浅析公路建设中高液限粘土路堤填筑技术
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第5卷第1期2007年3月水利与建筑工程学报Journal of W ater Resources and Architectural EngineeringV ol .5No .1M ar .,2007收稿日期:2006-07-07 修稿日期:2006-08-11作者简介:张麒蛰(1977—),男(汉族),福建省南靖人,助工,工学硕士,主要从事道路工程设计研究工作。
高液限红粘土路基修筑技术探讨张麒蛰(福建省交通规划设计院,福州350004)摘 要:以实际公路工程为依托,针对高液限红粘土路的物理力学性质及工程特性,鉴于高液限红粘土路基修筑中所面临压实性差、失水收缩开裂、稳定性差等问题,提出了高液限红粘土地区公路路基修筑技术。
关键词:高液限;红粘土路基;修筑;处治方法中图分类号:T U446 文献标识码:A 文章编号:1672—1144(2007)01—0083—03Discussion on Construction Techniques of Red ClaySu bgrade with High Liquid LimitZHANG Qi -zhe(Fujian Province Comm unication Planning and Design Institute ,Fuzhou ,F ujian 350004,China )A bstract :Based on the actual highway w orks ,the construction techniques of the highw ay subg rade in red clay area w ith hig h liquid limit are discussed according to the physical features and the construction conditions of this highw ay ,and also according to the problems such as the inferior compacting effect ,the shrinkage cracks by los -ing w ater and the bad stability in the construction of this highw ay .Keywords :high liquid limit ;red clay su bgrade ;construction ;treatment method 高液限红粘土在广东省韶关地区广泛分布,它是碳酸盐系岩石经红土化作用形成的棕红色、褐黄色的高塑性粘土,其液限在50%~70%之间。
高液限粘土填筑路基施工技术探讨我国公路建设发展迅速,公路建设地形、地质复杂多变,高液限粘土是公路路基施工中经常会遇到的一种不良填土,因其特殊的物理性能,作为填土对路基的稳定性有一定的不良影响,在施工中调运其他填土不仅增加了施工成本,还延长了施工时间,因此提高施工工艺,改良高液限粘土性质,合理利用高液限粘土填筑路基不仅能够有效利用资源,减少浪费,对按时完成工程建设,保证建设质量,减少资金投入也是大有裨益的。
标签:高液限粘土;路基;施工引言高液限粘土在我国分布比较广泛,主要集中在南方多雨地区,气候潮湿,降水量丰富,山地多而险要,碳酸盐类岩石随处可见,经长期风化后形成了红粘土、高液限粘土,这类土质含水率高、塑性指数大、水稳定性差,会对路基质量造成极大的不利影响,随着建设环境要求的日益提高,以及工程建设经济性的因素考虑,节约土地资源,减少废方,提高对环境的保护,合理有效地利用高液限粘土成为必然的趋势。
根据相关规范规定,红粘土、高液限粘土不可直接作为路基填土使用,那么就需要通过对高液限粘土的性质改良以及施工工艺的控制来保证路基质量,提高高液限粘土的使用率,预防公路后期病害,延长公路使用寿命,是十分必要的。
