高液限高塑性土和過濕的施工

1、高液限 高塑性土和過濕土的施工 廣西項(xiàng)目 鄒中波一、總 則1、目的 高液限，高塑性和過濕土是特殊的填方材料，其主要特點(diǎn)是壓實(shí)性較差，壓實(shí)后壓縮性仍較高，路基的沉降變形較大，變形穩(wěn)定時(shí)間較長(zhǎng)，規(guī)范中限制使用。需要使用時(shí)，必須采取滿足設(shè)計(jì)要求的技術(shù)措施，經(jīng)檢查合格后方可使用。在處理這類特殊土?xí)r，常發(fā)生沒有具體設(shè)計(jì)要求而廢棄不用導(dǎo)致極大浪費(fèi)或不加任何限制盲目使用導(dǎo)致質(zhì)量問題的嚴(yán)重后果，而發(fā)生后者的情況更為普遍。為了加快施工進(jìn)展，保證質(zhì)量，降低費(fèi)用，故必須正確地評(píng)價(jià)這類特殊土的使用性能，明確使用條件，使用范圍和使用方法。2、適用范圍高液限，高塑性土和過濕土是指液限大于50%，塑性指數(shù)大于26和天然稠度

2、小于1.1的土。3、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 除了滿足公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范及公路路基施工技術(shù)規(guī)范外，還對(duì)以下內(nèi)容提出了具體要求：1 對(duì)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行具體化，即填料、填的范圍和壓實(shí)施工控制標(biāo)準(zhǔn)具體化。2 基底的土質(zhì)和壓實(shí)要求高于設(shè)計(jì)和施工規(guī)范的要求。3 以路基高6m和15m為限制高度，因?yàn)榛缀吞盍陷^潮濕時(shí)，規(guī)范認(rèn)為6m已是高路堤，此時(shí)基底的壓實(shí)不低于90%，考慮到壓實(shí)情況，基底壓實(shí)度介于普通路堤和高路堤之間。此外，根據(jù)已有高速公路的應(yīng)用，15m作為最大高度上限是可行的。比規(guī)范20m上限稍低，臺(tái)階分級(jí)比規(guī)范高度低，路基下部邊坡緩于規(guī)范規(guī)定。4 壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)高于規(guī)范規(guī)定，提高了輕型壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)的要求。5 使用范圍嚴(yán)于規(guī)范要求，

3、稠度小于 1.1的土僅限于高速公路和一級(jí)公路的下路堤，以及二級(jí)公路以下的下路床以下部位。二、填料技術(shù)要求2.1物理力學(xué)性質(zhì)2.1.1基本性質(zhì)試驗(yàn)項(xiàng)目應(yīng)按規(guī)定的試驗(yàn)頻率和試驗(yàn)方法，進(jìn)行土粒比重、顆粒分析、液限、塑限、塑性指數(shù)，天然含水量，稠度和CBR值基本性質(zhì)試驗(yàn)。2.1.2CBR試驗(yàn)和要求CBR是在一定條件下試驗(yàn)所得到的強(qiáng)度指標(biāo)。目前，在進(jìn)行CBR試驗(yàn)時(shí)，只試驗(yàn)干法重型標(biāo)準(zhǔn)最佳含水量和不同壓實(shí)度下的值，不能反映高液限，高塑性指數(shù)和過濕土的強(qiáng)度情況。稠度在1.051.30情況下進(jìn)行不同密度的CBR試驗(yàn)，以確定CBR的最佳值和對(duì)應(yīng)的含水量范圍，并與實(shí)際施工的壓實(shí)條件相同，才能真正反映強(qiáng)度情況。施工

4、中CBR的控制值應(yīng)符合以下要求：路基填方材料最小強(qiáng)度和最大粒徑項(xiàng)目分類（路基面以下深度）填料最小強(qiáng)度CBR（%）填料最大粒徑（cm）高建、一級(jí)公路二級(jí)以下公路路堤上路床（030cm）8.06.010下路床（3080cm）5.04.010上路堤（80150cm）4.03.015下路堤（>150cm）3.02.015零填及路塹路床（030cm）8.06.010 3.1.3壓縮性壓縮性是評(píng)價(jià)路基壓縮變形的重要指標(biāo)。根據(jù)壓縮系數(shù)a1-2，按有關(guān)規(guī)范要求，將壓縮性分為三級(jí)。根據(jù)以有高速公路的應(yīng)用，填料強(qiáng)度符合要求時(shí)，低壓縮性填料用于15m以下的路堤，中等壓縮性填料可用于6m以下路堤是可行的。高壓縮

