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路基高液限土填筑质量控制

作者：廖日照

来源：《中国新技术新产品》2010年第13期

摘要:本文针对路基施工中较常出现的高液土使用问题,从质量控制的角度出发,详细地阐述了这类土质填料在用于路堤填筑时所采取的若干技术措施及施工注意事项,以供内业同行共同参考借鉴。

关键词:路基施工;高液限土;技术处理;工艺要求

公路工程路基施工,鉴于路基质量的重要性,规范对用于路基填筑的填料作了明确规定,要求尽可能选择当地稳定性好并具有一定强度的土石作为路基填料。不得使用淤泥、沼泽土、冻土、有机土、含草皮土、生活垃圾、树根和含有腐殖质的影响路基强度的土。此外,《公路路基施工技术规范》规定:液限大于50%、塑性指数大于26的土,以及含水率超过规定的土,不得直接作为路基填料,需要用时,必须采取满足设计要求的技术措施,经检验合格后方可使用。然而,由于工程所经之处往往受区域、地质、气候等外部条件影响,在项目实施中,有时难免会出现填料较差、料源紧缺等情况,给项目推进带来诸多的不便和困阻。因此,在一些资源有限、条件受限制区域,有时为了解决料源的使用,不得不进行技术改良,将不能直接用于路基填筑的填料进行技术处理,然后再用于路基填筑。下面,就让我们以高液土这类土质为例,来认识一下在进行路基填筑使用时所要注意的若干注意事项。

首先,通过行业规范,让我们来认识一下高液限土的定义:高液限土是一种细粒土,同时具备2个分类特性:(1)小于0.074mm的颗粒含量大于50%;(2)液限大于50%以上。高液限土的工程特性表现为:透水性较差,干时坚硬不易挖掘,不易压实,并且有较大的可塑性、黏结性和膨胀性,毛细现象也很明显,浸水后能较长时间保持水分,因而承载力较小,稳定性较差,若将其直接用于填筑路堤,会产生路基填土难以压实、翻浆、裂缝、滑坡、坍塌等一系列不良病害,因此难以满足公路工程的需要。

所以,这类土质用作路基施工时,需要经过相关处理,方能用于填筑,下面,就让我们来了解一下,作为一名工程技术人员,在技术上应该从哪些方面给予把关。 1 填筑时应采取的技术措施

土场的选择处理由于路段内土场的地下水位比较高,土的含水量特别大。为了降低土的含水量,先将取土坑周围开沟放水的方法,再用推土机将土推成大堆,进行晾晒这样土方可以直接运输到路基上作为填土使用。为保证雨后能正常运输,进出土场的便道也要精心修整。

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路基填筑时,松铺厚度不宜大于30cm,每层都要进行翻晒、粉碎,至填土含水量均匀、颗粒符合规范要求时,方可进行整平,碾压至规定压实度。验收合格的路段不宜久置,应及时填上层土,避免曝晒及雨淋,以免不必要的返工。

由于高液限土遇雨后其含水量还会增大,所以施工中必须严格控制最佳含水量,在高温季节施工时,过湿土外表经曝晒较容易干,而里面含水量仍然很大,当使用旋耕机翻晒、粉碎里层湿土时,外层的土也随之一起晒,又成为干土,含水量小于最佳含水量,不容易压至规定密实度,所以,应当在回填土上路基之前,将其在场外进行翻晒、粉碎至含水量均匀,且大于最佳含水量的2%左右再回填,这样可以少掺或不掺石灰,既可达到规定的压实度,又简化了施工程序。气温较高的季节天然含水量相对较低时,可采用犁钯将土翻松,并用压路机碾压至要求的密实度。但作业面不宜太长,宜随上土、随整平、随碾压,防止水分损失。

由于含水量过大,可由取土坑挖出后,堆置坑旁初步晾晒,再运至施工作业段摊铺;或由取土坑挖出后先运至作业段一侧,经初步晾晒后再用推土机推至作业段上,用上述机械粉碎1-2遍,并经整平处理后,将规定剂量的全部或2/3外掺剂均匀撒布于上。掺灰、粉碎、拌和及初步碾压工序必须在同1d内完成。

对初步碾压的土层闷料24-28h后,再将剩余的1/3石灰均匀铺撒到土层上,再行翻拌,测石灰土的含水量,使其达到最佳含水量的±2%的情况下整平后用重型压路机碾压,直至达到规定的密实度。