1 高液限粘土的定义和特性高液限粘土是指液限含水量大于50%,塑性指数大于26的土,按照规定,这样的土一般情况是不能直接用作填土进行填筑的,必须经过适当的技术处理。
高液限粘土颗粒比较小,渗水速度慢,含水率高,在处于浸水状态时稳定性差,呈流态;当土失水时,又容易收缩发生干裂,因此在施工时不易晾干和压实,且土在干燥状态时又有一定的强度,但很容易被压碎。
根据交通运输部公路科学研究所《红粘土与高液限粘土路基施工技术指南》,我国的红粘土与高液限粘土多由灰岩和白云岩等碳酸盐类母岩风化而来,一般分布于中低山及缓丘的山坡上,风化程度高,粗颗粒含量少,液限多在50%~75%,个别超过90%;塑限多在28%~42%之间,天然含水率多在35%~50%之间,CBR 值多在3~15之间,分布范围较宽。
谈高液限土填筑路基施工技术摘要:高液限土含水量大,路基施工中控制方法比较困难,通过对福建某高速公路高液限土较为详细的室内试验和现场填筑试验,证明采用合理的施工工艺与质量控制措施,实践表明,直接利用高液限土填筑路堤,在技术上是可行的。
关键词:道路工程高液限土施工控制1.概述根据《公路工程试验规程》(JTJ051—93) 有关土的工程分类可知:高液限土是一种细粒土,同时具备2个分类特性:(1)小于0.074 mm 的颗粒含量大于50%;(2)液限大于5 0%以上。
高液限土的工程特性表现为:透水性较差,干时坚硬不易挖掘,不易压实,并且有较大的可塑性、黏结性和膨胀性,毛细现象也很明显,浸水后能较长时间保持水分,因而承载力较小,稳定性较差,若将其直接用于填筑路堤,会产生路基填土难以压实、翻浆、边坡坍塌等一系列不良病害,因此难以满足公路工程的需要。
《公路路基施工技术规范》(J TJ093-95) 规定:液限大于50%、塑性指数大于26的土,以及含水率超过规定的土,不得直接作为路基填料,需要用时,必须采取满足设计要求的技术措施,经检验合格后方可使用。
但规范对于高液限土应采取何种技术措施并未给予说明。
《公路路基设计规范》(JTG D30-2004) 做了专门的规定:高液限土不能直接作为路堤填料,当利用挖方路段高液限土填筑路堤时,应进行处治。
当筑路区域高液限土分布广,设计填方量大,若采用生石灰或其他固化材料进行改良,除施工工艺不易控制外,还将延长工期和大大增加工程费用;若将其换填非高液限土,则将产生新的弃土堆,破坏环境,增加工程费用。
我国已有通过施工工艺的控制,将高液限土直接用于高速公路路基填筑的实例,如浙江甬金高速、浙江诸永高速。
经过实践的检验,表明效果是良好的,但有关这方面的研究成果仍是很少,远没有膨胀土的研究工作做得充分。
2.高液限土特性分析及易产生的病害根据有关规范要求并结合浙江省以往上程实际经验,高液限土的判定标准为:液限WL> 50,塑性指数>26,颗粒分析结果为细颗粒(粒径小于0.074cm)含量高。
高液限黏土道路施工方案1. 引言高液限黏土是一种具有较高的液限和塑限的黏土,其在道路施工中需要采取特殊的工艺措施。
本文将介绍高液限黏土道路施工的方案,以确保道路的质量和使用寿命。
2. 材料准备在施工过程中,需要准备以下材料:•高液限黏土•沥青•碎石•粉煤灰3. 工艺流程3.1 原料处理将采集到的高液限黏土进行筛分和干燥处理,以去除杂质并提高黏土的质量。
同时,对于较大颗粒的黏土,可以添加适量的粉煤灰进行改良。
3.2 黏土层压实在道路的基底上先铺设一层碎石,然后将处理好的黏土均匀铺设在碎石上。
使用压路机对黏土进行压实,以提高道路的稳定性和承载力。
3.3 沥青层铺设在黏土层上,铺设一层沥青作为道路的表层。
可以通过履带机或者铺设机进行均匀的铺设。
然后使用滚筒压实机进行压实,确保沥青层的质量和平整度。
3.4 养护道路完工后,需要进行适当的养护,以确保道路表层的质量和使用寿命。
养护期间,需要定期对道路进行保养和检查,及时修复任何损坏的部分。
4. 施工要点和注意事项•在处理高液限黏土时,应注意控制黏土含水量,以避免施工过程中出现液化现象。
•黏土层需要进行适当的压实,以提高道路的稳定性和承载力。
过度压实可能导致黏土与沥青层之间的界面剪切破坏。
•沥青层的铺设和压实过程需要注意温度控制,以确保沥青的质量和附着性。
