摘要:高速公路作为推动社会经济发展、改善民生的重要基础设施,其建设伴随着大量的土石方挖填施工。而在我国西南地区,分布着大量的高液限土,若不加处理直接填筑在路基上,将对高速公路的质量影响较大;若直接废弃,一是增加费用,造成资源浪费,二是将对周边环境造成较大破坏。因此在保证路基填筑质量的前提下,有效利用高液限土是一个有必要解决的问题。
关键词:高速公路;高液限土;路基填筑;施工技术
引言
高液限土具体指的是液限、塑性指数以及相应的含水量均超出JTG F10—2015《公路路基施工技术规范》中的相应要求,不可以直接作为路基填筑材料的一种土料。在施工过程中,要对其采取措施使其满足相关技术标准,经过严格的检查并在其合格后,方可在施工中使用。同时,在受到市场经济和市场环境等诸多因素的约束下,如果对高液限土进行相应换填,需要征用数量庞大的弃用土场,这样既会对环境造成破坏,又会增加额外的工程费用,因此,在高速公路施工的过程中,要合理利用高液限土路基填筑施工技术。
1高液限土包边法处理原理分析
采用高液限土填筑路基时,长时间暴露的路基边坡受天气条件等外界因素影响较大,表层土体失水快,含水量降低幅度较内部土体大,受此影响路基填筑土体整体收缩形变和固结形变不均匀,表层较内部土体变化量大,导致路基边坡土体表面产生纵向裂缝。高液限土包边处理原理是从控制路基填筑土体表层含水量降低速度,避免填筑土体整体不均匀形变入手,使用低液限合格的土对高液限土进行包边填筑,由于低液限土在同等条件下较高液限土含水量变化小,能够保证填筑层土体的表层和内部含水量变化基本一致,路基整体产生均匀收缩形变和固结形变,从而避免路基边坡表面的纵向裂缝产生,解决高液限土填筑路基表面干燥易开裂,遇水强度降低的问题。
2高速公路高液限土路基填筑施工技术
2.1高液限土的改良方案
根据目前的技术来看,对高液限土的改良有很多种办法。一般在施工的过程中就会通过生石灰改良或者水泥改良这两种办法,其中,水泥改良是比较经济型的办法。因为水泥就生石灰且是价格比较便宜,而且生石灰在高速公路附近是比较少的,运输费也是在建筑高速公路中所计入成本的。一般在建筑高速公路时还需要进行填方,在填方时一定要保证高速公路的压实度和弯沉的要求。在经过现实的各种考察和研究后发现,高液限土的含水量存在很大差异,因为含水量的不同,所以对压实的力度要求也就不同。从经济方面来考虑,一般是含水量为24%的标准。在<20%时进行填方要求,但是如果含水量>24%就不会进行填方处理。
2.2上土准备
操作内容为:其进行的时间是在掺水泥改良填筑过程中,根据路基填筑层的厚度进行提前上土,其中4%的砂砾松铺其高液限土的厚度应控制在30cm;5%的砂砾松铺,其高液限土的厚度应控制在30cm;6%的砂砾松铺其高液限土的厚度应控制在29cm;7%的砂砾松铺其高液限土的厚度应控制在29cm。与此同时还要根据自卸车的装卸能力对其进行相应的布格准备。
2.3含水量控制
气温较高时,表层高液限土易失水,应及时防晒,保证含水率均匀且控制在最佳含水率。广西地区降水丰富,现场施工过程中加强管理,缩短上下层填筑间隔,同时做好排水设施,边坡设置急流槽避免大雨冲毁边坡。若施工过程中突遇降雨,为防雨水渗进未成形路基,抢在下雨前用彩条布将路基覆盖,待天晴后再打开彩条布,进行翻晒碾压或换填好土。路基填料含水率较低时应需洒水后碾压。含水率超过规定值时,采用多铧犁、旋耕犁将填料翻晒,降低含水量,控制含水率在施工允许的范围内,如有需要可采用掺拌生石灰降低含水量。
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2.4掺水泥
