公路路基砂质粉土填土工程施工中的技术

浅析公路路基砂质粉土填土工程施工中的技术
摘要：文章叙述了国内外对于粉土填土工程的现状的研究，分析了粉土工程的性质以及当前最常用的改善粉土的处理方案，同时以泗许高速的粉土工程特性为例，分析了粉土工程的压实作用机理，并按照试验出的方法，对粉土工程进行了改良，提出了最适合工地的掺配比，同时改善了浸泡时间对于土的cbr值、粉土影响规律。

关键词：公路路基；粉土；砂质；填土工程
中图分类号：u213.1 文献标识码：a 文章编号：1671-3362（2013）01-0028-02
1 国内外对粉土的研究现状
1.1 粉土的分类
粉土是一种筑路材料，它的工程性质较差，若将粉土作为路基，在填土压实的过程当中，道路的压实度很难满足要求。

粉土的性质介于粉性土和砂土之间，根据沙粒粒径小于0.005mm的颗粒是否超过10%的含量，将粉土分为砂质粉土和粘性粉土。

一般情况下，路基填土工程经过压实，粉土的渗透系数、隔水和隔温性能、毛细水上升高度、塑性变形性能都能够有明显的改善。

1.2 粉土的鉴定方法
粉土是一种介于粘性土和砂土之间的过渡性土，它的工程性质和粘性土以及砂土有着明显的区别。

粘性土和砂土在外观上很好区别，但过渡性的粉土不是很容易区别，并且没有很明确地指出确定粉土究竟该采用哪儿种方法。

有关粉土的鉴定方法，应该要根据室
内试验指标和野外鉴定这两方面综合确定，不能够单看ip值。

首先，粉土连接力弱，干土易破碎，干土块在手指尖捏搓可以变成粉末，用手摸时感觉粗糙，土的表面及切面都很粗糙；湿土一般不粘着物品，可塑性较弱，干燥后一碰就掉。

其次，粉土具有低饱和含水量，一般来说在20%～30%之间，具有低液限，一般来说小于20%。

另外还可以根据粉土压缩固结稳定较快、内摩擦角小、低强度、毛细水上升高度、干缩胀不明显等特征进行综合鉴定。

1.3 粉土的压实机理
影响粉土的压实效果的因素主要有两个方面，内因主要是指土的含水量和性质，外因主要是指压实时的人为因素和自然因素。

最大干容量和最佳含水量是两个非常重要的指标，同一类土，最大干容量随着压实功能的加大而增大，最佳含水量随着压实功能的加大而减小，通过某地区的粉土级配曲线和理想级配曲线进行比较，可以发现粉土分布存在着非常严重的不足，其级配分布非常不均匀，因而造成填土过程当中的压实困难。

2 以泗许高速为例进行填充方案探索
不同地区的粉土会有不同的颗粒级配和塑性，因此在填充工程当中表现差异也很明显，本文就以泗许高速公路为例进行技术分析。

泗许高速公路的路基主要是砂性土，天然含水量大致在29%以上，超过了最佳含水量，cbr值在1～3之间，塑性指数在9～15之间，液限是26～31。

根据相关的公路路基规定，这种砂性土不能够直接作为高速公路的填料。

为了满足路基的稳定性、压实度、设计强度、
路基成型要求，必须对填筑填料进行处理，要外加石灰、水泥等胶结材料，进行稳定处理。

在土中掺入这些材料之后，水泥、石灰和土之间就发生了活化作用和胶结反应，从而使得土的性质发生了根本性的转变。

2.1 水泥改善的实验结果和分析
结合常规的cbr实验需要浸泡96h的要求，我们分别按照2%、4%、5%外掺量的水泥标准测试，得出结论是：随着水泥掺量的加大，最佳含水量正在不断的减少，但是最大干密度却变化不大。

根据实验结构，按照最佳含水量进行cbr实验，由实验结果可以得出，随着土样密实程度的提高，cbr值也在不断的增加，而且，在2%掺量的水泥实验时就已经能够满足路基的最低要求了。

2.2 石灰改善的实验结果与分析
根据常规cbr实验需要浸泡96h的要求，分别做了2%、3%、4%
的外掺量的石灰实验，由实验结果可知，随着水泥掺量的增加，土样的最佳含水量正在不断的增加，但是最大干密度的变化同样也不是很大。