如果施工过程中遇雨,一般宜抢压,用上层土封住下层土。同时要加强排水功能,在路基边坡使用防雨布做临时急流槽以防大雨冲毁边坡,对已成型的路段,为防雨水渗进土基,抢在下雨前用帆布或塑料薄膜整体覆盖,待雨过天睛,打开防雨布,进行必要的复压,重新检测压实度,合格后方可进行下一道工序施工。这样,既能保证路基压实度,又能争取工期。

对于已掺入石灰,而未来得及整平碾压的路段,遇雨时要进行抢压,同时宜用防雨布进行覆盖,由于路段高低不平,局部渗入雨水段落,待雨停后,应立即打开防雨布,进行局部翻晒,个别积水严重地方可将湿土挖掉,换填拌和均匀的石灰土,然后进行整平碾压,直至密实度合格为止。 对于95区填土,为了提高路基强度,保证路面整体强度及使用寿命,需进行加固处理,其方法是:将95区70cm厚填土分四层施工,每层约20cm,前两层掺石灰5%,后两层掺石灰8%,这样即对高液限土进行处理,同时也提高了路基的强度。 2 高液限土填筑时应注意事项

高液限土施工,重点宜放在施工工序的连续上,抢时间,搞突击,经常关注天气预报,尽量避免雨淋。

因过湿土含水量较大,填筑厚度应严格控制,过薄工序增多,浪费人工和机械台班,也影响工期,过厚的填土翻不透,旋耕机更难粉碎。由于下层土水分没有散失,即使再碾压也无法满足压实度

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要求,使用重型压路机反复碾压时,路基将形成“弹簧”状态,使路基无法稳定,也无法继续施工,最终只能返工重做。因此,路基填土厚度在高液限土填筑施工中更应严格控制的指标。

高液限土含水量的控制。由于高液限土遇雨后其含水量还会增大,所以施工中要严格控制最佳含水量,在高温季节施工时,过湿土外表很快晾晒较干,而里面土的含水量仍然很大。当使用特殊机具进行翻晒,粉碎里层湿土时,外层的土也随之一起晒,又成为干土,含水量小于最佳含水量,不容易压到规定密实度,所以,应当在回填土上路基之前,将其在场外进行翻晒、粉碎,至含水量均匀,且大于最佳含水量2%左右再回填,这样可以少掺灰或不掺灰,同时也可以减少由于土块形成的颗粒状麻面。这样既可达到规定的压实度,又简化了施工程序。

对采用石灰处理的路段,石灰应充分消解过筛后方可使用,但石灰堆放时间不宜过长,特别是在没有覆盖的情况下,其有效钙镁的含量大幅度下降,掺入后不能达到预期效果。原先质量符合要求的石灰在无覆盖情况下堆放几个月,可使其质量降为等外石灰。因此,石灰在使用前必须充分消解和严格过筛,使少用消解不充分的石灰处理路基,碾压成型后,遇雨过程中,未充分消解的石灰继续消解,会引起局部胀松鼓包,影响路基的强度和平整度。在填筑过程需要进行讲究的,即高温、晴天填筑时可不掺石灰,而应在场外初步进行翻晒处理后再上路基。当含水量较高,翻晒期较长时,可按实际含水量的多少计算出所需掺石灰量(5%～10%),再将充分消解好并经过筛的石灰铺设在填筑路段,拌和均匀后既能有效降低含水量,又能提高路基的强度。采取以上措施后,不但能加快工程进度,而且能保证路基施工质量。 3结束语

总之,在特殊的项目环境中,使用高液土进行路堤填筑,已经不是一项新课题,在此之前,很多行业前辈和技术专家已经就此问题进行多次地反复研讨、深入分析,为我们现在在进行此类土质的填筑控制提供了大量的成功经验和方法。然而,由于工程施工的特殊性及不同地区同类土质之间存在的差异性,为了确保安全使用,在高液土这个问题上我们仍需持紧慎态度,必要时应先进行试验段施工,视试验结果通过检验合格后再确定是否进行大面积施工,只有这样,才能确保路基整体填筑质量。 参考文献

[1]《公路路基施工技术规范》(JTGF10-2006).

[2]厚庆.高液限土在路堤工程中的应用研究.中南公路工程,2001(4).