过高或过低的温度都可能影响沥青的性能。
•养护期间,道路表层需保持干燥,尽量避免水浸或污染物的侵入。
5. 施工质量控制为确保施工质量,需要进行以下质量控制措施:•对黏土和沥青原料进行质量检测,确保其符合相关标准。
•在施工过程中,对施工工艺进行严格控制,确保每个步骤的质量和按时完成。
•在施工现场进行实时监测,检测黏土层和沥青层的压实情况,以及道路表层的平整程度。
•完工后进行质量检查,对道路的稳定性、平整度和附着性进行全面检测。
6. 结论高液限黏土道路施工是一项复杂的工程,需要充分考虑材料的特性和工艺措施的合理性。
浅谈高速公路红黏土及高液限土施工方法摘要:我国西南区域存在大量红黏土及高液限土区域,其土样检测指标高于《公路路基施工技术规范》(JTG/T3610-2019)中所要求的土方路基填筑检测参数值,若放弃该部分土料的使用,则存在弃土、借调土、土方参数值普遍较高等现象,对工程建设的投资目标、经济指标、环水保工作等构成不利影响,为降低建设成本,达到提质增效的效果,通过改善部分路基填方体结构,优化施工工艺,调整施工项目先后,从而保证公路路基填筑质量。
本文基于高速公路红黏土及高液限土施工方法展开论述。
关键词:红黏土;高液限土;施工方法引言我国西南区域的四川、贵州、云南存在大量的红黏土及高液限土地区,根据挖填平衡原则、合理利用土壤资源并减少水土流失的施工原则,应对该类填料充分利用,但此类路基容易存在弹簧、饱水、沉降量大、不易压实等问题,如何利用此类填料进行路基填筑并保证所填筑的路基质量稳定是一个值得探讨的方向。
1.红黏土及高液限土特点红黏土:碳酸盐类岩石在温湿气候条件下经风化和红土化后形成的褐黄、褐红色坡积、残积粘性土。
沿埋藏深度从上到下含水量增加,土质由硬到软明显变化,在天然情况下,虽然膨胀率甚微,但失水收缩强烈,故表面收缩,裂隙发育。
高液限土:液限(100 g 锥试验)超过 50%的细粒土。
由于高液限土颗粒粒径较小,因此毛细水上升高度较大,但速度较慢,又由于其中含有的矿物成分带有较多的负电荷,亲水性强,造成土粒结合水膜厚度较大,而渗透系数较低。
这些表明高液限土中的水分在正常情况下不容易逸出。
并且土不容易压实,其物理特性决定高液限土是一种路基填土的不良材料。
红黏土及高液限土主要检测特征表现为:塑限>50%,天然含水率远大于最佳含水率,塑性指数≤26,CBR≥3%。
2.使用部位对此类填料进行利用宜用于高速公路下路堤填筑,考虑其含水量大,保水性高,塑限高等特点,应在路堤施工过程中优先施工,以保证其含水充分排除并整体板结,同时,预留充足沉降期(大于6个月或一个雨季),进而保证路基整体稳定,质量受控。
市政道路工程高液限黏土地层石方路基填筑施工工法市政道路工程是城市建设中重要的一部分,其施工工程包括道路填筑、铺设和修整等工序。
其中,石方路基填筑是道路工程中的一项重要工作,常常面临高液限黏土地层的问题。
本文将介绍一种适用于高液限黏土地层的石方路基填筑施工工法。
一、前言在市政道路建设中,存在大量高液限黏土地层的问题,这种地层具有较高的含水量和黏性,对道路的稳定性和承载能力造成了一定的影响。
因此,石方路基填筑施工工法的选择和实施显得尤为重要。
二、工法特点该工法的特点主要有以下几点:针对高液限黏土地层,采取科学的工艺原理和施工工艺;能够有效提高路基的稳定性和承载能力;工艺简单、可操作性强,适用范围广。
三、适应范围该工法适用于高液限黏土地层的石方路基填筑施工。
无论是新建道路还是路基修整,都可以采用该工法来提高路基的稳定性和承载能力。
四、工艺原理通过对施工工法与实际工程之间的联系、采取的技术措施进行分析和解释,解释该工法的理论依据和实际应用。
具体分析高液限黏土地层的物理性质和工程性质,以及采用的填筑材料和填筑方式等。
五、施工工艺详细描述施工工法的各个施工阶段,包括底土处理、填筑材料的选择和处理、填筑方式和施工顺序等,让读者了解施工过程中的每一个细节。
六、劳动组织介绍施工工法的劳动组织,包括施工队伍的组织和分工、施工人员的培训和配备等。
