穿沙公路控制测量和路基施工组织计划研究

摘要：穿沙公路的建设难度比较大，控制测量及路基施工均较一般的公路建设要困难。其控制测量即要符合公路地形测绘的规范，又需要符合当地沙漠特征，其路基施工则必须分工作面推进式开展，均是值得重点注意的环节。基于此，本文总结了穿沙公路控制测量的要点和路基施工组织计划措施，旨在指导相关工作的开展。

关键词：穿沙公路；控制测量；路基施工；组织计划

中图分类号：X734文献标识码： A

公路测量控制，一般指利用GPS、GIS、大地测量等技术，采集施工沿线周边地形特征，设置控制点，并测定各控制点的坐标位置及高程数据，以此来指导绘制地形图、展开施工。沙漠本身具有风沙大、风力强、地形变化剧烈等特性，因此对控制点的位置、控制桩的规格选择均有更为严格的要求。而穿沙公路的路基施工，则必须按照纵线推进、流水作业的方式开展。下面笔者就穿沙公路的控制测量和路基施工组织计划分别进行讨论。

一、穿沙公路的控制测量技术

穿沙共路的控制测量步骤满足如下顺序：首先，准确调查公路沿线数据，选择合理的国家等级控制点并埋设加密控制点，以规范测量控制点的水平及高程数据，其中加密控制点每间隔0.5到1千米，需要布设1到2个；随后，利用静态GPS确定测量控制点的水平位置，为保证结果的精确度，需要按标准进行平差，平差间距宜控制在20到30千米的范围内；接下来，还应用水准仪控制高程位置，水准点应位于GPS控制桩上；最后通过计算机处理得出的数据，即可形成完整的测绘图纸。

（一）水平数据测量

水平位置测量主要通过静态GPS开展，一般先经过布网、选点，即可埋设固定桩并进行数据的测量及处理，详细分析如下：

首先，布网过程中，需保证点点之间水平距离超过0.5千米，且任意相邻两点之间，必须能彼此通视，只有这样才能保证没有孤立点，常规测量方法能够正常开展；而在选点过程中，考虑到沙漠的固有特性，切忌将点选在地质条件不佳，受风沙大，易被掩埋或吹掉的位置，同时还应保证其与周围障碍物的高度角不超过15°。

其次，固定桩应该设定在低沙丘顶（间隔不超过1千米）或者高沙丘腰部（间隔不超过0.5千米），且宜选用Ф50mm×（2000～15000）mm粗木桩，并用0.5米厚的混凝土固定。

最后，数据的测量应该严格按照四等标准进行，且处理需要利用到GPS数据处理软件包。

（二）高程数据测量

高程数据测量直接利用水准仪即可，但需保证其精度满足二等水准要求，测点一般位于GPS点上，只有在条件不适合时才另外选择。平差需进行正高改正，数据精确值mm等级。

考虑到沙漠气候多变，为了避免沙尘、风力及温度对数据的影响，有必要将测量时间选择在微风少沙的上午。以磴口至乌斯太二级公路为例，其全长为97.6千米，每公里均设有1到2个控制点，其控制桩为粗松木桩，断面为80×50mm2矩形，而长度均在5000到10000毫米，固定则通过小石子混凝土浇筑，浇筑层厚度为500毫米，最终获得的数据准确有效，很好地指导了最终的公路建设。

二、穿沙公路的路基施工组织计划研究

穿沙公路的路基质量，主要取决于填料（即风积沙）的物理特性。风积沙属于微粒沙，其大部分颗粒（约90%）的直径在0.075到0.5毫米之间，塑性差、成型困难，剪切抵抗能力差，不亲水，不具有湿陷性，遇水后物理性能不会有过大变化。实验显示，只有当风积沙含水量达到一定范围内时，其颗粒间才会有毛细作用力，因此，确定风积沙的最大干密度具有极高的指导意义。

（一）确定最大干密度

一般可通过两种方案确定最大干密度，即重型击实和振动压实试验，其最终效果均是保证风积沙被严格压实。

研究显示，风积沙的含水量-干密度曲线为双驼峰曲线，当含水量不超过2%时，含水量越高，干密度越低；当含水量在2%到12%之间时，含水量越高，干密度越高；当含水量超过12%后，含水量越高，干密度越低。

确定最大干密度后，即可确定最合适的压实度，进而有效控制穿沙公路的路基质量了，由于沙漠各地地形变化极大，每一部分的最大干密度不可能严格一致，因此我们需要选择具有代表性、准确性和典型性的最大干密度数据进行施工指导。本例中选择一段最大干密度在1.82到2.05g/cm3之间的路段，进行施工工艺探讨。

（二）施工组织计划分析

1、施工方案确定

从风积沙的最大干密度可以看出，本路段显然不适合采用干法施工，同时，夹层法由于施工成本较高，也不宜应用于本工程，因此最终我们选择了保水法施工，从最终结果上看，即提前了工期，又保证了施工质量，并且还有效节约了施工成本。

2、具体施工组织计划

首先，于施工前做好员工的动员工作，并调度好人力物力，通过取样试验，确定每一路段的风积沙最大干密度；

随后，进行填料的推运和摊铺工作。在对基底进行有效的清理、碾压后，即可开始路基的填筑；填筑上料方式为由近端向远端逐段推进，在推进的过程中，装载机或推土机即可对填料进行初步压实；填方路段的填料需利用专门器械进行平整；松铺厚度必须进行严格的控制，挂线施工是较为有效的方式，一般其厚度不得超过40cm，具体数据及松铺数据应该利用实验的方式得出。本路段的松浦系数最终被设定为1.24。

接下来，进行洒水工作。沙漠地带虽然少水，但通过集水坑、水井等还是能够有效蓄水的；利用积水设施布设给水管道，每隔200米左右设置一接水管预备洒水；洒水前应在填料表面设置方格，其大小应在3m×3m到3m×4m之间；洒水过程中，保证水流渗透至底层填料而不留有夹层，控制填料含水量在11%到15%之间（略多于最佳含水量），一旦超过此量，需进行一段时间的晾晒，而低于此标准则应及时补充。

然后进行填料的碾压工作。一般洒水完成后，应立即进行稳压、振压与终压，碾压过程中，严禁对填料表层做大面积破坏，作业面控制在每一片不超过200米长，施工速度一定要快，确保能够在含水量降低至最佳含水量以下前碾压完毕。

最后，还应利用灌砂法对路基的压实度进行准确检测，只有确定数据满足施工要求后，才能开展下一层填筑，否则必须进行有效的整改。

为了保证整个施工过程的有效开展，必须选择耐高温的机械设备，为了保护操作人员，其密封性必须要好，同时还应配备有温度控制装置。由于需要在沙漠区域施工，推土机应该选择履带式的，其功率必须超过240KW，而压路机则需要选择四驱、大功率、自重大的设备。

结束语：

穿沙公路的设计、施工难度均较普通公路要困难，尤其需要我们在控制测量和路基施工过程中做好控制工作。本文首先详细探讨了穿沙公路的控制测量技术，指出野外勘测过程中，必须严格按照沙漠地形要求开展工作，对控制桩点位置、材料、埋设等做好把关工作。随即深入分析了一般路基施工的组织计划，首先分析了如何检测风积沙的最大干密度，进而对施工方案的确定、具体的施工流程做了一定的探讨，观点仅供参考，旨在为提升我国穿沙公路施工质量作出贡献。

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