談高液限土填筑路基施工技術(shù)

樓向南　葛海波

摘 要：高液限土含水量大，路基施工中控制方法比較困難，通過對(duì)福建某高速公路高液限土較為詳細(xì)的室內(nèi)試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)填筑試驗(yàn)，證明采用合理的施工工藝與質(zhì)量控制措施，實(shí)踐表明，直接利用高液限土填筑路堤，在技術(shù)上是可行的。

關(guān)鍵詞：道路工程 高液限土 施工控制

1.概述

根據(jù)《公路工程試驗(yàn)規(guī)程》(JTJ051—93) 有關(guān)土的工程分類可知：高液限土是一種細(xì)粒土，同時(shí)具備2個(gè)分類特性：(1)小于0.074 mm 的顆粒含量大于50％ ；(2)液限大于50％ 以上。高液限土的工程特性表現(xiàn)為：透水性較差，干時(shí)堅(jiān)硬不易挖掘，不易壓實(shí)，并且有較大的可塑性、黏結(jié)性和膨脹性，毛細(xì)現(xiàn)象也很明顯，浸水后能較長(zhǎng)時(shí)間保持水分，因而承載力較小，穩(wěn)定性較差，若將其直接用于填筑路堤，會(huì)產(chǎn)生路基填土難以壓實(shí)、翻漿、邊坡坍塌等一系列不良病害，因此難以滿足公路工程的需要?！豆仿坊┕ぜ夹g(shù)規(guī)范》(JTJ093-95) 規(guī)定：液限大于50％ 、塑性指數(shù)大于26的土，以及含水率超過規(guī)定的土，不得直接作為路基填料，需要用時(shí)，必須采取滿足設(shè)計(jì)要求的技術(shù)措施，經(jīng)檢驗(yàn)合格后方可使用。但規(guī)范對(duì)于高液限土應(yīng)采取何種技術(shù)措施并未給予說(shuō)明。《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D30-2004) 做了專門的規(guī)定：高液限土不能直接作為路堤填料，當(dāng)利用挖方路段高液限土填筑路堤時(shí)，應(yīng)進(jìn)行處治。當(dāng)筑路區(qū)域高液限土分布廣，設(shè)計(jì)填方量大，若采用生石灰或其他固化材料進(jìn)行改良，除施工工藝不易控制外，還將延長(zhǎng)工期和大大增加工程費(fèi)用；若將其換填非高液限土，則將產(chǎn)生新的棄土堆，破壞環(huán)境，增加工程費(fèi)用。我國(guó)已有通過施工工藝的控制，將高液限土直接用于高速公路路基填筑的實(shí)例，如浙江甬金高速 、浙江諸永高速。經(jīng)過實(shí)踐的檢驗(yàn)，表明效果是良好的，但有關(guān)這方面的研究成果仍是很少，遠(yuǎn)沒有膨脹土的研究工作做得充分。

2.高液限土特性分析及易產(chǎn)生的病害

根據(jù)有關(guān)規(guī)范要求并結(jié)合浙江省以往上程實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，高液限土的判定標(biāo)準(zhǔn)為：液限WL>50，塑性指數(shù)>26，顆粒分析結(jié)果為細(xì)顆粒(粒徑小于0.074cm)含量高。本項(xiàng)目的高液限土主要為含砂(礫)高液限粉土和高液限粉土。

高液限土細(xì)顆粒含量高，具有較強(qiáng)的吸水性、保水性，CBR值較小，天然含水量較高，有的高達(dá)44％，偏離最佳含水量達(dá)25％，施工晾曬時(shí)間長(zhǎng)、不易壓實(shí)，施工難度大。若直接利用高液限土填筑路基，極易導(dǎo)致“難壓實(shí)、彈簧現(xiàn)象、邊坡坍塌”等病害，必須加以處理。

