风积沙在兵团垦区公路垫层中的应用

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1、风积沙在兵团垦区公路垫层中的应用交通部西部交通建设科技项0合同编号：200131800040研究报告（简本）新疆建通工程建设监理有限公司长安大学二零零四年八月1项冃概况2项目研宄内容2.1主要研究内容2.2关键技术问题13依托工程及其与科研结合情况.24主要研究成果….25项0的经济、社会、环境效益及推广应用前景,1项目概况新疆兵团由于历史原因，各垦区所处的地理位置多为沙漠边缘，甚至沙漠腹地，这些团场垦区公路普遍存在常规筑路材料短缺，筑路困难。同时，团场垦区公路多为三级及三级以下的公路，按照现行规范，在公路路基、路面设计中，一般路面

2、（底）基层均采用砂砾料，而砂石料要从远距离的山前（河道）调运，致使公路造价偏高，制约着兵团垦区公路快速发展。利用本项目的研究成果，成功地解决了垦区内筑路材料短缺的问题,从而使风积沙“变废为宝”、降低公路成本，加速垦区A公路建设的步伐。该项目于2004年8月20日通过交通部西部交通建设科技项目管理中心组织的鉴定和验收，主要结论是：“本项目研究成果在多条垦区公路上得到应用，填补了兵团利用风积沙修筑垦区公路的空白，取得了良好的社会经济效益，成果达到了国内先进水平”。2、项目研宂内容2.1主要研究内容(1)风积沙做垫层压实方法、机械及控制指

3、标；(2)风积沙垫层对路面结构层的影响；(3)风积沙修筑垫层横断面的设计尺寸。2.2关键技术问题(1)垦区内风积沙的工程特性，尤其是不同级配风积沙的强度特性；1(2)风积沙垫层的施工机械及其组合和不同条件下的施工工艺；(3)风积沙垫层的设计指标及压实标准；(4)风积沙垫层合理填筑厚度及期其对路面结构的影响。3依托工程及其与科研结合情况该项目研究的重点紧密围绕目前兵团垦区利用风积沙填筑路基、垫层施工过程屮遇到的技术难题开展研究工作，在整个项冃的研究过程屮结合工程实践，解决施工过程中的具体问题，达到了科研围绕生产，生产结合科研，科研成果

4、指导工程建设的目的和目标，并使研究成果得到及时推广应用。农八师古新干线公路作为兵团垦区第一条沙漠公路，在开工伊始，由于没有可供使用的试验规程和施工规范，因此，课题组通过总结项目依托工程农一师塔南公路（试验段2km）、农六师玛芳公路（试验段长5km）和野外大型风积沙试槽（60.0mX6.0Xl.45m）的施工方法、工艺技术后，编制了《新疆兵团垦区公路风积沙路基与垫层施工技术指南》及《新疆兵团垦区风积沙公路施工技术与验收规程》，该指南和规程在古新干线公路沙漠段全线采用（古新干线沙漠段30余公里，穿越古尔班通古特沙漠南缘）。在农八师古新干

5、线公路全线开工后，又将K7+500〜K9+000和K13+000〜K13+500段作为项冃实体工程进行补充和完善试验，调査和收集了风积沙路基、垫层在使用施工指南和验收规程中的问题，对其进行进一步补充和完善，并将这些研究成果乂应用于随后开工的古新干线沙漠段及农八师沙钟线公路。该项目在研究过程中，紧紧抓住科研为生产服务这条主线，将研宄成果及时泣用到工程实践中，冋时，通过工程应用对科研成果又进行了验证、补充、完善，如此循环，取得的研究成果冰具有代表性和可推广性，为兵团垦区风积沙公路的施工提供了技术支撑。4主要研究成果本项目针对兵团垦区风积

6、沙的特性，通过系统的调研、室内外试验、（1）深入研究了兵团垦区风积沙的工程特性，提出了风积沙回弹模景建议值根据新疆特有的地理环境及气候条件，为了取得较为实用的风积沙回弹模量值，本课题针对具有代表性的3种不同级配沙样，采用三种击实功、分别在风干、浸水、饱和风干及最佳含水量4种状态下进行回弹模量试验、CBR承载比试验，试验结果表明：随着击实功或干密度增大，风积沙的回弹模量值、CBR的增长率越来越大；风积沙在风干状态下，其回弹模量值均大于浸水状态，由此说明在干旱缺水的地域采用干压实也能够发挥风积沙的力学性能；风积沙在饱和风干状态下，回弹模

7、量比其它状态大，因此建议在蒸发量大、地下水源补给困难的地区采用饱和状态下碾压，可以使风积沙垫层的强度得到大幅度增大。为了进一步对风积沙的强度进行研宄，通过对大量不同级配的风积沙在最佳含水量下进行回弹模量试验，并提出了不同级配风积沙回弹模量值的建议值。风积沙回弹模量试验(2)首次对耐久酵素加同风积沙进行研究通过对风积沙中掺入耐久酵素的室内试验研究及分析，发现在一定的范闱内随着风积沙细颗粒含量的增大，掺入耐久酵素后，试件在干燥状态3(3)提出了风积沙垫层压实标准风积沙修筑的垫层与一般公路有着很大区別，在沙漠公路或者利用风积沙筑路施工中最

8、具特殊性。由于目前利用风积沙筑路施工实践不足，现行的有关技术规范不太适应于风积沙填筑公路路基的施工，特别是风积沙垫层的施工质量控制，使得今后大面积建设推广受阻。本项目通过电动标准击实、手动标准击实、振动台法不同的最人干密度获取方法及其