冲水压实后，细砂会和地基中的淤泥混合在一起，表面上看密实度已经达标，但是在实际检测中就会发现并没有达到相关标准，容易出现返工处理的现象。
2高速公路填砂路基设计
以某高速公路的路基施工为例，在进行该地区的高速公路路基施工时，其附近没有土场，但是此地区附近却有很多砂土材料，因此在进行路基填筑时，决定以砂土材料作为路基的填料。图1 为该地区的填砂路基结构示意图。
图1 填砂路基结构示意图
2.1路基填料
（1）有效控制颗粒粒径。在进行路基填筑过程中，砂芯是非常重要的一个部分，主要以质量比较好的江砂或者海砂为主。填砂路基的质量和填砂的直径有着密切的关系，在实际施工中，由于施工方式的不同，对于填砂的颗粒直径要求也是不同的，比如采用吸砂管的方式进行材料填筑时，则最好选用细砂作为填筑材料，如果是车载运输的方式，则最好采用中粗砂。在实际施工中需要根据工程现场的实际情况合理选择砂砾直径。
（2）合理控制含泥量。在进行填砂路基施工时，砂中的含泥量直接关系到路基的整体质量，不仅影响到了路基的抗剪强度，还和砂料的粘聚力有很大关系。如果砂料中的含泥量比较高，在进行路基压实施工时，很容出现路基表面的密实度达标，而内部却不达标的现象，不仅影响了施工质量，还耽误了工程进度。
（3）科学运用砂料击实特性。和粘性土不同，砂的击实特性会由于含水量的不同而出现不同，同时含水量还会影响到砂的干密度。砂的水稳定性非常高，因此含水量的变化不容易影响到其力学性能，因此为了提高砂料的持水性能，可以在砂料中适当加入一些粘粒，在实际施工中，施工人员也可以根据工程的实际情况适当放宽含水量的范围，合理运用砂料的击实特性。
2.2顶封层设计
顶封层位于道路路面结构层的底部，一般来说都是利用水泥砂、土以及是会土作为填筑材料，像碎石等砂粒径比较大的材料使用的比较少，通过合理的顶封层设计，可以将路面的结构层和填砂部分有效的分隔开来，防止出现沙粒流失、大风扬沙等情况。一般来说顶封层的厚度要控制在30-50cm之间，如果道路路基呈现软土路基的特性，则需要将厚度增加到50cm以上。在填砂路基设计中，顶封层的设计是非常重要的，除了上文中提到的防止沙粒流失，大风扬沙等情况外，顶封层还可以有效的改善路面结构，通过合理调整顶封层的厚度，可以有效降低基层地面产生的水平方向的拉应力，从而降低路基出现不均匀沉降的现象。另外通过合理的顶封层设计，还能够起到很好的隔离效果，将路面结构层和填砂部分有效的割裂开来，减少路面水渗入到路基中，提高路基的稳定性，保证路基强度，不出现路基软化的现象。
2.3路堤边坡防护设计
（1）和填土路基不同，砂料一般都是散体状态，粘聚力非常低，因此在路堤稳定性方面表现很差。因此在进行路堤设计时，必须注意路堤的稳定性，尤其是在边坡防护方面，要加大重视，防止出现砂料流失的情况。通常情况加，会在路堤两侧加入包边土，而且要选择具有一定粘性的黏土，这样不仅可以可以包裹主砂芯，防止其流动，还能将沙粒粘聚在一起，防止出现砂土流失的现象。
（2）可以利用植物进行路基防护，该方法适合应用于边坡坡度小的情况。同时，要合理设计冲刷防护。直接防护和间接防护是沿河路段路基边坡防护常用的施工技术，能够有效提高边坡的稳定性。此外，可以合理利用挡土墙施工技术。在路基边坡施工中利用土壤或者构筑物做好边坡的支撑，能够有效保证路基的稳定性。当前路基边坡防护作业中已经较为广泛地应用挡土墙施工技术，挡土墙的种类也有了发展，常见的有混凝土挡土墙、钢筋混凝土挡土墙等。
2.4防排水设计
路基结构内若含水量较高或地表水渗透至地基内部，则可能导致路基的碾压无法达到相应的密实度，进而减弱高速公路的地基结构的稳固性及结构强度，甚至造成高速公路路基岩石腐蚀、路基塌陷、路基翻浆等病害，影响高速公路工程的使用效果与预期使用期限。一般来说，在进行填砂路基的防排水填筑的方式主要有两种：一种是直接吹填，另一种是利用车辆运输堆填的方式，在进行防排水设计时，可以从下面几点入手：
（1）在路基的两侧设立排水沟，在设计时要注意保证沟内的积水可以有效的排放到排水沟内，并且合理设置排水沟的深度，以防止出现倒灌的现象。（2）对于开挖边坡而言，其主要适用于路基含水无法及时被排出对正常施工过程造成阻碍的情况。及时快速的排水处理，可有效避免由于路基存水而导致的各种路基病害，在开挖道路两边护坡时，必须保证原排水设施的完整性与功能的健全性，并促使边坡挖掘后的沟壑和总体排水量相匹配，降低由于排水不当而导致对路基建造品质产生的不利影响。（3）对于地下排水设施来说，主要包括暗沟和检查井，由此可降低施工作业环节中由于地下水排泻不畅所引发的路基强度的减弱，减少该区域内地下水的含量，能够将路基底部的存水进行彻底的外排。（4）在路堤坡面两侧要设立急流槽，以减少雨水对于路堤坡面的冲刷。此外还要科学设置排水坡度，以完成路基基底的排水工作。
结束语
我国经济不断地发展，交通运输行业也在不断地进步，高速公路的承载力要求也在不断地上升。在高速公路施工的过程中，最为重要的一点就是高速公路路基的施工，填砂路基施工过程相对较为复杂，因此在进行填砂路基设计工作时，要全面考虑，尤其是填料的选择，路堤的防护等更是设计中的重点内容，要根据工程情况合理设计，从而保证高速公路的施工质量。
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论文作者:孙宇1,张艳龙2
论文发表刊物:《防护工程》2018年第1期
论文发表时间:2018/5/18
标签：路基论文; 路堤论文; 填料论文; 高速公路论文; 含水量论文; 防护论文; 挡土墙论文; 《防护工程》2018年第1期论文;