探究低液限粉土路基施工控制技術(shù)

張翔翔

(中澤市政建設(shè)有限公司 江蘇南京 210000)

探究低液限粉土路基施工控制技術(shù)

張翔翔

(中澤市政建設(shè)有限公司 江蘇南京 210000)

低液限粉土具有粘粒含量少、塑性指數(shù)小以及水穩(wěn)定性和強(qiáng)度差的特點(diǎn)，使得路基施工中時(shí)常出現(xiàn)碾壓困難、強(qiáng)度弱化的現(xiàn)象，不利于工程的開展，而且如果棄之不用的話，不僅會(huì)使得工程建設(shè)投資增加，還會(huì)影響工程周圍生態(tài)環(huán)境。因此本文結(jié)合具體工程實(shí)例，首先分析了低液限粉土的性能指標(biāo)以及低液限粉土工程特性，然后提出低液限粉土路基施工控制技術(shù)，以期為類似工程提供一些借鑒。

低液限粉土；填料；工程特性；路基施工；控制

引言

低液限粉土在進(jìn)行壓實(shí)的時(shí)候，如果壓實(shí)機(jī)功能小即欠壓時(shí)，所得到的壓實(shí)度將不符合相關(guān)壓實(shí)要求，但是壓實(shí)機(jī)過壓又會(huì)導(dǎo)致松散情況，尤其是在過振壓實(shí)的時(shí)候更為顯著；當(dāng)土層的壓實(shí)度檢驗(yàn)合格，如果沒有及時(shí)進(jìn)行覆蓋，那么土層會(huì)隨著時(shí)間變化而產(chǎn)生強(qiáng)度弱化現(xiàn)象，尤其是在不好的天氣情況下，會(huì)加劇土層強(qiáng)度的弱化程度，進(jìn)而使得原本壓實(shí)檢驗(yàn)合格的路堤出現(xiàn)不合格現(xiàn)象。因此必須要加強(qiáng)對(duì)低液限粉土路基施工控制技術(shù)進(jìn)行分析和探究，改善這類路基施工難的局面。

一、低液限粉土的性能指標(biāo)及其工程特性分析

1、低液限粉土的性能指標(biāo)

（1）工程概述

扶西高速公路是河南省內(nèi)一條貫穿南北的重要運(yùn)輸大道，位于河南省的中東部地區(qū)，路線途經(jīng)地段均為黃河沖積平原，周邊地區(qū)土質(zhì)大多為粉土和粉砂。該工程在路基填土設(shè)計(jì)中主要采用就近取土的方式，經(jīng)過檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)土樣中天然含水量已達(dá)到26%左右，差不多已接近土的液限。

（2）低液限粉土的物理性質(zhì)指標(biāo)

根據(jù)《公路土工程試驗(yàn)規(guī)程》中的相關(guān)規(guī)定，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)土樣中粒徑組成的分析主要采用比重技法，其土顆粒分析和界限含水量如圖1所示：

圖1 土顆粒分析和界限含水量實(shí)驗(yàn)結(jié)果

再結(jié)合上述試驗(yàn)規(guī)程中對(duì)土的分類方法可以發(fā)現(xiàn)，該試驗(yàn)中的土樣屬于低液限粉土。

（3）低液限粉土的的力學(xué)性能指標(biāo)

在對(duì)現(xiàn)場(chǎng)土樣進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)后，得到如圖 2所示的擊實(shí)試驗(yàn)曲線，其中最佳含水量是 17.1%，干密度的最大值為 1.71g/cm3。當(dāng)該類土具有較小含水量的時(shí)候，擊實(shí)筒中的土很容易被擠出，而具備較大含水量的時(shí)候，擊實(shí)筒的底部又容易出現(xiàn)漬水現(xiàn)象，在曲線圖中，主峰左側(cè)隨著含水量的增加，曲線更為平緩，與砂土擊實(shí)曲線相類似，而右側(cè)則與粘土的擊實(shí)曲線相類似。

圖2 粉質(zhì)土的擊實(shí)試驗(yàn)曲線圖

分析該工程土樣的性能指標(biāo)，主要是為了明確該施工工程特性以及壓實(shí)度所對(duì)應(yīng)的含水量控制范圍。

2、工程特性及其不易壓實(shí)的原因

（1）根據(jù)相關(guān)實(shí)驗(yàn)表明，該類土的粒徑十分均勻，主要在0.005-0.075mm的范疇內(nèi)，但是其級(jí)配不良。碾壓的過程中，沒有更細(xì)小的土顆粒來進(jìn)行土顆粒間的填充，也就是說達(dá)不到緊密填充效果，也不能形成嵌擠結(jié)構(gòu)，所以不具備較強(qiáng)的壓實(shí)性能。

（2）因?yàn)榉弁林芯哂?3%的粘粒含量，72%的粉粒含量，2%左右的砂粒含量，大約13%的小于0.005mm顆粒含量，所以沒有更細(xì)小的粘粒來填充粉粒和砂粒之間存在的空隙，因此土壤在經(jīng)過碾壓后，其整體性仍然比較差，不容易形成較高密實(shí)度。

（3）該類土的干密度十分敏感于其中水的含量，而該類土既與粘性土不同，也與砂性土不同，只要含水量不合適均不能得到很好的壓實(shí)效果。

由此可以看出，造成該類工程壓實(shí)質(zhì)量不良的主要原因是低液限粉土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

