公路路基施工中高液限土的施工方法
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建筑与发展 ・124・ JianZhuYu FaZhan 评论・规划・鉴赏 Pinglun guihua iianshang 公路路基施工中高液限土的施工方法 朱前 江苏兆信工程咨询监理有限公司 【摘要1在公路路基的施工过程中,由于受到天气、填料及施工工期的限制,经常遇到要采用高液限土填筑路基的情况,但高液限土的一些特 性决定了它不能直接用于路基填筑,必须通过适当的处理后方能达到使用要求。因此我们有必要了解高液限土在填筑路基时的施工方法及其采取的 处理措施,这也是确保路基工程质量的关键。 【关键词】路基施工高液限土施工方法 1前言 路基是公路的重要组成部分,它的施工质量的好坏,直接影响到 整条公路的工程质量。在公路路基的施工过程中,由于受到天气、填 料及施工工期的限制,经常遇到要采用高液限土填筑路基的情况,但 高液限土的一些特性决定了它不能直接用于路基填筑,必须通过适当 的处理后方能达到使用要求。本文就以福建某高速为例谈谈在路基施 工过程中对高液限土的处理方法。 2高液限土的特点 按现行公路路基土的分类,高液限土一般是指稠度小于某一允许 值后,必须采取相应技术措施加以处理方可压实到规定压实度的土。 福建宁武高速公路路基施工中采用的过湿粘性土,其塑性指数、液限 指数、天然含水量都较高,透水性小,吸湿性大,易丧失稳定性。 雨天泥泞不堪,粘性很高,即使是晴天粘土里层含水量仍高达30%以 上,在工程车及作业机械的碾压下将形成较深的车辙,如图1、图2、 图3所示。这种土质不但难于碾压,而且也给调配土方的汽车的行驶 带来了很大困难,不仅降低了工作效率也增加了燃油成本,给工程带 来了相当大的难度,也影响了施工的进度。 ■■一 暖l 蕊2 爵s 3高液限土的施工方法 高液限土的施工方法大体上分两类,一类是传统的通过翻拌、粉 碎、晾晒使其降低含水量的施工方法,另一类则是通过掺用一定剂量 的外掺剂对高液限土进行深度处理的施工方法。前一种方法因为不需 要额外增加其他的费用,具有良好的经济性在过去被广泛采用,是一 种常规的处理方法。但随着我国高速公路事业的发展,对工期的要求 越来越高,相比过去,现在对工期的要求也是一短再短,工期成了 衡量经济与否的另一个指标。另一方面,传统的晾晒处理方法也有一 定的局限性,因为高液限土的晾晒需要较长的时间,少则两三天,长 则一个星期,所以在一些雨季降雨平凡或者雨水较多的地区并不适 用。下面详细介绍一下高液限土路基的施工方法。 3.1土场的选择处理 由于路段内取土场土料的含水量特别大,为了降低土的含水量, 在选择了取土场之后应先在取土坑周围用挖机开挖边沟,对取土场进 行“放水”处理,再用推土机将取土场内的土料推成大堆,进行晾 晒,以初步降低土料的含水量。晾晒之后若含水量达到施工要求,土 方便可以直接运输到路基上作为填土使用。为保证雨后能正常运输, 进出土场的便道也要精心修整。便道宜采用透水性能良好而强度较高 的材料铺砌,如开山爆破的石渣,若路段内有隧道也可以采用隧道出 渣铺砌,以保证便道具有良好的透水性和强度。 3.2路基填筑过程中高液限土的处理 3.2.1路堤应分层填筑,松铺厚度为不大于3Ocm的水平层,并 在铺下一层土之前,按规定压实,每填一层,都要进行翻晒、粉碎, 至填土含水量均匀、颗粒符合规范要求,并用平地机整平后方可开始 碾压。每层填土压实时,要不停地进行整平工作,保证均匀的压实 厚度。验收合格的路段不宜久置,应及时进行下一层填土的施工,避 免曝晒及雨淋,以免带来不必要的返工。 3.2.2 9月到12月的福建地区降水量很小而气温较高,对于这类 降雨天数较少的季节,高液限土天然含水量相对较低,此时不必掺入 白灰等外掺剂,可直接将土翻松,粉碎至颗粒在50mIll以下,经过初 步的晾晒后含水量便能达到施工要求。检验含水量合格后可用重型压 路机进行碾压施工,直至达到要求的压实度为止。 