七、机具设备对该工法所需的机具设备进行详细介绍,包括挖掘机、推土机、压路机等,让读者了解这些机具设备的特点、性能和使用方法。
八、质量控制介绍施工过程中的质量控制方法和措施,包括填筑材料的质量检测、施工工艺的监控和质量验收等,以确保施工过程中的质量达到设计要求。
九、安全措施介绍施工中需要注意的安全事项,特别是对施工工法的安全要求,让读者清楚地了解施工中的危险因素和安全措施。
十、经济技术分析对施工工法的施工周期、施工成本和使用寿命进行分析,以便读者进行评估和比较。
十一、工程实例通过工程实例,展示该工法在实际工程中的应用效果和成果,进一步加强读者对该工法的信任度和可行性。
高液限土路基填筑施工技术探讨发布时间:2021-04-20T15:42:15.550Z 来源:《城市建设》2021年3月作者:卿洪桥[导读] 高液限粘土是路基施工中经常会遇到的一种不良填土,其具有塑性较高、水敏感性较强的特点。
在市政道路施工中遇到高液限粘土,需要采取相适宜的改良措施对其进行处理,从而确保路基的施工质量,同时使得高液限土路基填筑更优质、高效和经济。
广西贺州通号工程局集团建设工程有限公司卿洪桥摘要:高液限粘土是路基施工中经常会遇到的一种不良填土,其具有塑性较高、水敏感性较强的特点。
在市政道路施工中遇到高液限粘土,需要采取相适宜的改良措施对其进行处理,从而确保路基的施工质量,同时使得高液限土路基填筑更优质、高效和经济。
关键词:高液限土工程特性常见病害处治措施前言:广西等南方多雨地区高液限土分布很广泛,这种土为高液限(ωl>50%)、高塑性指数(Ιp>26)、高天然含水率的土,涨缩性明显,在干燥状态下强度较高,一旦遇水则迅速软化,线性膨胀率迅速上升,强度急剧降低,水稳定性极差,影响工程的施工质量,如果处治不当,将造成巨大的经济损失。
1.高液限土的工程特性高液限土的工程性质与其母岩成份、含水量、密实度、外荷载大小及作用方式、其他物理化学作用等都有关系。
根据大量工程实践可知:高液限土透水性较差,毛细现象明显,吸水后能长时间保持水分,故吸水后承载力小、稳定性差;当土体失水时,干硬强度高,坚硬不易挖掘,不易压实,土体收缩开裂,其开裂程度随粘粒含量的增加而加大,体现出高液限土的收缩特性,具有较大的可塑性、弱膨胀性和粘性。
2.高液限土填筑路基的常见病害(1)天然含水量过大,难以碾压达到规定的压实度,如果压实功过大会导致土体内部产生剪切破坏。
(2)雨季施工,如排水不及时,易造成车辙、弹簧翻浆,边坡坍塌等不良病害。
(3)干缩性大,太阳爆晒易造成表面开裂,裂缝宽最大超过2cm,降低了路基整体强度。
(4)若施工处理不当,压实后路基即处于不稳定状态,吸水后路基发生膨胀,含水量升高,强度降低,在活载和路堤自重作用下,路堤易发生不均匀沉降、横向位移等灾害,导致路面开裂。
浅析公路建设中高液限粘土路堤填筑技术摘要:随着近年来随着我国公路事业的迅猛发展,越来越多的路线穿越高液限粘土区域,引发了许多工程技术问题,如路床翻浆冒泥,边坡冲蚀溜与滑坡等。
本文就对高液限粘土的特点进行了简要分析,对处治方法及施工工艺等关键技术进行了研究。
关键词:施工高液限粘土填筑高液限粘土是指土壤粒径小于0.075mm,细粒含量大于50%,塑性指数大于26的粘性土,高液限粘土具有含水量高、含有少量的有机质、稳定性极差的特点,给公路施工带来了一定的难度。
因此,对于公路建设中高液限粘土路堤填筑技术的研究显得尤为重要。
1 高液限粘土改良方法研究1.1 高液限粘土的性质高液限粘土的含水量一般在18%~26%,塑性指数在17到39之间,液限48%~64%,饱和度约95%、塑限从22%到40%,孔隙比在1.13~1.21之间,自由膨胀率一般为35%~48%,干燥收缩率一般为11%一21%。
1.2 高液限粘土的化学改性(1)掺加生石灰在高液限粘土中加入适量的生石灰,生石灰与土中离子交换作用,减小了吸附水膜的厚度,在恰当的含水量下压实,通过压实发生了一系列的物理力学作用和化学作用。
使土粒凝集和凝聚后形成团粒结构,降低了土的塑性,生石灰与土之间发生强烈的结合作用,从而使土的性质发生根本的变化,达到了石灰土的强度,在后期形成结晶结构,提高了土的稳定性及强度。
