盐城绿渡公路过湿土填筑路基处理技术

时间:2022-04-24 11:54:07

盐城绿渡公路过湿土填筑路基处理技术

摘 要:本文通过对过湿土的类型划分、工程特性的分析,结合盐城绿渡公路路基过湿土的分布情况,在处置过湿土路基时,采取翻晒、掺加生石灰和强填的有效结合,并在盐城公路施工中应用成功。研究表明:在填料允许的情况下,用粗粒土进行强填处理过湿土,能够达到良好的效果,并且具有一定的工程经济效益。

关键词:过湿土;路基填筑;强填土;处治技术

1引言

路基是公路的重要组成部分,它的施工质量的好坏,直接影响到整个公路的工程质量。路基又是路面的基础,它与路面共同承受行车荷载的作用。实践证明没有坚固、稳定的路基,就没有稳固的路面。路基的强度和稳定性是保证路面强度和稳定性的先决条件。在公路路基施工中,由于受到天气及施工工期的限制,经常遇到采用过湿土填筑路基的情况,因此,必须采取适当措施保证其施工质量,这也是确保路基工程质量的关键。

2过湿土的特点

当前公路路基施工中采用的过湿粘性土,土质极差,塑性指数高达24,击实最大干容重为(1.9g/cm3),其液限高达47%,雨天泥泞不堪,粘性很高[1]。晴天粘土表层虽然干爽,但里层含水量却高达30%以上。所以,这类土质用作路基施工时,需要翻拌、晾晒、粉碎,甚至掺入一定比例的石灰,以降低其含水量,改善压实特性。

3过湿土施工中存在的问题

1)施工周期长,经济效益差。过湿土一般要采取翻拌晾晒、掺灰等处理措施,这就需要较长的施工周期。而南方气候潮湿多雨,施工日少,一旦下雨就得再等天气晴好后晾晒,这就更给施工带来不便。

2)施工难度大,存在技术问题多。过湿粘性土塑性指数(Ip)大,土质颗粒细,裹水能力强,土块很难破碎。土太干时,粉碎碾压也成问题。机打不碎,压路机压不密,造成压实土孔隙率大,压实度达不到要求[2]。有的施工单位苛求低含水量靠加大压实功达到压实度要求,但在日后使用过程中,会吸收更多的水分才能趋于稳定,造成吸水膨胀,干密度降低,造成工程质量隐患。压实成型的过湿粘土路基表面极易失水干缩,形成干缩裂缝,一旦有雨水渗入,将造成压实成型的土路基达不到要求而返工。

4工程实例

绿渡公路K2+325至K3+123段,过湿土路段比例很大,工程性质差,一般的翻晒很难满足施工要求,且施工进度缓慢,受天气影响很大"再结合,掺加生石灰和强填土的方法进行处理,取得了好的效果。

4.1公路过湿土的分布

绿渡公路公路土质情况为:地表、沟谷及坡角分布有浅黄色、硬塑状亚粘土,软塑-硬塑,下部为紫红色泥质粉砂岩夹泥岩、砂砾岩;以及中厚层紫红色细砂岩、中厚层灰色砂砾岩夹薄层泥岩。在该标段存在大量的过湿土地基,表面极易失水干缩,产生收缩变形,甚至形成干缩裂缝,一旦有雨水渗入,又会造成压实的土路堤强度下降而丧失稳定。土体含水量超过最佳含水量很多,在路基施工前经过晾晒也超过最佳含水量很多,必须考虑对过湿地基进行处理。

4.2过湿土路基处治措施分析

过湿土处理的关键是如何快速有效地降低土的含水率,使其接近最佳含水率。传统的处理方法是翻晒法,后来又发展到外掺剂法等。虽然国内外对过湿土处治都进行过研究,但是各种处治方法都具有明显的地域性特点,处治对象有很大的差异。

