浅谈高液限土在路基填筑中的使用

浅谈高液限土在路基填筑中的使用摘要:规范规定液限大于50%、塑性指数大于26的土，以及含水量超过规定的土，不得直接作为路堤填料。但南方多为高液限土，同时又带有弱膨胀性，我们根据CBR值衡量填料的水稳特征，使高液限土在满足路基填筑的施工需要的基础上减少晾晒时间、减小改良引起的费用增加。关键词：高液限土路基填筑CBR1.1工程概况本项目位于海口市南部，包括海口绕城公路主线和粤海铁路码头至主线石山段(疏港路)两部分，主线等级为高速公路，路基宽35米，东西走向，西起澄边县老城镇白莲村西线高速公路，东至海口美兰机场，全长33.93Km；疏港路等级为二级公路，路基宽12米，南北走向，北起海口市南海大道和西环路交叉路口，南至海口绕城公路主线的石山互通立交，全长6.03Km。本标段线路全长11.1公里，分为两段（K21+700～K31+000与K32+600～K34+400），主要工程量有：路基土石方工程221.7万立方米，路基防护排水工程3.5万立方米，软基处理9万立方米，通道桥4座，汽车天桥2座，互通立交2处（18座桥），涵洞41座。1.2实际问题我部管段设计使用位于K17+500的5号取土场，计划取土170万方，在土场不同部位使用挖掘机挖掘深达10米的探坑并取样检验，地表0~0.50m为耕植土；0.50~5.5m左右为红色粉粘土，手感滑腻，粘聚性较好，含水量较大，塑限29、液限53；5.5m~7.1m左右为黄色砂砾土，目视有明显颗粒，粘聚性较差，含水量较大，塑限20、液限30，7.1m往下为红色砂砾土,目视有明显颗粒，粘聚性较好，含水量较大，塑限51，液限17。具体结果如下图表1示：压实含水量±2%之内，以及含水量超过规定的土，不得直接作为路堤填料，所以我们首先对5号土场的填土在填筑区域给与充分的晾晒。但海南天气变化比较大，年降雨量1500~2000mm，其中5月份~10月份为雨季，占全年降雨量的80%，连续月晴天数平均不超过7天。由于雨水充沛，依靠晾晒无法满足施工需要。图表11.3试验段总结我部在K23+180～K23++280试验段，由于天然含水量大和降雨频繁，5号土场（0-5m）的土方采用晾晒方式填土所需的至最佳含水量天数为15天。试验段采用两台徐工18T（激振力强振328KN，弱振220KN）振动压路机，压路机以中线为界，各压半辐路基宽度，分别记录各自的碾压遍数及碾压速度。碾压时采取从两侧向中心的顺序，纵向进退式碾压，横向接头处重叠0.4～0.5m，相邻两区段纵向重叠1.0～1.5m，以保证无漏压、无死角，确保碾压的均匀性。碾压方法为：静压一遍，弱振碾压一遍，强振碾压2～6遍（同步检测压实度），弱振碾压一遍，最后再静压一遍消除轮迹。即：静压弱振强振弱振静压。碾压行驶速度开始时用慢速（宜为2～3km/h），最大速度不超过4km/h。3月6日填土，3月21日碾压完成。压实度结果满足规范要求，但碾压过程中即出现网状龟裂，碾压完成4个小时即会发展到1cm左右。连续晴天干燥时裂缝最宽可达4cm,深度可贯穿整个填土层压实度虽然满足规范及设计要求，但由于填料的缩限小于最佳含水量，致使当在填筑过程中由于含水量的减小而使路基产生裂纹，却为阴雨天产生的流动水产生流畅的通道，在这些流动水未能通过有效的途径排出路堤外，在路堤内部形成一个一个水囊，从而形成对路堤稳定造成极大的危害，应必须避免。1.4试验室CBR试验规范中除了规定液塑限作为一个重要的指标，也同样规定另一个重要的指标CBR，见下图表2：图表2（1）试验思路：由于CBR的试验有一个浸水并测试强度的过程，和沥青混合料水稳试验一样，我们可以认为CBR试验同时也是衡量路基填料水稳性、抵抗水浸泡能力的一个重要指标。（2）试验结果：在最佳含水量时为最佳密实状态，随着含水量的蒸发减小，土体间空隙增加土体开始收缩产生裂纹。为了避免日后产生裂纹，在施工时能否将含水量加大？根据规范和我们的土工试验汇总我们可以看到在最佳含水量的状态下CBR值远远能够满足规范中路堤填料的CBR技术要求。在此基础上，我们将含水量分别加大2%、4%测试CBR强度，试验结果如图表3：根据试验结果，可以肯定5号土场（0-5m）土样在含水量含水量增加4%后CBR值依然能够满足规范要求。1.5现场控制根将最佳含水量分别加大2~4%进行标准击实，并绘制含水量—干密度对应关系表，见图表4，4月2日在K23+280～K23+380重新铺筑试验段，按照各级含水量对应的干密度所计算的压实度图表5，满足规范的压实度要求。图表4图表5但同时出现新的问题，当压实遍数超过10遍后，路基填筑面出现反弹，这是因为含水量较大的缘故，所以我们严格控制含水量的同时也控制压实遍数，高液限土的理想压实含水量范围应位于19%~22%之间，松铺厚度宜为30cm左右;碾采用最大激振力40t（静重18t)以上的振动压路机或冲击压路机;碾压遍数般为6~8遍左右，当稠度偏高(1.2)，含水量偏低时可适当增加遍数，应视具体情况在路基表面出现软弹、剪切破坏之前中止碾压;必须强调连续施工，压完一层经检测合格后必须马上进行下一层的摊铺，以防本层土晒千后开裂;海口为多雨潮湿地区，土的含水量大，地下水位高，对于路基边坡的防护宜采取必要防护措施;路基施工期间应设置边沟以防路基被雨水浸泡;同时，路基施工完成后应采取必要的措施防止路基被晒裂。通过目测，碾压成的路基表面应平整，不得有超压或软弹等现象，否则应翻松予以重压。1.6强度及高程试验路基填筑好设置沉降板，四个月后，经过长时间自身重力和外部工程车辆的重压的影响，路基实际沉降并不明显如图表7、图表8。图表7弯沉结果如图表8图表8综上所诉我们认为高液限土能够进行路基填筑，但需要做全面详细的工作，从试验过程和最终的结果看我们的思路是对的，结果是成功的。1.7结论高液限土在路基填筑时，在土质CBR满足要求的情况下，为减少路基填筑后产生较大的裂缝，可采用较最佳含水量大2%-4%的土进行填筑，同时严格进行压实度检测，避免过压产生弹簧现象。1.8参考文献1.施工图纸2.施工规范项目规模：路线长10公里，路基宽6m。一、地勘：单价6000元/公里，6000*10=60000元。二、地形图测量：单价2500元/公里，2500*10=30000元。三、可研：30000元（编制费）+25000元（专家评审费）=55000元四、方案设计+一阶段施工图设计（包括预算）：12000元/公里，12000*10+25000(专家评审费)=145000元。五、合计：（一）+（二）+（三）+（四）=60000+30000+55000+145000=290000元（贰拾玖万元整）。注：以上费用按常规难度考虑，不包括难度较高的桥涵设计费用。