3.2.3若高液限土的含水量较大,且通过短时间的晾晒不能达到 最佳含水量时,我们可用掺入消石灰的方法对高液限土进行处理。可 先通过简单的翻晒以降低部分含水量,然后再掺灰粉碎,再次降低含 水量以接近最佳含水量。具体做法是在压实度要求达96%的路基上部 (路床深度范围内)消石灰掺量控制在1 0%范围内,而在压实度要求 达9 3%的部分(路床底面以下),掺灰量控制在5%范围内。 3.2.4若高液限土含水量过大,需改用掺入生石灰粉的处理方 法。使用生石灰处治的优点是: (1)生石灰消解过程中吸收土中多余的水分(约为生石灰重量 的3 2%): (2)利用生石灰消解过程中的放热反应蒸发高液限土中的水分 (每克ca0放出27 7卡的热量,可以蒸发掉约0.4 8 g的水分); (3)生石灰土的强度较消石灰土高出约5 0%以上。 3.2.5如果施工过程中遇雨,一般宜抢压,用上层土封住下层 土,阻止雨水渗入土层中。同时要加强排水措旆,当填筑路堤下层 时,其顶部应做成4%的双向横坡,在路基边坡设置临时急流槽以防 雨水冲毁边坡。对已成型的路段,待雨过天晴,进行复压,重新检 测压实度,合格后方可进行下一道工序施工。这样,既能保证路基 压实度,又能争取工期。 3.2.6对于已掺入石灰,而未来得及整平碾压的路段,遇雨时要 进行抢压,同时也用防雨布进行覆盖,由于路基高低不平,局部地 方会渗入雨水,待雨停后,应立即打开防雨布,进行局部翻晒,粉 碎处理,个别积水严重地方可将湿土挖掉,换填拌和均匀的石灰土, 然后进行整平、碾压,直至压实度合格为止。 3.2.7对于遇雨抢压,没使用防雨布的路段,雨停后要用大拖拉 机单向耕翻而不适宜直接用旋耕机旋碎、晾晒,因为湿土粘连,裹 包旋刀,并且碎土块形成较密覆盖,下层土去水困难。而用拖拉机 犁刀耕,土块较大,土块间空隙也大,空气流通,便于降低含水量, 再配以旋耕,使土块含水量均匀,便于压实。 3.2.8对于路床(路面结构层以下0~80cm范围内)填土,为 了提高路基的强度,保证路面整体强度及使用寿命,需对其进行加固 处理,其方法是将80Cm填土分成五层施工,每层16C[il,前三层进行 (下转第118页) 建筑与发展 ‘118・ JianZhuYu FaZhen 评论・规划・鉴赏 Pinglun guihua iianshang 保证放样工作有效的前提;②仪器的各种参数设置是否正确;③棱镜 与仪器是否匹配;④支架和角架的连接固定情况。 确责任,并加以落实。 4.增强建筑施工队伍建设 随着建筑规模的目益扩大、工程质量要求的不断提高以及新测量 技术和仪器的发展与应用,必须采取有效措施加强建筑施工队伍建 设,提高施工测量人员素质,确保施工测量人员素质建筑企业管理者 参考文献 [1]何骞.基于实时动态技术的工程测量质量控制研究[J].科 技创新导报,20l0年34期 [2]夏长志.工程测量质量控制方法及实践分析[J].科技致富 向导,2011年1 3期 要树立“以人为本”的观念,发挥“人是生产中最活跃的因素”作 用。建筑施工测量人员要通过自学、参加培训等形式,努力提高自 身业务素质;主要应掌握常规测量仪器和工具的性能、操作、维护 和保养:掌握施工测量常用的测设方法和技能;掌握测量新技术发展 与应用动态,并开展创造性实践。完善和落实各级测量人员岗位职 责。系统和有针对性地完善测量室及其测量人员(测量室主任、测 [3]赵福林.建筑工程测量质量的探讨[J].中国新技术新产 品,2O10年20期 [4]方登茂,赵青利.基于RTK技术的工程测量质量控制方法研 究[J].科技资讯,2 00 9年3 2期 [5]李作武.论工程测量中质量管理的应用之我见[J].城市建 设理论研究(电子版),2 0l1年2 3期 量工程师、司镜、司尺、仪器操作、计算、复核人员、测量资料 员)岗位职责,明确工程测量作业内容、目标,以各尽其职,明 i i (上接第124页) 掺灰5%处理,后两层进行掺灰1 0%处理。