5、性填料應(yīng)進(jìn)一步評(píng)價(jià)路堤的壓縮變形后方可使用，路堤高度一般不小于3m。表2 土壓縮性分級(jí)壓縮系數(shù)a1-2（MPc-1）壓縮性分級(jí)< 0.1低0.1< 21-2< 0.5中> 0.5高2.1.4抗剪強(qiáng)度進(jìn)行抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)評(píng)價(jià)土的強(qiáng)度特性，并分析路堤邊坡的穩(wěn)定性。有效凝聚力c1應(yīng)不低于40Mpa，有效內(nèi)摩擦角不小于15°，這是最小的要求，若不滿足時(shí)，邊坡應(yīng)換土處理。2.2壓實(shí)特性土含水狀態(tài)用稠度表示，測(cè)定土樣的含水量和液塑限指標(biāo)，獲得土樣和稠度指標(biāo)。土樣的可壓實(shí)性與稠度的關(guān)系為：表3 土樣的可分散壓實(shí)性與稠度的關(guān)系稠度< 0.80.8-1.051.05-1.15

6、1.15-1.301.30-1.70分散壓實(shí)性不可分散晾曬可分散輕 型濕法重型干法重型不可分散的土不能使用，必須摻入穩(wěn)定材料如石灰后方可使用。晾曬可分散的土不能直接碾壓，稠度越小，分散越困難。當(dāng)土膨脹性較大時(shí)，應(yīng)降低壓實(shí)稠度，采用輕型或濕法重型標(biāo)準(zhǔn)。三、施 工3.1基底處理基底應(yīng)具有較高的強(qiáng)度，應(yīng)防止基底毛細(xì)水上升進(jìn)入路堤?；椎某休d力宜大于150kpa，土樣的CBR值不低于2%，壓實(shí)度宜大于濕法重型標(biāo)準(zhǔn)的88%，基底的承載力和壓實(shí)度不足時(shí)，會(huì)增加路基的變形，影響路基的穩(wěn)定性?；纵^潮濕時(shí)，可換填3050cm厚的透水性材料，并鋪設(shè)一層土工布。填大高度大于6m時(shí)，宜鋪設(shè)土工格柵加強(qiáng)基底坡腳部位。

7、實(shí)踐證明這些處理措施對(duì)提高路基的穩(wěn)定性是有效的。3.2邊坡處理邊坡分臺(tái)階的高度大于6m時(shí)，穩(wěn)定性將降低，這類特殊土，填筑高度為6m已屬于高填方路堤。故填土高度低于6m時(shí)，采用11.5的邊坡坡度；大于6m時(shí)，應(yīng)分級(jí)設(shè)臺(tái)階，每級(jí)臺(tái)階的高度為6m，從路基面以下最上一級(jí)邊坡坡度為11.5，下部其余分級(jí)的邊坡坡度為12。這樣，路堤下部的邊坡緩于規(guī)范規(guī)定，以增加穩(wěn)定性。3.3下路堤施工3.3.1工藝流程的要求采用挖掘機(jī)挖裝土方，自卸汽車運(yùn)輸，平地機(jī)攤鋪和凸塊式振動(dòng)壓路機(jī)振動(dòng)壓實(shí)的施工工藝。這種工藝組合對(duì)施工中含水量的控制和達(dá)到壓實(shí)度要求比較有利。3.3.2土方開挖采用挖掘機(jī)分層橫挖法或分層縱挖法，開挖過程

8、中應(yīng)加強(qiáng)路塹路段或取土場(chǎng)的排水，開挖出的土方應(yīng)及時(shí)裝運(yùn)使用，不得受雨淋濕。不得用推土機(jī)推松和過量碾壓剛開挖的土方。以免不利于稠度控制。3.3.3土方運(yùn)輸宜采用5 t以內(nèi)的自卸汽車運(yùn)輸。不宜采用鏟運(yùn)機(jī)挖運(yùn)施工。因采用鏟運(yùn)機(jī)挖運(yùn)施工，壓實(shí)前路基壓實(shí)度已達(dá)到80%以上，路基出現(xiàn)軟彈，影響土的分散和壓實(shí)，稠度不能控制，最后的壓實(shí)度很難達(dá)到要求。3.3.4攤鋪土料運(yùn)到施工現(xiàn)場(chǎng)后卸成小堆，在稠度小于1.05之前不要開始攤鋪?zhàn)鳂I(yè)，以免機(jī)械將壓實(shí)松土，不利于含水量降低。在稠度大于1.05后，用平地機(jī)攤鋪翻曬，松鋪厚度為2030cm，壓實(shí)層厚應(yīng)為1525cm之間。這樣松土受到壓實(shí)較少，有利于稠度控制和壓實(shí)控制。

