高速公路路基過濕土施工技術(shù)

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1、高速公路路基過濕土施工技術(shù)熊茂東1馮義卿2鄒衛(wèi)國3(1華東交通大學(xué)土木建筑學(xué)院南昌330000)（2江西省交通廳工程定額站南昌330008）(3江西省公路橋梁工程局南昌330003)摘要：本文介紹了通過試驗(yàn)確定對(duì)樂溫高速公路天然含水量偏大，CBR偏小的過濕土土質(zhì)進(jìn)行改良處理的方法，并通過試驗(yàn)段的施工形成了生石灰改良土的成套施工技術(shù)。關(guān)鍵詞：道路工程；過濕土；檢測；施工；方法30前言樂溫高速公路橫貫贛江沖積平原地區(qū)，為近代沉積土層，地形平坦開闊，沿線為水田，區(qū)內(nèi)季節(jié)性積水。地表覆蓋層為第四系全新統(tǒng)的沖積（Q4a1）

2、層，具有明顯的二元結(jié)構(gòu)。一般表層0.3m左右為種植土，0.3m～10m左右為低液限粉土、低液限粘土層，黃色、灰黃色至灰白色，濕，硬塑。1原狀土技術(shù)分析根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙A9標(biāo)K28+986.1～K32+200段用位于K29+600處的5#取土場，該取土場與瑤湖只有一堤相隔，取土場頂面標(biāo)高與瑤湖最低水位相差不大，所以在取土后取土坑內(nèi)很快積水，倒至該土場土質(zhì)天然含水量偏大，經(jīng)液塑限聯(lián)合測定及顆粒大小分析試驗(yàn)確定該土為低液限粘土，開挖出的土塊一般直徑為30cm～80cm，含水量大，質(zhì)地堅(jiān)硬，解小困難，具體技術(shù)指標(biāo)見表1所示：

3、表1不同深度土的含水量液塑限和CBR對(duì)照表取樣深度（m）天然含水量（%）液限WL塑限WP塑性指數(shù)CBR（%）9094960.5~127.643.220.522.73.23.53.71~226.842.721.820.92.42.83.42~323.041.520.121.43.183.593.8規(guī)范規(guī)定50263.04.05.0該土的液限及塑性指數(shù)都比較高施工難度較大，CBR值也不滿足規(guī)范要求，并且因?yàn)槿⊥量拥姆e水，實(shí)際取土的含水量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過天然含水量，一般在30%～40%左右，經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)該土的最大干密度為1

4、.812g/cm3,最佳含水量為14.6%。在雨季施工期間土方經(jīng)過短時(shí)間的翻曬很難將40%含水量的土降至14.6±2%范圍內(nèi)，在附近沒有合格的取土場并且工期緊張的情況下只有采取土質(zhì)改良的措施。2過濕土的工程性質(zhì)及其作為高速公路路基填料的可能性對(duì)“過濕土”目前尚無確切的定義。按現(xiàn)行公路路基的分類，對(duì)本文所說的過濕土大多屬于高液限粘土。有的文獻(xiàn)認(rèn)為，過濕土一般是指稠度(WC)小于某一允許值后，必須采取相應(yīng)技術(shù)措施加以處理方可壓實(shí)到規(guī)定壓實(shí)度的土。研究表明：粘性土按稠度(WC=(WL-W)/IP，WL為液限，W為天然含

5、水量，IP為塑性指數(shù))劃分時(shí)，WC＜0.5時(shí)呈極軟塑狀，不能直接用作筑路材料；Wc=0.5～0.75時(shí)呈軟塑狀，屬于需要處理的濕粘土，如用作填土材料，可摻入無機(jī)結(jié)合料，視情況晾曬拌和后壓實(shí)，能獲得滿意效果；WC=0.75～1.00時(shí)呈硬塑狀，屬于可利用的濕粘土，其中WC=0.90～1.00時(shí)只需稍加晾曬便可壓實(shí)；WC=0.75～0.90時(shí)需要晾曬時(shí)間較長，并需要摻入小劑量的結(jié)合料拌和后壓實(shí)；只有當(dāng)WC＞1.00時(shí)土呈半固體狀，屬于正常填料，直接可用重型機(jī)具碾壓密實(shí)。用上述觀點(diǎn)分析表1中的數(shù)據(jù)可知，樂溫高速公路(A

6、9標(biāo)K28+986.1-K32+200段)路基的部分填料土屬于軟塑狀態(tài)，屬于需經(jīng)處理方可填筑路堤的填料。由于這種土的天然含水量大、粘性大，一般還含有膨脹性礦物，其親水性和持水性強(qiáng)，透水性差等特性，晾曬有困難且不易粉碎，施工難度大，粘粒含量越高的土，其膨脹性礦物的含量也越高，膨脹性越明顯，工程性質(zhì)越差。這種土風(fēng)干需要時(shí)間和場地，一旦風(fēng)干以后，它便成為硬塊，難于粉碎。而剛從取土坑取出的原狀土又由于天然含水量較大，都遠(yuǎn)超過二種壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)(重型或輕型)的最佳范圍，顯然欲使此類填料在密實(shí)度上達(dá)到重型壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)，不采取措施是不可

7、能的，因?yàn)樵趬郝窓C(jī)的瞬時(shí)壓力作用下，土中多余的水分不可能立即被排出，因此碾壓的結(jié)果，土體只會(huì)出現(xiàn)“彈簧”現(xiàn)象。3多種處理方法的原理分析及對(duì)比試驗(yàn)33.1處理方法的原理分析土質(zhì)改良的一般方法為水泥改良，石灰改良，土壤固化劑改良，石灰改良又分為消石灰改良和生石灰改良，土壤固化劑價(jià)格昂貴使用較少，本項(xiàng)目僅對(duì)水泥，消石灰，生石灰三種材料進(jìn)行對(duì)比。3.1.1水泥改良土的基本原理水泥加入土中并拌合后，水泥中的各個(gè)成分與土中的水分發(fā)生，強(qiáng)烈的水解和水化反應(yīng)，同時(shí)從溶液中分解出氫氧化鈣及其它水化物，Ca(OH)2繼續(xù)與土發(fā)生各種

8、反應(yīng)，其它水化物繼續(xù)硬化并在土中形成水泥石骨架，水泥在改良土中的作用，從工程觀點(diǎn)看主要有以下三點(diǎn)：①降低土的含水量：水泥與水反應(yīng)形成結(jié)晶水同時(shí)反應(yīng)產(chǎn)生的熱量有利于水的蒸發(fā);②改變土的塑性：3%的水泥劑量能在短時(shí)間內(nèi)降低土的塑指5%左右;③增加土的強(qiáng)度和穩(wěn)定。3.1.2石灰改良土的基本原理石灰加入土中后，發(fā)生一系列的化學(xué)反應(yīng)和物理化學(xué)反應(yīng)，主要有離孒交換反應(yīng)、Ca(OH)2