谈埃塞俄比亚WA项目底基层填料解决方案

摘要：本文简要介绍了埃塞俄比亚Wolkite-Arekit道路升级改造项目解决底基层材料的方案。

关键词：填料； 掺配； 物理改良

中图分类号：TQ450文献标识码： A

Welkite-Arekit公路升级改造工程地处埃塞俄比亚South Region，全长60公里左右,工程目的为将既有砾石路面改造成为双车道单层沥青混凝土路面。本地区土地肥沃，公路沿线除砾石填料外，其它填料天然含水率高，均在20%左右，液塑限偏高。针对取土场材料这一特点，为了使填料满足设计和规范要求，我们决定对现有底基层取土场材料进行掺配，也即物理改良。

1.底基层填料技术要求

1.1天然砂砾材质要求

下述天然砂砾底基层材质要求，用表格形式列出：

其中筛分满足以下级配要求：

2.底基层材料选用比较

WA项目通用技术规范采用Ethiopian Roads Authority Standard Technical Specifications(2002 edition)，即埃塞俄比亚公路局标准技术规范（2002版）。该规范列出底基层材料有以下几种：

1.Natural Gravel天然砂砾

2.Cinder Gravel 矿渣或火山渣

3.Crushed Rock 碎石

4.Crushed Gravel 破碎砂砾

5.Crushed Rock or Crushed Boulders 破碎毛石

6.Recycled Pavement Material 现有路基材料

本工程全长60.31公里，起始桩号为K0+000，终止桩号为K58+500.现有底基层料场有①K4+600RHS②K7+100LHS③K9+100RHS④K12+680RHS⑤K37+400LHS⑥44+700RHS.一般情况下，如能单独采用上述取土场填料是最经济的。曾经一度，我们想过采用碎石底基层，但考虑到一来需寻找合适毛石料场，二来需钻孔爆孔，三是需安装破碎系统及变压器（埃塞电力局工作效率很低，仅变压器一项，估计要耗时一年），四是埃塞电力供应不正常，五是生产成本过大，我们无法承受。所以综合以上各因素，我们考虑利用现有料场及寻找新料场，利用两种或两种以上材料进行掺配即物理改良来获得合适的底基层材料。

2.1项目部各底基层材料特点概述

下面详述各现有底基层料场特点：

1.K4+600RHS 该料场材料液塑限偏大，顶部材料加州承载比偏低，底层材料会好些

2.K7+100RHS 该料场材料液塑限偏大，在开挖断面发现有黑棉土夹层，很多又很薄，所以导致液塑限不满足要求；材料单纯用挖机开采，超粒径材料居多，需用推土机配合进行破碎，一来可以减少废料，二来降低液塑限，三是提高加州承载比，四是优化材料级配

3.K9+100RHS 液塑限满足要求，表层材料风化较严重，但往下挖，材料硬度提高。该料场需钻孔爆破，爆破后需推土机碾压破碎，但料子仍然偏粗，目测大于19毫米砂砾石占总比例80%以上，如用到路上，需与低塑性砂性土掺配

4.K12+680RHS 液塑限满足要求，与9+100一样，也需采用钻孔爆破，并用推土机辅以破碎，上到路上后仍需用振动压路机碾压破碎一道，然后掺低塑性填料

5.K37+400LHS 顶部为路基垫层材料，需清除顶部腐殖土覆盖层并将路基垫层材料利用后方可开采下部底基层材料，但下部材料变化较大，挖机在开采过程中不可避免要将高塑性材料混入，且该料场最优筑路材料为风化碎裂岩，加洲承载比不一定能充分满足要求，所以我们的想法是将其与K12+680RHS以及K17+680LHS,三个料场进行掺配，一来提高CBR,二来降低PI.

6.K44+700RHS 顶部为普通填方料，中间层为底基层材料，但用挖机开采后粒径偏大，下层为低塑性材料，可与其他料场掺配降低PI.

2.2低塑性材料料场特点概述

低塑性材料料场有以下几个：

1.K17+680LHS 该料场为深灰色砂性土，前期曾用该材料做路基填料，在碾压过程中易产生推移，且成型后如开放交通，并不能保持其形状，由此看来该材料塑性低。

2.K29+300LHS 该料场顶部曾作为路基填料使用，开采到下部后发现白色砂性土，且越往下材料越硬，需爆破和借助破碎锤。

3.K44+240RHS 该料场顶部50公分材料除洛杉矶磨耗不满足要求外其余指标均符合底基层材质要求，因为层厚较薄与下部3米材料混合作为路基填料使用，3米以下发现白色砂性土，该材料在干燥状态下愈发坚硬

4.K44+700RHS 下部为低塑性材料

3.底基层掺配试验的结果

底基层掺配的范例

下面列举底基层掺配的几个典型范例：

①K7+100LHS与K9+100RHS(粗粗搭配)

K7+100LHS取土场CBR能够满足要求，但PI偏大，而K9+100RHS取土场CBR和PI皆满足要求。两个料场皆需采用推土机破碎，因料子粒径偏大，粉料较少

②K37+400LHS与17+680LHS（粗细搭配）

K37+400LHS需尽量选择大于4.75毫米的砂砾料，然后再与17+680掺配会取得好的效果。因为即便K37+400LHS全部为4.75毫米以上料子，上到路上后，一部分料子会被振动碾压碎，PI会增大，因为本身有的砂砾块石中就夹着高塑性粘土。所以这也是掺加17+680LHS料子的原因。

K37+400单独试验结果

③K37+400LHS，K12+680RHS与17+680LHS（两粗一细搭配）

此种掺配方案用于K12和K37之间的底基层施工，K37+400LHS料子不能单独作为底基层使用，但是我们已经开发出来，而12+680单独用做底基层，储量不能满足施工要求。所以综合以上因素，我们将12+680料子与37+400料子混合，一是加K12+680RHS料子增大CBR，一是加K17+680LHS料子，降PI

④K37+400LHS与44+240RHS（粗细搭配）

对于K37以后的底基层施工，用37和44料场进行掺配就经济些。44+240RHS材料为低塑限砂性粉土。

结语：

物理改良土是一种非常好的手段，针对本项目填料品质不高的特点，可以将现有取土场材料充分利用起来，避免寻找新料场而延长工程建设周期。无机稳定土这种材料在非洲采用并不多，因其成本较高，待非洲经济发展到一定程度后，化学改良土可能会成为公路底基层的主要形式。