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高液限土路基填筑施工技术探讨

发表时间：2021/4/20 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。
        3.高液限土常见的处治措施
        （1）直接填筑法：填料符合下述要求时，可采用直接填筑法。92区塑性指数小于30%，最佳含水量不大于26%，最大干密度不低于1.55g/cm3，CBR值大于3%，但低洼地段，常水位以下路基，构造物回填不得使用该类土。 93区采用含有较多的粗粒土，最大干密度不低于1.70g/cm3，最佳含水量不大于20%，CBR值大于5%。95区最大干密度不低于1.80 g/cm3,最佳含水量不大于20%,CBR值大于8%。
        （2）包芯法：对于无法达到直接填筑要求的土质，可采用包芯法施工该类土只能用于90区内心。
        （3）土石分层填筑法：对石源丰富的地段可采用填筑一层高液限土再填筑一层石料的施工方法，填石时要求采用羊角碾将石块部分压入高液限土中。
        （4）掺石灰、水泥改良处治法：高液限土利用可通过改良土的工程性质，将不良的材料变成技术上可行经济上合理的路基填筑材料，以满足路基路面设计对路基强度和稳定性的要求。
        4.工程实例
        广西贺州生态产业园市政路网项目实施的横七纵二路、天贺大道、科技大道、民丰路、民田路均含有大量高液限土，且周围10km内均无其它土类，这就得根据高液限土的工程性质确定填筑路基的适宜程度，必须通过试验，测定各项物理力学技术指标，分析其工程性质，确定影响压实度及路基稳定的各种因素，确定较有效的施工工艺及措施。部分试验结果如表所示。

        试验结果表明：土的液限、塑性指数、含水量检测值很高,该土有类似膨胀土的性质，饱水后强度明显降低，易造成路基失稳，爆晒后则开裂而且裂缝随爆晒时间的延长而加大，直接影响路基整体强度，根据最佳含水量及最大干密度指标，高液限土的压实度很难达到93区以上的标准，即93区及以下填筑采用直接填筑法，而本项目要进行路床填筑，达到95区标准，且周围10km内均无其它合格土类，路床填筑采用掺5%水泥改良处治法。
        5.掺5%水泥改良处治法探讨
        （1）改良土填筑作业应分层碾压，每层压实厚度20cm，水泥掺量按90公斤/立方米，及每层每格水泥掺量9袋，碾压时，各区段交接处应重叠压实。
        （2）拌和时，土块应打碎，粒径不应大于15mm，应按工艺性试验确定的配合比配料并拌和均匀，旋耕机注意调整其工作深度，拌和3遍保证拌合料色泽均匀，无灰条、灰团、花面。
        （3）填料的含水量应严格控制，确保土料拌和湿度，混合料的含水量不足时，应用管式洒水车补充洒水，洒水车不得在正进行拌和及当天计划拌和的路段上调头和停留，以免局部含水量过大。洒水后，应再次拌和，使水份在混合料中分布均匀。旋耕机械应紧跟在洒水车后面进行拌和，减少水份流失，混合料的含水量宜稍大于最佳值。
        （4）每层压实面应做成2%左右的路拱且平整，无积水、无明显碾压轮迹，无明显局部凹凸等现象。
        （5）水泥改良土应按设计要求的养生期洒水养生，保持湿润。养护期间应封闭交通。常温下成活后应经7d养护，方可在其上铺筑面层。
        结束语：综上所述，想要提高工程质量，使用高液限土用于93区及以下路基直接填筑，使用掺5%水泥改良处治用于95区路床填筑，必须通过严格的施工工艺控制，把握压实度检测指标，同时加强施工全过程的监督和监控，路基施工质量达到要求。广西贺州生态产业园横七纵二路项目93区及以下路基使用了高液限土直接填筑路基，95区路床填筑使用掺5%水泥改良处治，不但消化了大量弃方，保护了周围环境，而且有效控制了工程建设成本，达到了双赢的目的。该项目2019年10月10日竣工通车至今，路基稳定，使用情况良好，所应用的高液限土路基填筑技术，为今后类似工程的设计、施工，都积累了宝贵的、可借鉴的实践经验。
参考文献：
[1]王年香. 高液限土路基设计与施工技术. 中国水利水电出版社.2005.
[2]广东省高液限土路基修筑技术指南（GDJTJ/T E01-2014）.广东省交通运输行业地方标准. 2014.
[3]王年香，章为民. 高液限土路基填料的选用与改良方法.见：郑健龙，杨和平主编，膨胀土处治理论、技术与实践，人民交通出版社，2004.329-333。