4.2.1翻晒法

翻晒法表观上比较经济,但该法降低土料含水率的速度较慢,受天气影响也较大,如果遇到连续阴雨天气,往往会延误工期,反而增加建设费用。此外,翻晒法的施工质量不易控制,容易造成局部土含水率偏高,碾压时产生局部翻浆和弹簧现象。根据施工经验,该法只适用于天然稠度大于0.9的土。对于天然稠度小于0.9的土采用单一的翻晒法是不可行的。

4.2.2石灰处治过湿土掺入土中生石灰的作用有:

(1)用生石灰处治过湿土,可相应地减少土中的含水量,使含水量降低;

(2)生石灰掺入土中后,达到了干湿材料的混合作用;

(3)生石灰的水化吸水作用,也就是氧化钙转化为氢氧化钙的过程,它将吸收约25%~35%的水份;

(4)生石灰与土拌和过程中引起水份蒸发,其蒸发作用又受到掺入土中的石灰剂量的多少。石灰所含有的活性氧化物含量。施工季节和拌合机具及拌合的方式方法等有直接的关系。当石灰剂量较低时,石灰主要起稳定作用,使土的塑性。膨胀性、吸水量降低,具有一定的水稳性,随着石灰剂量的增加,石灰土的强度和稳定性提高,但当剂量超过一定范围,过多的石灰在空隙中以自由存在,将导致石灰土的强度下降。所以应控制石灰剂量,在取土坑中用生石灰与土拌和后焖灰,利用生石灰在消解过程中的吸水作用降低土的含水量,并通过石灰中的活性钙、镁离子与土中的阳离子的反应,改变土的塑限,使土变得松散,能有效地缩短施工周期,提高强度。

4.2.3强填法

强填法可以根据当地筑路材料情况,合理综合利用当地卵石。粗粒土强填入过湿土中,显著降低含水量。在有效控制压实速度和压实标准的基础上,达到合格的压实度。同时,此法能很好控制工期和降低工程建设成本,在当地有合适强填材料的前提下一种合理可行的方案[3]。

4.2.4盐城绿渡公路过湿土路基处置技术

针对盐城绿渡公路过湿土路基的情况,选用了翻晒、掺生石灰为辅,强填土为主的处理技术。结合盐城绿渡公路周边筑路材料情况,实际路基施工中,对过湿土地基处理采用了在过湿土中强填粗粒土、碎石的措施对过湿地基进行处理。施工过程中发现通过强填后,土体的含水量能显著下降,特别在含水量特别大的地基段,采用先翻晒再强填的方法,很好的达到压实最佳含水量的要求。强填过程中通过采用检测光轮压路机压过后无轮迹,达到很好的控制压实度标准,而且可以就地取材,降低工程造价,达到良好的处治效果。

施工中,对于含水量特别大的地基段,可以先翻晒,这样可以降低含水量几个百分点,然后再用粗粒土进行强填,能够很好的达到最佳含水量的要求,达到压实度标准。掺加生石灰粉对路堤填土含水量的降低也具有明显的作用,这种作用是干料增加、水化吸水、放热蒸发的综合影响,能够发挥其吸水量大的优点。盐城绿渡公路处置过湿土过程中,合理运用周边材料,以强填土为主,结合翻晒!掺加生石灰等方法,满足了最佳含水量和合理压实度的标准。

5结论和建议

1)针对盐城绿渡公路过湿土路基,进行实验段处治后,对其进行检测,证明密实度和含水量均能达到标准要求。过湿土路基使用性能得到很大改善,保证了路基的工作要求。此段路通过几年的使用,路基无沉降、无变形,边坡稳定;路面横坡适度,行车舒适,路面无病害。该处理方案通过实践的证明,所采用的设计与施工方案是可靠、可行的,可供类似的工程借鉴。

2)目前国内,对过湿土的室内试验研究情况,与工地的过湿土的处治有很大差别,因此建议采用更接近实际情况的模型进行研究。对于强填法处治过湿土,也可以建立相关模型,定量分析,用粗粒土进行处置的效果。

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