含砂低液限粉土在路基填筑中的應(yīng)用

董嘉蓮

【摘要】結(jié)合邯黃鐵路施工中特定的地理?xiàng)l件，含砂低液限粉土在路基填筑中的使用以及工程特性的分析，總結(jié)了粉土填筑路基的壓實(shí)及影響因素，提出了一套行之有效的粉土壓實(shí)工藝，并在邯黃鐵路施工中得到了驗(yàn)證。

【關(guān)鍵詞】含砂低液限粉土；路基填筑；應(yīng)用

【中圖分類號】TU449 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號】1003-1324（2012）-03-0100-02

新建邯鄲（邢臺(tái)）至黃驊港鐵路工程二標(biāo)段地處河北省邢臺(tái)和衡水市，所在地為沖積平原，地勢開闊，地形平坦，一般海拔20～35m，局部低洼，全長112.12km，路基填土方量為1186萬方，標(biāo)段內(nèi)分布大量低液限粉土，該種土質(zhì)塑性指數(shù)低、粘性小，含水率較低，土質(zhì)松軟，作為路基填土施工時(shí)成型困難，因?yàn)榈鸵合薹弁猎陬w粒組成、對水的敏感程度和壓實(shí)效果等方面不同于一般土，如果機(jī)械配套及施工技術(shù)不合理，路基壓實(shí)度很難滿足要求，質(zhì)量不容易控制，所以有必要對含砂低液限粉土填筑路基問題進(jìn)行分析和研究。

1 粉土的物理性能及工程特性

1.1粉土的粒徑及物理參數(shù)

該標(biāo)段沿線廣泛出露的地層主要以第四系全新統(tǒng)沖積而成的粉土、黏土，以含砂低液限粉土為主。土呈深灰色細(xì)粒狀，其表觀特征為：粒徑集中，松散且不穩(wěn)定，工程性質(zhì)不良。經(jīng)過顆粒分析，該土的粒徑分布見表1，計(jì)算得該土的不均勻系數(shù)Gu=6.92。因此，根據(jù)土的分類，該土確切定名為含砂低液限粉土，簡稱粉土。

根據(jù)《鐵路工程土工試驗(yàn)規(guī)程》TB 10102-2010 J1135-2010有關(guān)規(guī)定，測得粉土的物理參數(shù)，詳見表2。

1.2粉土工程特性：

（1）根據(jù)土樣的篩分結(jié)果可知，該土的顆粒大多集中在0.075～0.002mm粒度分布存在著嚴(yán)重的不足，因此造成壓實(shí)困難。

（2）該土的毛細(xì)孔多，空隙率大，保水性差，沒有粘性，呈分散狀；土內(nèi)有許許多多交錯(cuò)相通的孔道，使水分易蒸發(fā)。施工中必須保持各環(huán)節(jié)銜接緊湊，減少水分損失，使每層填土的施工在最短時(shí)間完成。

（3）該土的黏聚力小，抗剪能力差，在外力的作用下極易形成擾動(dòng)破壞。

（4）該土的水穩(wěn)定性差，保水性也差，尤其是路基邊坡、路基頂部等容易被水沖刷，造成滑塌或破壞，施工時(shí)須采取必要措施加強(qiáng)防護(hù)。

2 工程的實(shí)施

粉土路基填前碾壓及填方路基處理與其他路基相同，必須嚴(yán)格按照規(guī)范及設(shè)計(jì)要求進(jìn)行。在此基礎(chǔ)上，我施工方又根據(jù)具體的含砂低液限粉土進(jìn)行了試驗(yàn)和試鋪驗(yàn)證，通過試驗(yàn)確定了適宜的松鋪厚度，通過試鋪確定了碾壓組合以及碾壓遍數(shù)。

2.1松鋪厚度

根據(jù)粉土的試驗(yàn)分析，確定鋪筑時(shí)每層的松鋪厚度為30cm±2cm。

2.2機(jī)械選擇

對于粉土路段路基施工，施工機(jī)械方面選用XS202—J或TZ25型頻率在30HZ左右的振動(dòng)壓路機(jī)和YL20C型膠輪壓路機(jī)相結(jié)合。

2.3碾壓組合

粉土路基填筑時(shí)，碾壓方案選用：一、二、二、一，即：穩(wěn)壓一遍、強(qiáng)振二遍、弱振二遍、最后再靜壓一遍。

穩(wěn)壓一遍的作用是平整表面，以免振動(dòng)碾壓時(shí)把土堆起來；強(qiáng)振兩遍的作用是利用壓路機(jī)的有效壓實(shí)厚度，對本層的下部進(jìn)行壓實(shí)；弱振兩遍的作用是使本層上部密實(shí)，下部壓實(shí)后如果再強(qiáng)振，就容易把本層下部的填土振散，改用弱振使本層上部密實(shí)，且把含水率小的和強(qiáng)振時(shí)導(dǎo)致松散的表面碾壓密實(shí)；靜壓一遍的作用就是采用膠輪壓路機(jī)把表面弱振時(shí)松散的部分填土碾壓密實(shí)。在振動(dòng)碾壓時(shí)，采取由低頻強(qiáng)振向高頻自然變?nèi)跽竦慕M合方法。