虽然形成石灰稳定土,但 不属于结构层,这样既对高液限土进行了处理,同时也提高了路基的 强度。 石灰土仍能很好地压实,不会出现“弹簧”现象,压实度也较易达 到标准。研究还指出,应在可压实的情况下尽可能提高压实含水量, 这对路基的稳定性有利。实践表明,高液限土掺灰后的压实含水量约 在23%~25%,一般认为只要<24%,均可压实到96%的标准密实度。 3.3高液限土处理应注意的事项 3.3.1石灰堆放时间不宜太长,特别在没有覆盖的情况下,其有 效钙镁的含量会大幅度下降,原先质量符合要求的石灰在无覆盖情况 下堆放时间过长,可能使其质量降为等外石灰。 3.3.2消石灰在使用前必须充分消解和严格过筛,使用消解不充 分的石灰处理路基,碾压成型后,遇雨过程中,未充分消解的石灰 上述关于提高碾压含水量的结论,恰好解决了用高液限土填筑路 基中质量与工期的矛盾。 高液限土填料经掺灰处理后,使土的液限减小,塑限增加,塑 指降低。如当素土的塑性指数为24时,掺入8%、6%、5%、4%的石 灰后塑性指数大致可降低为l 5.7、1 6.8、l 8.2、1 9.5,土质团粒 继续消解,会引起局部胀松鼓包,形成蘑菇状,影响路基的强度和 平整度。 化,土块易于粉碎,小于0.O 7 5mm粘粒成分减少,降低了收缩性和 膨胀性,提高了土的强度和稳定性,缩短了压实时间,加快了施工 进度。总之过湿粘性土用石灰处理后既可达到压实要求,又可消除日 后使用中水稳定性不足的后患,保证了填土路基的压实度和工期,提 高了强度和水稳定性。 3.3.3高液限土含水量的控制。由于高液限土的天然含水量达30 %以上,遇雨后其含水量还会增大,所以施工中要严格控制最佳含水 量,在高温季节旌工时,高液限土外表很快晾晒较干,而里面土的 含水量仍然很大。当使用旋耕机翻晒,粉碎里层湿土时,外层的土 也随之一起晒,又成为干土,含水量小于最佳含水量,不容易压到 规定密实度。所以,应尽量在回填土上路基之前,将其在场外进行 由于石灰与土之间一系列的物理化学作用,改变了路基土原有的 力学性质,不但提高了抗压强度,还能呈现出板结性和一定的抗水 性。这些性质与不掺灰的素土填筑的路基相比,其优势是显而易见 的,而力学性质的改变与提高恰好为提高路基路面的整体强度与刚 翻晒、粉碎,至含水量均匀,且大于最佳含水量2%左右再回填,这 样可以少掺灰或不掺灰,同时也可以减少由于土块形成的颗粒状麻 面。 度,为路面结构的安全储备,为延长路面的使用寿命提供了重要的物 质保证。 3.3.4由于高液限土含水量较大,填筑时厚度一定要严格控制, 过薄工序增多,浪费人工和机械台班,也影响工期,过厚下层土翻 不透,碾压也困难。当上层土翻晒,粉碎到规定程度时进行整平、 碾压,由于下层土水分没有散失,即使再碾压也无法满足压实度要 求,重型压路机反复碾压时,路基将形成“弹簧”状态,使路基 无法稳定,也无法继续施工,最终只能返工,所以路基填土厚度是 高液限土施工必须严格控制的指标。 结束语 通过边施工、边探索,终于找到了高液限土路基施工的良策,即 高温、晴好天气不掺灰,在场外初步进行翻晒处理后再上路段,可 以节省石灰,降低造价。气温低、含水量难降时,可按实际情况计 算出掺灰量,再将充分消解好严格过筛的石灰投放施工路段,这样既 能有效降低含水量,又能提高路基强度。采取以上施工对策,通过 实践,不但加快了施工进度,而且也提高了施工质量。 4高液限土填筑路基的显著效果 研究表明,经石灰处治后的高液限粘土,其膨胀量和膨胀力都能 得到有效的控制,其胀缩对干湿循环已不敏感,有较好的稳定性,强 度也有显著提高,即使用低剂量石灰处理,也能满足路基强度和稳定 性的要求。尤其重要的是,该种土采用石灰处理后,其压实含水量 可高于最佳含水量4~5个百分点,即使碾压时含水量高达2O%以上, 参考文献: [1]中华人民共和国行业标准《公路路基施工技术规范》JTGF1O 2OO6.北京:人民交通出版社,2006.
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