(2)掺加水泥当用水泥土处理高液限粘土时,水泥颗粒表面的矿物与粘土中的水发生水解和水化反应,生成含水硅酸钙、氢氧化钙、含水铝酸钙等化合物。
氢氧化钙、含水硅酸钙溶于水后,使水泥颗粒表面重新暴露出来,再次与水反应,使周围水溶液达到饱和,新生成物己不能再溶解于水,而是以细分散状态的胶体析出,悬浮于溶液中,形成胶体。
有的水化物与其周围具有一定活性的粘土颗粒发生离子交换、团粒化作用和硬凝反应;有的自身继续硬化,成水泥石骨架。
(3)掺加ncs固化剂ncs是一种新型复合粘性土固化材料,由石灰,水泥与“csa”添加剂组成。
高液限土在路基填筑中的技术应用摘要:本文针对高液限土用于路基填筑施工一事展开论述,从工程质理管理的角度出发,详细阐述了该类特殊土质在工艺处理上、在技术把关上的各项要求细节,特整理形成本文,以供学习交流。
关键词:公路路基高液限土填筑质量注意事项首先,通过行业规范,让我们来认识一下高液限土的定义:高液限土是一种细粒土,同时具备2个分类特性:(1)小于0.074 mm 的颗粒含量大于50%;(2)液限大于50%以上。
高液限土的工程特性表现为:透水性较差,干时坚硬不易挖掘,不易压实,并且有较大的可塑性、黏结性和膨胀性,毛细现象也很明显,浸水后能较长时间保持水分,因而承载力较小,稳定性较差,若将其直接用于填筑路堤,会产生路基填土难以压实、翻浆、裂缝、滑坡、坍塌等一系列不良病害,因此难以满足公路工程的需要。
《公路路基施工技术规范》规定:液限大于50%、塑性指数大于26的土,以及含水率超过规定的土,不得直接作为路基填料,需要用时,必须采取满足设计要求的技术措施,经检验合格后方可使用。
所以,这类土质用作路基施工时,需要经过相关处理,方能用于填筑,下面,就让我们来了解一下,作为一名工程监理人员,在技术上应该从哪些方面给予把关,给予控制。
一、高液限土如果不加处治直接填筑有可能产生下列病害1. 沉降高液限土初期结构强度较高,在施工时不易被粉碎,亦不易被压实。
路堤填筑后,由于在大气的物理风化作用和湿胀干缩效应,土块崩解,在上部路面、路基自重与汽车荷载的作用下,路堤容易产生不均匀沉降。
路堤越高沉降量越大,沉降愈普遍。
不均匀沉降导致路面平整度下降,严重时可使路面变形破坏,甚至屡修屡坏。
2. 裂缝路肩部位常因为机械碾压不到位,使填土达不到要求的密实度,因而后期沉降相对较大。
由于路肩临空,对大气物理作用比较敏感,干湿交替频繁,肩部土体失水收缩远大于堤身,故在路肩顺路线方向常产生纵向裂缝,严重影响使用。
高液限土路堤的纵向裂缝是高速公路的重要隐患之一,其裂缝形成机理很复杂,主要要是由于水压力改变致使有效应力发生变化,有效应力的波动控制着土骨架的位移场,并且导致含水层系统的变形。
对高速公路路基填筑中高液限土的处理与利用分析摘要:在公路路基填料施工中,高液限土因含水量过高、塑性指数大、遇水易软化,施工成型困难,难以达到规定的压实度要求。
为了确保质量、保护环境、降低成本,在本高速公路某标段在施工中,发现了大量高液限土,从而对高液限粘土利用进行试验研究。
现场对高液限粘土的联合试验,对高速公路路基填筑中高液限土的处理与利用进行分析,保证高液限粘土在路堤填筑中的质量。
关键词:高速公路高液限土路基试验本高速公路某标段内存在大量高液限土。
通过土工试验揭示,该高液限土为天然含水量在17%~24%,液限在50.1%~62%,塑性指数在18.9~29.7,CBR 值在3.1~6之间的含砂高液限粉土,其天然含水量比最佳含水量大9%左右。
考虑到环保和降低项目成本等因素,应尽量减少弃方,尽可能将高液限土予以利用。
高液限土的利用方法是将高液限土通过掺灰改良后再进行路基填筑,通过掺入石灰、粉煤灰等材料,改变土的特性,从而提高可压实性和强度。
然而这种方法施工工艺较复杂,同时成本较工工艺,直接利用高液限土进行93区路基填筑。
初步试验利用18t压路机通过不同碾压参数组合,使填土达到93%的压实度。
1、碾压机械对高液限土填筑路基的试验选定一段路基作为试验段,按松铺厚度约30cm的填筑方式,采用不同碾压参数组合对填土进行碾压,确定在天然含水量条件下和不同含水量情况下达到规范要求的最佳施工方法。