3.高液限土路基主要施工方案及技術(shù)原理

根據(jù)小于0.074cm細(xì)顆粒含量是否超過70％和填、挖方路基確定不同的施工方案，具體如下：

3.1挖方段路槽換填

對(duì)于地下水位高、土層天然含水量高、土質(zhì)CBR值小于8的高液限土地段一般進(jìn)行換填厚50cm無(wú)級(jí)配碎石處理，土質(zhì)特差地段底層增加換填30cm砂礫，同時(shí)增設(shè)縱向和橫向帶軟式滲水管碎石盲溝，加強(qiáng)路基排水，降低地下水位，提高路床承載能力。填筑無(wú)級(jí)配碎石施工采用“三階段，八流程”施工模式，尾工階段頂面整修采用小顆粒碎石摻加石粉、整平、灑水、碾壓密實(shí)。高液限土路塹處理示意圖如圖1。

該方案工藝原理同換填無(wú)級(jí)配碎石方案，要求換填深度不小于80cm，底層鋪設(shè)30cm砂礫排水墊層，砂墊層表面鋪設(shè)一層土工布，加深帶軟式透水管縱向和橫向碎石盲溝，要求的盲溝深度低于砂墊層80cm，加強(qiáng)路基排水，降低地下水位，防止地下水浸泡路床，提高路床的承載能力。該方案適用于潮濕、中濕路塹地段路床改良，不宜用于過濕地段。

路床要求的壓實(shí)度不小于95％，土質(zhì)填料CBR值不小于8，為保證改良后的填料質(zhì)量，要求原材料選用砂粒含量高的高液限土，技術(shù)指標(biāo)滿足：液限>50，塑性指數(shù)>26，粒徑小于0．074cm的細(xì)顆粒含量<50％?！翱的汀钡木唧w摻量由實(shí)驗(yàn)比選確定。

摻“康耐”改良后的高液限上填筑施工，按一般路基采用“三階段，八流程”施工模式，準(zhǔn)備階段施工基底處理的同時(shí)做好場(chǎng)拌法改良高液限土的準(zhǔn)備工作。

3.2路堤填筑

不改良土質(zhì)直接改進(jìn)施工工藝填筑路堤該方案適合旱季采用高液限土填筑路堤，要求高液限土各項(xiàng)指標(biāo)滿足：液限>50，塑性指數(shù)>26，粒徑小于0.074cm的細(xì)顆粒含量<70％。

路堤填筑施工采用“三階段，八流程”施工模式。準(zhǔn)備階段地基整平、填前碾壓密實(shí)后，鋪設(shè)50cm的砂礫墊層，再進(jìn)行高液限土填筑。施工階段兩側(cè)邊坡與高液限土填筑同步進(jìn)行厚lOOcm的粗粒土包邊并碾壓密實(shí)，填筑的高液限土路堤上層采用200cm厚的粗粒土進(jìn)行封面。高液限土填筑路堤示意圖如圖2。

該方案摻砂質(zhì)量比例為砂：土=30：100，采用粗中砂。摻砂后土樣的各項(xiàng)指標(biāo)發(fā)生了變化，可見摻入30％的砂礫后，改變了土樣的顆粒組成的同時(shí)也改變了土樣的屬性，土質(zhì)不再是高液限土，而是低液限砂土了。改良后的填筑施工采用一般的路基施工“三階段，八流程 施工模式。準(zhǔn)備階段地基整平、填前碾壓施工的同時(shí)要做好土質(zhì)改良的準(zhǔn)備，摻砂改良根據(jù)具體施工情況選用路拌法施工或場(chǎng)拌法施工。

4.結(jié) 語(yǔ)

通過高液限土處理的施工實(shí)踐，施工方案的技術(shù)分析，該方案路基水穩(wěn)性好，修筑的路基長(zhǎng)期使用性能優(yōu)良，可減少道路病害，節(jié)省目后的道路養(yǎng)護(hù)費(fèi)用；利用高液限土不用產(chǎn)生大量棄方，減少對(duì)周圍環(huán)境的破壞。

因此，筆者認(rèn)為，摻“康耐”改良方案在借土困難、環(huán)保要求高的地區(qū)是值得推廣應(yīng)用的。◆

參考文獻(xiàn)：

[1]JTJ051-93，公路工程試驗(yàn)規(guī)程[s]．

[2] JTG F80／1-2004，公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)[s]．

[3] JTGFIO-2OOX，公路路基施工技術(shù)規(guī)范(送審稿)[s]．