二、低液限粉土路基施工控制技術(shù)分析

想要很好控制低液限粉土的施工質(zhì)量，那么就需要控制好路基施工中的壓實(shí)質(zhì)量。而這就需要從粉土填層的基本指標(biāo)控制和壓實(shí)控制這兩個(gè)方面入手，共同提高低液限粉土路基施工控制水平和質(zhì)量的提高。

1、基本指標(biāo)控制

（1）均勻性

在該工程中，如果按照相關(guān)規(guī)范進(jìn)行碾壓會(huì)發(fā)現(xiàn)，土層表面會(huì)有很多鱗片狀的“土餅”出現(xiàn)，其實(shí)質(zhì)就是低液限粘土，它會(huì)隨著壓路機(jī)的碾壓而產(chǎn)生移動(dòng)，進(jìn)而影響碾壓效果，同時(shí)經(jīng)灑水后的路基在進(jìn)行碾壓的時(shí)候，路基表面往往會(huì)出現(xiàn)一些干濕不均勻情況。為了有效解決這類問題，在進(jìn)行路基土方的填筑時(shí)，應(yīng)該將其中大塊的粘土清除掉，或者是將其粉碎為細(xì)小顆粒，以確保土質(zhì)的均勻性。

（2）含水量

低液限粉土的級(jí)配不良，這就導(dǎo)致當(dāng)含水量過高或者過低的時(shí)候會(huì)因?yàn)椴煌蛩氐挠绊?，而使得路基得不到密?shí)效果。因此在該類土的壓實(shí)過程中，還需要注重含水量的控制。在施工中通?？梢酝ㄟ^工序跟蹤檢測(cè)法來實(shí)現(xiàn)對(duì)含水量的控制，一般情況下，粉質(zhì)土中含水量應(yīng)該控制在高于最佳含水量的3%范圍內(nèi)即可，因?yàn)檫@時(shí)候的粉土是最容易被壓實(shí)，也是壓實(shí)遍數(shù)最少，且壓實(shí)質(zhì)量最優(yōu)的時(shí)候。

（3）松鋪厚度

在粉質(zhì)土的路基施工中，如果太厚的填層以及含水量過高，那么就很進(jìn)行翻曬；而填層太淺，含水量過低，不容易保證補(bǔ)灑水后填層水分的均勻分布。因此結(jié)合粉土路基施工特點(diǎn)，當(dāng)路基填層的松鋪厚度保持在低于30cm的范圍內(nèi)，壓實(shí)厚度保持在低于20cm以內(nèi)，就可以得到較好的壓實(shí)度。

2、壓實(shí)控制

結(jié)合實(shí)際的壓實(shí)情況，首先應(yīng)該分析具體的壓實(shí)方法以及相應(yīng)的壓實(shí)機(jī)械，做好這兩項(xiàng)工作之后，才能更好的進(jìn)行壓實(shí)質(zhì)量控制。為了了解現(xiàn)場(chǎng)施工中的最佳含水量，就需要總結(jié)正式施工前所進(jìn)行的粉土填土路段的試驗(yàn)段試驗(yàn)資料，已得到粉土最佳含水量及其對(duì)應(yīng)最小壓實(shí)功，使得施工過程中按照確定最佳含水量范圍進(jìn)行壓實(shí)施工。在施工過程中，直線段的施工應(yīng)該以兩邊向中間的方式進(jìn)行碾壓，在曲線段的碾壓則以由內(nèi)而外的縱向進(jìn)退式進(jìn)行；振動(dòng)壓路機(jī)首先經(jīng)過2-4遍的強(qiáng)振、2-3遍的弱振以及2遍的靜碾壓。為了讓壓實(shí)效果得到進(jìn)一步強(qiáng)化，促進(jìn)路基穩(wěn)定性和整體性的提高，在實(shí)施振動(dòng)壓實(shí)后還需進(jìn)行沖擊碾壓，并最少進(jìn)行 6遍的碾壓。在完成沖擊碾壓并利用平地機(jī)進(jìn)行平整后，振動(dòng)壓路機(jī)還需要進(jìn)行 2遍的靜壓。在進(jìn)行路基施工中，還需要結(jié)合土層所處的不同層位進(jìn)行最佳壓實(shí)遍數(shù)的選擇，當(dāng)檢驗(yàn)每層壓實(shí)度合格之后，才能進(jìn)行其上層的填筑，其路基施工壓實(shí)度的控制主要根據(jù)路基壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行（如圖3所示）。

圖3 路基壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)

結(jié)束語(yǔ)

總而言之，在進(jìn)行低液限粉土路基施工中，施工人員首先應(yīng)該對(duì)其現(xiàn)場(chǎng)土樣進(jìn)行采集、實(shí)驗(yàn)和分析，以確定其工程特性和造成壓實(shí)不易的原因，為之后的路基施工控制技術(shù)提供有效的依據(jù)，促進(jìn)適宜基本指標(biāo)控制和壓實(shí)方法、機(jī)械和工藝的選擇和落實(shí)，進(jìn)一步提高路基施工質(zhì)量。

U45

B

1007-6344（2015）09-0307-01