包括:①达到93%的压实度的最佳碾压参数组合,②确定土料松铺后在晴朗天气情况下晾晒至最佳含水量±2%的时间。
第1层填土在天然含水量情况下用压路机碾压,第2层填土在晴天晾晒1天后用压路机碾压,第3层填土在晴天晾晒2天后用压路机碾压(表1),依次类推,直至晒至最佳含水量±2%的时候。
另外在第五区域边上留出一片约10m×10m 的地方作为第VI区,第1层填土松铺后不加碾压,每天定时测定一次填土的含水量,直至填土在晴天晾晒至最佳含水量±2%截止。
二高土路堤填筑技术浅述1 前言交通部JTJ 033—04《公路路基施工技术规范》(下称“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基填料。
同时“规范”还增加了对路基填筑材料最小强度(CBR值)指标。
这些是控制公路路基强度和水稳性等技术要求的指标。
高液限粘性土、粉土分布广泛,而且这类高液限土浸水后因其有亲水性,能较长时间保持水分,因此,往往含水量高,人们通常称为“二高土”。
这种土即使是干旱季节也只有在地表以下1 m左右稠度在1.0~1.1范围,再深含水量就会大于塑限含水量。
因此,在干旱季节填筑路堤,晾晒也较困难,从而制约着施工进度。
广西属湿热气候区,年降雨量在1500 mm以上,春季细雨绵绵,夏季大雨倾盆,给公路施工带来很大困难,甚至不能作业。
尤其是山岭重丘区地形,山坡陡峭,路基高填深挖变换频繁,日照少,要晾晒降低含水量亦非易事。
如何执行JTJ 033—04规范,是我们广大公路技术工作者认真研究的问题。
笔者从工程实践出发,对用高液限土填筑路堤的有关问题分述如下。
2 高液限粘土的特性及利用高液限土具有透水性差,毛细现象显著,亲水性强,浸水后能较长时间保持水分,孔隙率大,干密度小,有较大的可塑性和膨胀性等特征。
因此,压实干密度越大,其遇水膨胀率也越大,变形大,脱水后干缩率低,变形小。
由于高液性粘土在多雨潮湿地区常处于较高含水量状态,其天然含水量往往是最佳含水量的1.5倍左右。
风化残积粘性土、亚粘土、粉土分布广泛,这类土即使是在干旱季节的坡地地表以下深1 m左右。
其稠度往往也在1.0~1.1之问,不晾晒很难压实。
雨季无法作业。
能不能用这类土填筑路堤,如何利用这类土作路堤填料,是公路设计、监理、施工技术人员共同关心和认真研究的问题。
这也关系到工程成本、占地以及环境保护等问题。
,2.1 用高液限粘土作路堤填料只要措施得当是可行的,根据高液限粘土具有孔隙率大,亲水性强,膨缩率高,水稳性差等特征。
公路高液限、高塑性土和湿土施工技术分析发表时间:2018-09-11T16:17:24.953Z 来源:《科技研究》2018年7期作者:催胜海[导读] 本文将以某公路为例,针对施工过程中的高液限、高塑性土和湿土施工环节进行分析和探讨,以期提升公路工程施工技术。
(广西桂通工程咨询有限公司广西南宁530000)摘要:某高速公路是广西壮族自治区连接南宁市至玉林市的一条高速公路,是中国国家高速公路网中广昆高速公路的一段组成部分。
本文将以某公路为例,针对施工过程中的高液限、高塑性土和湿土施工环节进行分析和探讨,以期提升公路工程施工技术。
关键词:高液限;高塑性土;湿土;施工技术1填料处理技术某高速公路途经的部分路段地表覆盖层为3米至6米的高液限、高塑性土和湿土,在路基施工中,若能就地取材,针对此类土的物理特性,对其进行合理有效地利用,将极大地减少工程投资规模,节约土地资源,加快施工进度,减小对地表植物的破坏,避免水土流失的发生。
2.1物理力学性质(1)基本性质实验项目为了有效的确定基本性质,必须严格按照规定的实验方法和实验频率,进行CBR值基本性质、土粒比重、稠度、颗粒分析、天然含水量、液限、塑性指数、和塑限实验,以获取精确的数据。
(2)CBR实验和要求为了获取CBR值,必须进行CBR实验,控制稠度值介于1.05~1.30之间,进行不同密度的CBR实验,以此综合确定CBR的最适值和对应的含水量的范围。
