含砂低液限粉土在路基填筑中的应用

【摘要】结合邯黄铁路施工定的地理条件，含砂低液限粉土在路基填筑中的使用以及工程特性的分析，总结了粉土填筑路基的压实及影响因素，提出了一套行之有效的粉土压实工艺，并在邯黄铁路施工中得到了验证。

【关键词】含砂低液限粉土；路基填筑；应用

【中图分类号】TU449 【文献标志码】A 【文章编号】1003-1324（2012）-03-0100-02

新建邯郸（邢台）至黄骅港铁路工程二标段地处河北省邢台和衡水市，所在地为冲积平原，地势开阔，地形平坦，一般海拔20～35m，局部低洼，全长112.12km，路基填土方量为1186万方，标段内分布大量低液限粉土，该种土质塑性指数低、粘性小，含水率较低，土质松软，作为路基填土施工时成型困难，因为低液限粉土在颗粒组成、对水的敏感程度和压实效果等方面不同于一般土，如果机械配套及施工技术不合理，路基压实度很难满足要求，质量不容易控制，所以有必要对含砂低液限粉土填筑路基问题进行分析和研究。

1 粉土的物理性能及工程特性

1.1粉土的粒径及物理参数

该标段沿线广泛出露的地层主要以第四系全新统冲积而成的粉土、黏土，以含砂低液限粉土为主。土呈深灰色细粒状，其表观特征为：粒径集中，松散且不稳定，工程性质不良。经过颗粒分析，该土的粒径分布见表1，计算得该土的不均匀系数Gu=6.92。因此，根据土的分类，该土确切定名为含砂低液限粉土，简称粉土。

根据《铁路工程土工试验规程》TB 10102-2010 J1135-2010有关规定，测得粉土的物理参数，详见表2。

1.2粉土工程特性：

（1）根据土样的筛分结果可知，该土的颗粒大多集中在0.075～0.002mm粒度分布存在着严重的不足，因此造成压实困难。

（2）该土的毛细孔多，空隙率大，保水性差，没有粘性，呈分散状；土内有许许多多交错相通的孔道，使水分易蒸发。施工中必须保持各环节衔接紧凑，减少水分损失，使每层填土的施工在最短时间完成。

（3）该土的黏聚力小，抗剪能力差，在外力的作用下极易形成扰动破坏。

（4）该土的水稳定性差，保水性也差，尤其是路基边坡、路基顶部等容易被水冲刷，造成滑塌或破坏，施工时须采取必要措施加强防护。

2 工程的实施

粉土路基填前碾压及填方路基处理与其他路基相同，必须严格按照规范及设计要求进行。在此基础上，我施工方又根据具体的含砂低液限粉土进行了试验和试铺验证，通过试验确定了适宜的松铺厚度，通过试铺确定了碾压组合以及碾压遍数。

2.1松铺厚度

根据粉土的试验分析，确定铺筑时每层的松铺厚度为30cm±2cm。

2.2机械选择

对于粉土路段路基施工，施工机械方面选用XS202—J或TZ25型频率在30HZ左右的振动压路机和YL20C型胶轮压路机相结合。

2.3碾压组合

粉土路基填筑时，碾压方案选用：一、二、二、一，即：稳压一遍、强振二遍、弱振二遍、最后再静压一遍。

稳压一遍的作用是平整表面，以免振动碾压时把土堆起来；强振两遍的作用是利用压路机的有效压实厚度，对本层的下部进行压实；弱振两遍的作用是使本层上部密实，下部压实后如果再强振，就容易把本层下部的填土振散，改用弱振使本层上部密实，且把含水率小的和强振时导致松散的表面碾压密实；静压一遍的作用就是采用胶轮压路机把表面弱振时松散的部分填土碾压密实。在振动碾压时，采取由低频强振向高频自然变弱振的组合方法。

2.4提高压实效果的途径

首先通过击实试验测定最优含水量及最大干密度，在最优含水量的0～2%的范围内分层压实，碾压前对粉土填土层的松铺厚度和含水量进行测定，符合要求后方可进行碾压，碾压时由两边自中间，曲线段由内侧向外侧进行纵向进退式碾压，保证横向轮迹重叠宽度不小于40cm，纵向碾压重叠长度不小于2m，确保碾压宽度均匀、无漏压、无死角。

3 提高粉土路基填筑质量的措施

在施工中我们根据大广高速公路使用粉土填筑路基的施工经验，结合邯黄铁路路基填筑的规范以及设计要求，在具体分析和调研的基础上，针对粉土的工程特性，提出了粉土路基填筑的质量控制点：

（1）根据该土级配不良，不易压实等特点，在施工中将松铺厚度控制在30cm±2cm，使作业面的土层保持在压路机的有效压实厚度范围内，同时采取有效的碾压机械组合、碾压方案及碾压遍数，保证了路基的填筑达到设计要求的密实度。

（2）由于粉土的水分易蒸发，保水性差，施工中采取人工增加低液限粉土含水量的环节：在取土场对工程用土方进行加水、拌和、闷土作业，使之含水量均匀，并且高于最佳含水量2～3个百分点（假如最佳含水率是14.2%，施工时则控制在16.2%～17.2%之间），以弥补低液限粉土水分蒸发快的缺陷。在施工中我们坚持做到各个环节衔接紧凑，缩短施工时间，集中上料、尽快推平碾压，减少水分的蒸发。

（3）由于粉土黏聚力小，抗剪能力差，易产生扰动破坏，我们在施工中每60cm高加铺一层3，0m宽土工格栅，以增加抗压强度、提高承载力，并控制路基的不均匀沉降。同时，在上土前先在表面洒水，消除干土夹层，使上下层更好地结合在一起。为了尽可能地减少机械车辆对粉土路基表面的破坏，施工区特设了一个进口和一个出口，中间预留一通道，当一段路基压实后，最后的车辆倒着进通道卸土，避免了运土车辆在调头时对已压实层的破坏。

（4）针对粉土水稳定性差，保水性也差，容易被水冲刷的特点，施工时采取人工配合机械的方法按设计要求做好路拱、横坡、纵坡，沿线路方向每30m增加一道临时流水槽，路基填筑时每填层加宽不少于50cm（待路基达到一定高度时再刷坡），以保证边坡的压实度和压路机的安全，并尽可能地防止压实层被水冲刷而产生亏坡现象。4结束语

（1）根据低液限粉土在邯黄铁路路基填筑中的应用，在控制好含水量，按照选定的碾压组合进行碾压，严格施工工艺，低液限粉土完全可以作为路基填筑材料使用，各项检验指标能够满足TBI0414—2003《铁路路基工程施工质量验收标准》。

（2）含水量是影响压实的主要因素，碾压时对含水率的要求较高，含水率太大容易造成“弹簧”现象，太小则松散不易压实，且表面易干燥。在施工中严格控制含水率高出最优含水率2～3个百分点，保持各环节衔接紧凑，缩短施工时间，减少水分蒸发，就能达到理想的压实效果。

（3）粉土填筑路基时应分层填筑，松铺厚度控制在30cm±2cm，动、静结合压实，采用先动后静，先强振后弱振、先低速后高速的振动压实方法。