高液限土在路基填筑中技术应用
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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。
3. 滑坡
由于路肩临空,易受风化影响,干湿胀缩频繁,土体强度衰减,当有雨水渗入时,特别是当路肩产生纵向裂缝时,容易产生坍塌。造成路堤土体产生坍塌的主要原因是:受降雨、蒸发、温度和风化作用的影响,最容易产生边坡变形,风化愈严重,边坡变形愈普遍,路堤基底的原始地形与地质条件,地表水和地下水的渗流与排泄条件,对路堤的稳定性有直接的影响。一般填筑在斜坡上的路堤或者在水田、池塘基底上的路堤,由于基底没能彻底处理,尤其是排水
不当,淤泥清除不干净,或有临近地下水或者地表水渗入路堤时,都将导致路堤边坡产生不同程度的变形,有事甚至促使整个路堤产生滑动。
4. 坍塌
高液限土路堤填筑后,边坡表层与内部填土的初期强度基本一致。但是随着通车时间的延续,路堤经受几个季节的反复收缩和膨胀作用,表层填土风化加剧,裂隙发展,当有水渗入时,膨胀软化,强度降低,导致边坡坍塌。
二、填筑时应采取的技术措施
1.土场的选择处理由于路段内土场的地下水位比较高,土的含水量特别大。为了降低土的含水量,先将取土坑周围开沟放水的方法,再用推土机将土推成大堆,进行晾晒这样土方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。
2.路基填筑时,松铺厚度不宜大于30cm,每层都要进行翻晒、粉碎,至填土含水量均匀、颗粒符合规范要求时,方可进行整平,碾压至规定压实度。验收合格的路段不宜久置,应及时填上层土,避免曝晒及雨淋,以免不必要的返工。
3.由于高液限土遇雨后其含水量还会增大,所以施工中必须严格控制最佳含水量,在高温季节施工时,过湿土外表经曝晒较容易干,而里面含水量仍然很大,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
容易压至规定密实度,所以,应当在回填土上路基之前,将其在场外进行翻晒、粉碎至含水量均匀,且大于最佳含水量的2%左右再回填,这样可以少掺或不掺石灰,既可达到规定的压实度,又简化了施工程序。气温较高的季节天然含水量相对较低时,可采用犁钯将土翻松,并用压路机碾压至要求的密实度。但作业面不宜太长,宜随上土、随整平、随碾压,防止水分损失。
4.由于含水量过大,可由取土坑挖出后,堆置坑旁初步晾晒,再运至施工作业段摊铺;或由取土坑挖出后先运至作业段一侧,经初步晾晒后再用推土机推至作业段上,用上述机械粉碎1—2遍,并经整平处理后,将规定剂量的全部或2/3外掺剂均匀撒布于上。掺灰、粉碎、拌和及初步碾压工序必须在同1d内完成。
5.对初步碾压的土层闷料24-28 h后,再将剩余的1/3石灰均匀铺撒到土层上,再行翻拌,测石灰土的含水量,使其达到最佳含水量的±2%的情况下整平后用重型压路机碾压,直至达到规定的密实度。
6.如果施工过程中遇雨,一般宜抢压,用上层土封住下层土。同时要加强排水功能,在路基边坡使用防雨布做临时急流槽以防大雨冲毁边坡,对已成型的路段,为防雨水渗进土基,抢在下雨前用帆布或塑料薄膜整体覆盖,待雨过天睛,打开防雨布,进行必要的复压,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。
三、高液限土填筑时应注意事项
1.高液限土施工,重点宜放在施工工序的连续上,抢时间,搞突击,经常关注天气预报,尽量避免雨淋。
2. 因过湿土含水量较大,填筑厚度应严格控制,过薄工序增多,浪费人工和机械台班,也影响工期,过厚的填土翻不透,旋耕机更难粉碎。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,使用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,最终只能返工重做。因此,路基填土厚度在高液限土填筑施工中更应严格控制的指标。
3.高液限土含水量的控制。由于高液限土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,在高温季节施工时,过湿土外表很快晾晒较干,而里面土的含水量仍然很大。当使用特殊机具进行翻晒,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,应当在回填土上路基之前,将其在场外进行翻晒、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。这样既可达到规定的压实度,又简化了施工程序。
结束语:
由上述可知,用高液限土进行路基填筑,在填筑过程需要进行讲究的,即高温、晴天填筑时可不掺石灰,而应在场外初步进行翻晒处理后再上路基。当含水量较高,翻晒期较长时,可按实际含水量的多少计算出所需掺石灰量(5%~10%),再将充分消解好并经过