(3)压缩性必须开展压缩性实验,依据压缩性系数a1-2的具体取值,把压缩性区分为三个等级。
在填料的强度达到相应的要求情况下,15m以下的路堤可以采取低压缩性填料;6m以下的路堤可以采取中等压缩性填料;针对路堤压缩变形情况,必须进行进一步的评价,根据评价结果综合选择高压缩性填料,此种情况下保证路堤的高度小于3m。
(4)抗剪强度必须开展相应的抗剪强度实验,以此综合评价土的强度特性,根据评价结果综合分析路堤边坡的稳定性,此时必须确保有效凝聚力C 值大于40MPa,有效内摩擦角值大于15°。
浅析公路建设中高液限粘土路堤填筑技术
作者:黄方勤张荣华
来源:《中国科技博览》2012年第26期
[摘要]:本文对建设施工水平的技术措施进行了探讨,越来越多的路线穿越高液限粘土区域,引发了许多工程技术问题,如路床翻浆冒泥,边坡冲蚀溜与滑坡等。
本文就对高液限粘土的特点进行了简要分析,对处治方法及施工工艺等关键技术进行了研究。
[关键词]:公路建设高液限粘土技术
中图分类号:F540.3 文献标识码:F 文章编号:1009-914X(2012)26-0133-01
高液限粘土是指土壤粒径小于0.075mm,细粒含量大于50%,塑性指数大于26的粘性土,高液限粘土具有含水量高、含有少量的有机质、稳定性极差的特点,给公路施工带来了一定的难度。
因此,对于公路建设中高液限粘土路堤填筑技术的研究显得尤为重要。
1高液限粘土改良方法研究
1.1高液限粘土的性质
高液限粘土的含水量一般在18%~26%,塑性指数在17到39之间,液限48%~64%,饱和度约95%、塑限从22%到40%,孔隙比在1.13~1.21之间,自由膨胀率一般为35%~48%,干燥收缩率一般为11%一21%。
1.2高液限粘土的化学改性
1)掺加生石灰在高液限粘土中加入适量的生石灰,生石灰与土中离子交换作用,减小了吸附水膜的厚度,在恰当的含水量下压实,通过压实发生了一系列的物理力学作用和化学作用。
使土粒凝集和凝聚后形成团粒结构,降低了土的塑性,生石灰与土之间发生强烈的结合作用,从而使土的性质发生根本的变化,达到了石灰土的强度,在后期形成结晶结构,提高了土的稳定性及强度。
2)掺加水泥当用水泥土处理高液限粘土时,水泥颗粒表面的矿物与粘土中的水发生水解和水化反应,生成含水硅酸钙、氢氧化钙、含水铝酸钙等化合物。
氢氧化钙、含水硅酸钙溶于水后,使水泥颗粒表面重新暴露出来,再次与水反应,使周围水溶液达到饱和,新生成物己不能再溶解于水,而是以细分散状态的胶体析出,悬浮于溶液中,形成胶体。
有的水化物与其周围具有一定活性的粘土颗粒发生离子交换、团粒化作用和硬凝反应;有的自身继续硬化,成水泥石骨架。
3)掺加NCS固化剂
NCS是一种新型复合粘性土固化材料,由石灰,水泥与“CSA”添加剂组成。
它有较好的吸水性与强度,属于延迟硬化的固化材料。
吸水量较生石灰高78%、较水泥高141%,能较好的改善高液限粘土的压实条件,有良好的固化路基及路面结构层的作用。
NCS在处理湿粘土路基,填土压实与综合稳定等效果很好,能直接用于稳定湿粘土路面底基层,优于石灰,在软土地基处理、半刚性基层方面均有广阔的应用前景,具有良好的技术经济效益。
1.3高液限粘土的物理改良
1)掺加砂砾。
掺砂改良施工更加经济、环保,施工工艺及质量控制也简单易行。
砂砾掺加量约为10%~30%。
在高液限粘土中,掺入适量的中砂或粗砂后,可以有效的改变高液限粘土的粒径组成比例,使CBR值也明显增大。
掺配砂砾改良后,不仅能改善其各项物理性质指标,还对其开裂有抑制作用。
2)掺加低液限土。
在高液限粘土中掺加低液限土可以提高强度,减少土质的收缩应变。
低液限土改良法的掺加量为30%~50%,大于砂砾掺加量。
2高液限粘土的处治
2.1换土
换土法是高液限粘土路基处理中最简单而又有效的方法。
挖除高液限粘土,填入非高液限粘土。
在一定深度以下的高液限粘土含水量不受外界气候条件的影响为临界深度,由于各地的气候不同,各地区高液限粘土的临界深度和临界含水量也有所不同,故换土深度要考虑到当地气候特点确定。
2.2改良处治
在高液限粘土中掺加添加剂降低其膨胀性和含水量,增加粘土强度和稳定性。
