粉性土路基填筑施工要點

葛錦玲 （安徽省交通建設(shè)股份有限公司，安徽 合肥 230041）

在公路工程中，有一種常見的筑路材料，叫做粉性土，因其工程性質(zhì)并不好，直接用于路基填筑難以被有效壓實，故而，不適合用于公路工程當(dāng)中的路基填料。不過，因公路工程沿線區(qū)域的土體中，其含量往往較大，若全部以換土方式處理，必然需要較高的工程造價，施工人員在具體施工期間，應(yīng)結(jié)合施工條件和環(huán)境的不同，有針對性地采取相應(yīng)施工技術(shù)，強化其填筑后的壓實效果，進而確保路基施工的填筑質(zhì)量。

1 粉性土概念

粉性土中粉土粒的占比較大，盡管粉性土在干燥狀態(tài)下是有粘結(jié)性的，但一旦浸水就會成為流體狀態(tài)，且很容易就會被壓碎。若施工地存在顯著的四季變化，其粉性土中難免會有大量的水分積存，由于其毛細(xì)水會上升較大的高度，使路基產(chǎn)生凍脹翻漿問題，這一特性不僅會破壞工程質(zhì)量，還會讓公路工程產(chǎn)生塌方、路基翻漿冒泥以及路基損壞。但因我們國家公路工程線路所經(jīng)區(qū)域，其粉性土大多數(shù)超過80%，單純從工程造價方面考慮，也難以按徹底換土來處理，因此就必須對粉性土路基的壓實度及其具體施工技術(shù)實施嚴(yán)格控制，才能確保公路工程路基填筑建設(shè)的質(zhì)量。

2 工程基本情況

某公路工程所在地，土質(zhì)以低液限粉土為主。原設(shè)計中路基處理方案，需要從新區(qū)借土用作填料,因新區(qū)發(fā)展較快,已無法從該處獲取土源,需要研究如何在公路路基填筑中，對低液限粉土加以運用。

3 室內(nèi)試驗與分析

3.1 物理性質(zhì)

按沿線取樣，所得土質(zhì)的情況總體如下：天然地面以下約1.5m處為地下水位,土體含水量正常情況下約為25%,與土的液限十分接近。對其粒徑組成以比重法展開分析。得到表1所示顆粒分析及含水量界限。

表1 路基填料的顆粒分析及含水量界限

3.2 力學(xué)性能

通過標(biāo)準(zhǔn)擊實試驗可知：該類土的干密度最大值為1.71g/cm,含水量最佳值為17.1%。其摻灰量2%時的強度試驗結(jié)果見表2所示。

表2 路基填料強度

3.3 工程特性

①從以上結(jié)果來看：該類土的顆?；炯性?.075mm～0.005mm之間,占比達(dá)到84.2%,粒徑十分均勻,級配并不好。碾壓期間,沒有更細(xì)小的粒徑對顆粒之間進行填充,難以形成緊密填擠的結(jié)構(gòu),故其壓實性能不理想。

②其干密度容易受水分的影響。跟粘性土、砂性土存在較大差異,無論含水量過高還是過低，都很難被壓實好。

③粉土當(dāng)中毛細(xì)特別發(fā)達(dá),因此不僅易吸水，同時也易失。這一特性使施工期間的含水量特別不好控制,因此其壓實質(zhì)量不好控制。

④碾壓難度大。壓實機功能不夠，或壓實遍數(shù)不足時，即為欠壓狀態(tài),其壓實度低于要求值；而過壓，則較為松散,尤其是在過振狀態(tài)下。

4 地基處理方案

4.1 擬定三種方案

現(xiàn)階段,我們國家在改良穩(wěn)定土?xí)r多選擇水泥、石灰、二灰之類的無機結(jié)合料作為固化劑,對公路項目而言使用固化劑為主的目的有三個：①強化土體力學(xué)強度,主要是增強其抗壓、抗折、抗剪以及抗磨強度；②將剛度調(diào)整到適宜狀態(tài),以確保路基在交付使用后，不會由于交通荷載的作用而形成明顯的變形或者收縮；③強化土體穩(wěn)定性,主要是水穩(wěn)定與溫度穩(wěn)定性。按以上試驗結(jié)果,并參照低液限粉土自身工程特性,針對該工程提出3種供選地基處理方案。