按每平方的掺水泥比计算水泥用量,掺水泥量计算公式和掺砂砾公式相同。采用水泥撒铺车对撒铺量进行精确控制,按4%、5%、6%、7%配比摊铺水泥,在摊铺过程中,对不均匀处要及时进行调整,以保证水泥、土能充分拌和均匀。
2.5摊铺及压实
工艺流程为:推土机按照松铺引导线推平→平地机精平→松铺翻晒→测定含水率(达到要求后再进行下一工序)→压路机碾压。填筑按如下控制:a.摊铺平整。摊铺前,检测填料的天然含水量,含水量过大的填料进行翻晒,使其含水率达到满足碾压要求的最佳含水率;对于含水量过小的填料,摊铺后洒水,保证含水量符合碾压含水量要求。推土机摊开堆土,人工剔除掺杂在土中的一些植物根系、杂草及有机杂质,采用推土机依据松铺引导线在整个路基宽度范围内进行摊铺作业,粗平后人工配合平地机进行精细整平。精平完成后利用GPS确定观测点位置,观测并记录观测点高程,对比填料摊铺前高程测量数据,计算各观测点处的松铺厚度。b.碾压。采用22吨振动压路机进行碾压,碾压程序:静压1遍+弱震1遍+强震2遍+弱震1遍+静压1遍,压实度要求为93%,自碾压第四遍开始,每完成一遍碾压,试验人员检测压实度,直至压实度满足要求后,压路机再进行静压一遍,然后进行压实后的观测点测量并记录。碾压遵循先低后高、先慢后快、先轻后重、轮迹重叠的原则,纵向进退式进行,碾压时相邻两次轮迹振动压路机每次重叠1/3-1/2轮宽,做到碾压均匀,无漏压、无死角。碾压一段终了时,采取纵向退行方式继续进行第二遍碾压,不得掉头,以免因机械掉头时搓挤土,使压实的土被翻松。压路机的行驶速度不宜超过4km/h,各区段交接处,要相互重叠压实,横向接头重叠0.4-0.5m,上下两层填筑接头错开不小于3m,纵向搭接长度不小于2m。
2.6高液限土路基处治人员应明确具体处治要求
由于高液限土的液限大于50%且塑性指数超出26%,因此,相关人员应从工程建设的季节角度入手。如,在雨季的施工情况下,路基处治应将排水工作作为控制重点,即保证每一压实层的横坡为2%~4%,且应立即着手进行路基边坡的防护处理。对于未及时摊铺压实的路基高液限土,处治人员应将其废弃,以避免压实效果无法满足施工预期需求的情况。由于本工程路基结构建设存在低洼路段,处治人员应采用砂砾片石等水稳性材料进行处理,在完成包边土的情况下,再进行高液限土的填筑作业。因此,工程建设者应根据高液限土路基的实际情况采取不同的处治措施方案。
3高液限土填筑工艺的应用前景
高液限土在高速公路路基的应用是当前一个较为常见的课题,我国地形地质条件具有很大的地区差异性,不少地区存在大量的高液限土,在这些地区建设高速公路的过程中合理使用高液限土实施路基填筑可以大幅减少路基填料困难的问题,同时就地取材可以有效节约建设成本,在实际施工过程中具有高度的经济效益。另一方面采用高液限土进行高速公路路基的填筑,可以打破传统单一路基技术指标的质量控制模式,通过将“干密度”和“饱和度”等参数引入,进而为路基施工提供新的标准。
结语
综上所述,高速公路施工中,利用高液限土填筑的目的是减少弃土方和减少红线外征地作为弃土场,利用不合格调料改良后有经济价值,同时满足绿色环保、资源循环利用的意义,本文的目的是通过利用高液限土的施工技术和实践证明,高液限土路基填筑施工质量可行、绿色环保,让资源能得到有效利用,从而有效降低高速公路施工成本。
参考文献
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[3]朱峰,吴继敏,徐锴,等.龙浦高速公路高液限土路基改良研究[J].河南科学,2015,33(5):779-784.
论文作者:王振清
论文发表刊物:《基层建设》2019年第10期
论文发表时间:2019/7/4
标签:路基论文; 含水量论文; 高速公路论文; 土路论文; 砂砾论文; 压实论文; 水泥论文; 《基层建设》2019年第10期论文;