9、3.3.5壓實(shí)土樣稠度為1.1以上才開始?jí)簩?shí)施工，有利于提高壓實(shí)度，減少以后路基的沉降變形。高液限、高塑性指數(shù)和過濕土的結(jié)構(gòu)性較強(qiáng)，本身強(qiáng)度又不高，強(qiáng)度還有明顯的各向異性，對(duì)壓實(shí)提出了較高的要求。要有效壓實(shí)，提高壓實(shí)均勻性，必須破壞土團(tuán)結(jié)構(gòu)，要求壓實(shí)設(shè)備與路基之間有較大的接觸應(yīng)力，必須采用大噸位振動(dòng)壓路機(jī)才能達(dá)到要求；但是這類土強(qiáng)度低，壓縮性高，大噸位壓路機(jī)碾壓很容易出現(xiàn)軟彈。采用重型凸塊式振動(dòng)壓路機(jī)振動(dòng)壓實(shí)，可解決上述矛盾，凸塊面積小，接觸應(yīng)力大大增加，凸塊與土基咬合，不會(huì)發(fā)生軟彈現(xiàn)象，靜壓后凸塊式振動(dòng)壓路機(jī)壓實(shí)遍數(shù)較少即可達(dá)到壓實(shí)度要求，由于土團(tuán)結(jié)構(gòu)完全被破壞，壓實(shí)度均勻性大大提高。碾壓工

10、藝：自重為140KN以上，激振力為250KN以上的振動(dòng)壓路機(jī)靜壓2遍，弱振2遍，再強(qiáng)振68遍。土樣稠度達(dá)到1.1以上確有困難時(shí)，可在稠度為1.051.1的范圍內(nèi)壓實(shí)。靜壓后，不需弱振，即可用凸塊式振動(dòng)壓路機(jī)振動(dòng)壓實(shí)，凸塊式振動(dòng)壓路機(jī)振動(dòng)壓實(shí)遍數(shù)為46遍，壓實(shí)度一般可達(dá)到輕型標(biāo)準(zhǔn)要求。3.3.6防止路基開裂施工中應(yīng)采取措施防止路基開裂。碾壓完成后，路基工作面曝曬超過4小時(shí)，已開始有細(xì)小裂紋，曝曬超過6小時(shí)，開裂裂縫延長(zhǎng)，縫寬變寬。長(zhǎng)度超過6m，寬度超過5mm的裂縫，對(duì)路基的強(qiáng)度和水穩(wěn)性有較大影響，特別是縱向裂縫危害更大。一些室內(nèi)試驗(yàn)資料表明，土樣開裂后，其強(qiáng)度只有未開裂的1/4左右，因此，應(yīng)采取

11、積極措施防止路基開裂?？稍诿渴┕ぬ斓纳衔缟贤?，下午攤鋪翻曬，夜間碾壓。碾壓完成后，路基工作面不宜曝曬超過6h。3.3.7防止雨淋雨季施工時(shí)，應(yīng)防止松土被雨淋濕。開挖出的土方若不及時(shí)運(yùn)走，堆放過程中受雨淋時(shí)，基本上無法再使用；稠度符合要求后應(yīng)及時(shí)碾壓，不宜堆放過久；如果攤鋪后24h內(nèi)還不能壓實(shí)時(shí)，宜先靜壓，以利遇雨時(shí)防水，下次施工時(shí)將表面翻松還可使用。凸塊式振動(dòng)壓路機(jī)振動(dòng)壓實(shí)后，工作面留下凹坑，雨季施工時(shí)會(huì)積水，應(yīng)保證施工的連續(xù)性，每碾壓完成一層后，及時(shí)檢驗(yàn)，及時(shí)上土施工下一層。施工中保證路基面有4%以上的排水橫坡，以利排水。3.4上路堤施工3.4.1填料的選擇上路堤受到汽車荷載的影響，應(yīng)采用低

12、壓縮性填料?？蓾穹ɑ蚋煞ㄖ匦蛪簩?shí)的填料，壓實(shí)度較長(zhǎng)，壓實(shí)后路基的壓縮變形較小。高速公路和一級(jí)公路路堤不得采用過濕土或曬干過濕土填筑，因?yàn)樘钪簩?shí)后，即使開始?jí)簩?shí)度較高，在環(huán)境中路基的最終壓實(shí)度會(huì)降低到環(huán)境稠度時(shí)的最大壓實(shí)度以下。用于上路堤的高液限、高塑性指數(shù)土，粗顆粒含量高于25%，干法重型擊實(shí)的最大干密度大約1.7g/cm3，壓縮性有明顯改善。 3.4.2施工要求按路基施工規(guī)范的有關(guān)要求施工。由于分層填料和壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)差異較大，施工到達(dá)路堤和路床的分界層時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格控制標(biāo)高。下路堤施工到達(dá)標(biāo)高后，應(yīng)嚴(yán)格整平和保證路基橫坡，以保證路堤厚度的均勻性。3.5路床施工3.5.1填料選擇高液限、高塑性和過濕土壓縮性高，易干裂，不得用于高速公路和一級(jí)公路路床填筑。但顆粒含量大于50%的含高液限粘土礫，當(dāng)強(qiáng)度和穩(wěn)定性符合要求，壓