方案①：以封頂、夾層、兜底、包邊及方式對路基填料實施處理。以80cm厚的石灰土填筑路基底部,自底部向上每隔3個填筑層,鋪石灰土1層,直至路床底,整個路床以及路基兩邊均以石灰土填筑,兩邊按3m寬填筑。路床要求0～40cm摻灰量至少5%,40cm～80cm摻灰量至少4%,路基要求摻灰量至少3%。

方案②：以封頂、兜底方式對路基填料實施處理。以80cm厚的石灰土填筑路基底部,整個路床均以石灰土填筑。路床要求0～40cm摻灰量至少5%,40cm～80cm摻灰量至少4%,路基要求摻灰量至少3%。

方案③：以全斷面摻灰方式處理路基填料。路床要求0～40cm摻灰量至少5%,40cm～80cm摻灰量至少4%,路基要求摻灰量至少3%。

4.2 方案比選

見表3。

表3 三種方案特點

4.3 方案的最終確定

因低液限粉土本身壓實難、易被沖刷，存在嚴(yán)重水土流失現(xiàn)象,在施工期間一旦遇到陰雨天氣,已筑好的橫斷面就會被沖毀,造成額外的浪費；土邊坡在后期運營期間,也會在被沖刷時產(chǎn)生水土流失,需要投入大量養(yǎng)護費用,且邊坡易出現(xiàn)安全隱患；項目所在地屬于郯城-廬江斷裂帶,而粉質(zhì)土遇到高水位時，會體現(xiàn)出震動液化特性,該項目經(jīng)綜合考慮,最終選擇了方案③，采用全斷面摻灰方式施工。

4.4 施工

工藝流程：施工前準(zhǔn)備→放樣測量→挖、運粉土→（含水量大時的攤鋪、翻曬→）素土整平、攤鋪石灰→灰土拌和、檢驗→整平穩(wěn)壓→鋪水泥→拌和水泥石灰土→整平、機械碾壓→填層質(zhì)量檢驗→下一層施工。

4.4.1 挖運粉土

①把取土場地的排水系統(tǒng)做好，確保施工能夠正常展開。

②先將地表存在的耕植土與腐渣土完全清除，要求取土坑范圍內(nèi)不允許存在樹根、蘆葦根。

③過濕土不可以直接上路，一定要先開挖排水溝，挖出土后堆積爽水，以生石灰按設(shè)計要求的40%摻灰并打堆悶料，或者取土后對濕土進行晾曬等方式，將土中含水量降低。

4.4.2 攤鋪、翻曬

粉土進場后，按試鋪結(jié)果中松鋪厚度上土攤鋪，攤鋪均勻，確保平整性。如果土中含水量偏大，可以用旋耕設(shè)備通過翻曬方式降水。

4.4.3 整平、布灰

在初步調(diào)拱、整平素土后，求取石灰的每車縱橫間距，用石灰在土層上把標(biāo)記做好，并把石灰的攤鋪邊線劃出來，攤開后要確保均勻性，表面在施工結(jié)束后，不允許存在留白處。

4.4.4 灰土的拌和

①用路拌機輔以鏵犁旋耕設(shè)備，二者配合進行一遍拌和，要求深度至層，不可以有夾層，確保土灰均勻，在拌和期間如產(chǎn)生樹根和堅固粘性土塊等雜物，必須第一時間剔除。

②拌和好灰土后要第一時間檢測灰劑量，保證灰劑量能符合要求，使其達(dá)到平整狀態(tài)，并用振動壓路機迅速實施穩(wěn)壓。

5 結(jié)語

在我們國家低液限粉土普遍存在于某些地區(qū)。因我們國家土地資源并不豐富,人均占有耕地面積比較少,對于公路沿線原有的低液限粉土,若徹底棄之不用,全部換成別的筑路材料,則需要大量建設(shè)投資，并會引起一系列需要解決的問題，包括選擇填料、設(shè)置借、棄土場、擴大征地面積等，甚至還會涉及環(huán)保問題。對于以低液限粉土進行路基填筑這一處理措施當(dāng)中的技術(shù)問題展開研究,其社會效益與經(jīng)濟效益均十分重要。