常用的添加剂有无机结合料(如石灰、、NCS等)和粗粒料(如矿渣、砂砾料等)。
添加剂的选用应根据公路设计等级和实地试验确定。
2.3包盖处治
包盖处理能解决高液限粘土干燥易开裂、雨后强度低等不良性质,避免路基的开裂。
高液限粘土路堤靠近边坡暴露面的那部分土的含水量蒸发快于中间的土体的含水量蒸发速度。
利用改良土或土工织物将高液限粘土路基进行包盖处治可以控制高液限粘土含水量变化而引起的胀缩变形,降低外界大气对地基含水量的影响,隔绝了高液限粘土与外界大气直接接触,减少了高液限粘土内部的湿度迁移,从而加固高液限粘土路堤。
包边的普通土与高液限粘土部位的工后沉降差必须小于4%。
3.1施工准备
施工前,应进行实地采样,按《公路土工试验规程》确定原土的性质,进行必要的含水量试验,颗粒分析试验,重型击实试验、界限含水量试验、承载比(CBR)试验。
确保填筑表面的平整度和压实度符合要求。
3.2摊铺及整平
铺筑顺序应根据地下水位确定。
地下水位高时,要先铺砂,后填土,再拌和;地下水位低,应填土,后铺砂,再拌和。
通过实验确定松铺系数,计算出卸土的间距,并用石灰划记,严格控制土层厚度,避免摊铺不均匀。
摊料前要将尺寸过大的颗粒及其他杂物清除。
及时检测土的含水量,严格控制含水量在最佳含水量以内。
土摊铺均匀后,要用平地机严格按规定的纵坡和路拱进行初步整平和整型。
3.3拌和及整型
采用旋耕机和多烨犁相结合确保拌和均匀,拌和前先将铺好砂的土翻拌两遍,使砂分布到土中。
第一遍由路中心开始,慢速前进,将混合料向中间翻,第二遍从两边开始,将混合料向外侧翻,后面的两遍应翻犁到底,并随时检查调整翻犁的深度,使稳定土层全部翻透。
防止翻犁过深或过多破坏下层的表面,混合料拌和均匀后应色泽一致。
混合料拌和均匀后,立即用平地机初步整平和整型。
对于局部低洼处,用人工将用新拌的砂土混合料进行找补整平。
现场取拌和料进行含水量、颗粒分析、界限含水量、相对密度、重型击实试验、承载比(CBR)试验,以确定改良后拌和料的性质。
应以CBR值、粗粒土含量等主要控制指标对现场拌和的拌和料进行质量控制,若不满足有关要求,应采取相应措施补救。
3.4碾压
混合料达最佳含水量时,由试验段的具体情况确定的压实机械,严格按照压实工艺进行碾压。
先静压,再振压。
碾压时,一般重叠1/2轮宽,路基的两侧要多压几遍。
在碾压过程中,如有松散、弹簧、起皮等现象,应及时处理,使其达到质量要求。
4高液限粘土化学改良法施工技术
4.1施工放样
由路基高度、实测高程、施工地段施工期的沉降值和路基边缘压实的加宽值,考虑到路基沉降、路基削坡等进行施工放样,以确定路基的填筑边线,并做好标明,确保填筑时卸料到位。
砂化土要由专人指挥到指定位置卸料,然后用推土机初平,并用平地机精平检测含水量,当含水量偏大时要进行翻晒,含水过少时应用洒水车进行补水,直到若含水量接近最佳含水量才能进行下道工序。
4.2拌和
先用桦犁结合圆盘耙及旋耕机进行翻拌,使灰土层拌和均匀,颜色一致,无灰条、灰斑。
再用路拌机拌和,粉碎,进一步降低颗粒大小下。
拌和必须进行到灰土均匀、颗粒大小符合设计和规范要求为止,一般2~3遍即可工。
4.3稳压、整型
在施工层含水量符合要求后用推土机履带快速稳压一遍,再用平地机整平。
稳压和整平过程交错重复进行,防止本层土施工的不均匀。
整平成型至要求的纵横坡度为路床80cm以下整型为3%的横坡;进入路床8Ocm范围时,再逐层调整至设计横坡,以便于施工排水。
4.4碾压
按照铺筑试验段确定的机械组合和碾压程序,采用振动压路机和三轮压路机进行碾压。
碾压时速控制在1.5~1.7km,碾压遍数一般为4~6遍,最终碾压遍数以满足相应层要求的压实度为准。
5结语
总之,对于路基填筑,高液限粘土的使用应严格按照规范要求施工,由于高液限粘土应用的规定存在着局限性,要根据实际路况及设计要求制定不同施工方案以确保公路质量。
参考文献:
[1]王年香,编著.高液限土路基设计与施工技术「M〕.北京:中国水利水电出版社
[2]高星林,任文峰.高液限粘土路基填筑技术【J].筑路机械与施工机械化,2005(12).。