2.4提高壓實(shí)效果的途徑

首先通過擊實(shí)試驗(yàn)測定最優(yōu)含水量及最大干密度，在最優(yōu)含水量的0～2%的范圍內(nèi)分層壓實(shí)，碾壓前對粉土填土層的松鋪厚度和含水量進(jìn)行測定，符合要求后方可進(jìn)行碾壓，碾壓時(shí)由兩邊自中間，曲線段由內(nèi)側(cè)向外側(cè)進(jìn)行縱向進(jìn)退式碾壓，保證橫向輪跡重疊寬度不小于40cm，縱向碾壓重疊長度不小于2m，確保碾壓寬度均勻、無漏壓、無死角。

3 提高粉土路基填筑質(zhì)量的措施

在施工中我們根據(jù)大廣高速公路使用粉土填筑路基的施工經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合邯黃鐵路路基填筑的規(guī)范以及設(shè)計(jì)要求，在具體分析和調(diào)研的基礎(chǔ)上，針對粉土的工程特性，提出了粉土路基填筑的質(zhì)量控制點(diǎn)：

（1）根據(jù)該土級配不良，不易壓實(shí)等特點(diǎn)，在施工中將松鋪厚度控制在30cm±2cm，使作業(yè)面的土層保持在壓路機(jī)的有效壓實(shí)厚度范圍內(nèi)，同時(shí)采取有效的碾壓機(jī)械組合、碾壓方案及碾壓遍數(shù)，保證了路基的填筑達(dá)到設(shè)計(jì)要求的密實(shí)度。

（2）由于粉土的水分易蒸發(fā)，保水性差，施工中采取人工增加低液限粉土含水量的環(huán)節(jié)：在取土場對工程用土方進(jìn)行加水、拌和、悶土作業(yè)，使之含水量均勻，并且高于最佳含水量2～3個(gè)百分點(diǎn)（假如最佳含水率是14.2%，施工時(shí)則控制在16.2%～17.2%之間），以彌補(bǔ)低液限粉土水分蒸發(fā)快的缺陷。在施工中我們堅(jiān)持做到各個(gè)環(huán)節(jié)銜接緊湊，縮短施工時(shí)間，集中上料、盡快推平碾壓，減少水分的蒸發(fā)。

（3）由于粉土黏聚力小，抗剪能力差，易產(chǎn)生擾動(dòng)破壞，我們在施工中每60cm高加鋪一層3，0m寬土工格柵，以增加抗壓強(qiáng)度、提高承載力，并控制路基的不均勻沉降。同時(shí)，在上土前先在表面灑水，消除干土夾層，使上下層更好地結(jié)合在一起。為了盡可能地減少機(jī)械車輛對粉土路基表面的破壞，施工區(qū)特設(shè)了一個(gè)進(jìn)口和一個(gè)出口，中間預(yù)留一通道，當(dāng)一段路基壓實(shí)后，最后的車輛倒著進(jìn)通道卸土，避免了運(yùn)土車輛在調(diào)頭時(shí)對已壓實(shí)層的破壞。

（4）針對粉土水穩(wěn)定性差，保水性也差，容易被水沖刷的特點(diǎn)，施工時(shí)采取人工配合機(jī)械的方法按設(shè)計(jì)要求做好路拱、橫坡、縱坡，沿線路方向每30m增加一道臨時(shí)流水槽，路基填筑時(shí)每填層加寬不少于50cm（待路基達(dá)到一定高度時(shí)再刷坡），以保證邊坡的壓實(shí)度和壓路機(jī)的安全，并盡可能地防止壓實(shí)層被水沖刷而產(chǎn)生虧坡現(xiàn)象。4結(jié)束語

（1）根據(jù)低液限粉土在邯黃鐵路路基填筑中的應(yīng)用，在控制好含水量，按照選定的碾壓組合進(jìn)行碾壓，嚴(yán)格施工工藝，低液限粉土完全可以作為路基填筑材料使用，各項(xiàng)檢驗(yàn)指標(biāo)能夠滿足TBI0414—2003《鐵路路基工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》。

（2）含水量是影響壓實(shí)的主要因素，碾壓時(shí)對含水率的要求較高，含水率太大容易造成“彈簧”現(xiàn)象，太小則松散不易壓實(shí)，且表面易干燥。在施工中嚴(yán)格控制含水率高出最優(yōu)含水率2～3個(gè)百分點(diǎn)，保持各環(huán)節(jié)銜接緊湊，縮短施工時(shí)間，減少水分蒸發(fā)，就能達(dá)到理想的壓實(shí)效果。

（3）粉土填筑路基時(shí)應(yīng)分層填筑，松鋪厚度控制在30cm±2cm，動(dòng)、靜結(jié)合壓實(shí)，采用先動(dòng)后靜，先強(qiáng)振后弱振、先低速后高速的振動(dòng)壓實(shí)方法。