根据已经得到的实验结果，根据最佳含水量进行cbr实验，可以得知：随着土样密实程度的提高，cbr值也在不断的增加，并且，2%的石灰掺量同样也可以满足路基填料的最低要求。

2.3 掺入料的对比分析
根据上述的两个实验结果可以看出，掺入石灰或者水泥对于土样的最大干密度的影响并不是很大。

同时，随着掺入量的增加，石灰的最佳含水量不断的增加，但是水泥的最佳含水量正在不断的减
小。

由于2%的石灰试样的cbr曲线高于2%的水泥试样，从这可以看出，在低掺入量时石灰有着更为良好的改良效果。

另外由于石灰在改良粉土的时候其水化胶结的时间比较长，但是水泥的水化终凝的时间比较短，因此在使用水泥改良粉土的时候必须要考虑使用终凝时间比较长的水泥，不仅如此，还要考虑改良土样在压实前水泥是不是能够终凝。

3 施工方案
3.1 收料控制
首先就是要检测土样的含水量，看是否达到了最佳压实含水量的要求，是否在4%左右，在符合要求之后，将土样拉到现场，按照已经打好的网格，每一个网格之内导入一车的土样，这个步骤收料员应该严格控制。

3.2 虚铺厚度控制
首先要按照计算的土样的车数，在约20m以后就开始使用推土机进行整平，做出一个大约2%左右的路拱，然后测量员再进行测量，要让虚铺的厚度控制在24～26cm之间。

如果土样的含水量比较大，那么就要充分地进行划晒，使得水分达到标准的水平，同时注意在划晒的过程当中要注意方向，避免造成土层厚度不均；如果含水量偏小，那么就需要适当地加入水量。

3.3 掺灰
有两种方法可以采用，对于那些含水量达到20%以上的土样，可以直接在备土场掺入生石灰，这样就可以起到对粉土的改良作用，
又可以有效地降低含水量，而对于含水量在20%以下的土方，可以直接运输到路基上，然后在现场掺入水泥或者生石灰。

3.4 拌和
使用3台犁将土层彻底翻透，使得那些没有被拌碎的土块划到上面，在拌和的时候要重叠一部分进行拌和，以防止出现漏拌的现象，在拌和的过程当中要派一个专门的人员负责拌和的深度，以免出现夹层。

3.5 整平
在拌和完毕之后要使用推土机进行推平、稳压，然后要用平地机进行整平，最后要按照施工的要求放置点桩，用平地机将土样整平至桩顶，但是要在整平时将多余的混合料均匀地分布在整个施工路段当中，这样才可以满足设计的要求。

3.6碾压
在进行碾压的时候注意土样的含水量要控制在最佳含水量之上
的3%～4%之间，一定注意不要在最佳含水量之下进行碾压，要先使用18t以上的压路机碾压两遍之后，然后再用低频高振幅的震动碾压机进行碾压，最后再用低频低振幅的碾压机进行碾压，在检查压实度之后，如果发现不合格，洒水之后继续进行碾压。

3.7 检测
在路基碾压到符合标准的压实度之后，在表面进行收光处理，如果说表面的含水量下降得很快，那么表皮就不适合继续进行压实，要进行洒水之后，再进行碾压。

3.8 养护
因为刚成型的灰土容易失水，所以需要及时地进行养护，在洒水的时候要尽量采取水量较小的低压出水，在洒水的过程当中，要尽量避免出现大面积漫流的情况。

4 总结
综合全文所述，本文在依托泗许高速公路工程的基础之上，根据实地取样分析，并且针对本地的土质土样的工程特性，面对粉土cbr 值达不到施工要求的缺点，提出了利用水泥、石灰进行改良的方案。

但是，应该注意到，在实际施工过程当中还有很多可以采用的配合比方案，比如石灰和粉煤灰、水泥和石灰等各种不同组合，这就表明了或许还有更加良好的配合比方案可以进行选择。

参考文献
[1]钱家欢，殷宗泽.土木原理与计算[m].北京：水利电力出版社，2010.
[2]刘连喜.武汉地区粉土的工程特性的探讨[j].土木工程基础，2010，（3）.
[3]林本海，李业茂.粉土工程性质的探讨[j].岩土工程师，2011，（8）.
作者简介：陈杰武（1985-），男，汉，广西北流，助工，本科，研究方向：公路工程施工管理。