中交四公局铁路工程公司 100025
摘要：结合遵贵扩容工程中路堤填筑的实际经验，介绍红黏土与高液限土在路堤填筑中的应用。
关键词：红黏土与高液限土 路堤 强夯
1. 前言
贵州省的红粘土与高液限土多由灰岩和白云岩等碳酸盐类母岩风化而来，一般分布于中低山及缓丘的山坡上。风化程度高，粗颗粒含量少，液限多在50%～75%，个别超过90%；塑限多在28%～42%之间；天然含水率多在35%～50%之间；CBR 值多在3～15 之间，分布范围较宽。
贵州省红粘土与高液限土分部较广，工程红线内存在大量红黏土与高液限土，若完全不用于路基填筑，则需要在线外开山取石，同时红黏土弃土须建弃土场，占用大量土地，且容易造成水土污染，结合贵州省红黏土与高液限土应用实例及贵州省红黏土与高液限土路基设计及施工技术规范，确定将红黏土与高液限土在路堤填筑中的使用。
2. 施工工艺
2.1 试验准备
现场取样：现场清除地表腐殖土后，宜选取地表以下2m位置的土样，取样不少于150kg。
试验项目：天然含水率试验、击实试验、界限含水率试验、CBR试验
试验结果：液限55，CBR3.5
结论：满足用于公路路基填筑的红粘土与高液限土的液限宜小于75，CBR值应不小于3，天然稠度宜大于0.7，可以用作路堤填料。
2.2施工工艺流程
2.2.1地基处理
2.2.1.1清除表土
一般填方原地面清除表土30cm，如原地面潮湿采取工程措施，保证压实度。水田、堰塘地段，应视具体情况采用排水清淤或晾晒压实。若水塘仍侵占路基，则应按浸水路堤的要求修筑。
用挖掘机和推土机清除公路用地范围内的植物、垃圾及腐殖土及原地面以下30cm内的草皮、农作物根系和表土，并运至清表土集中堆放区。设置台阶宽度×高度=2m×1m，并在台阶顶做成2%～4%的反向斜坡。
2.2.1.2填前压实
用压路机对基底进行压实处理，检测其压实度合格。
2.2.1.3测量放样
在平整压实的地面上用全站仪放样路基中桩及边桩，为保证路堤边缘的压实度，左右各加宽50cm进行超宽碾压。
2.2.1.4设置临时排水
地下水位埋深较浅或地表水较丰富时，应提前开挖纵向及横向边沟排水，以降低路基范围的地下水位及疏干地基，边沟深度可根据地下水位确定，一般不小于0.5 m。存在地表汇水、泉水和地下潜水的沟谷型填筑体应做好相应的排水措施，防止水渗入红粘土与高液限土路基。
图1 填前碾压 图2 填前碾压检验
2.2.2基底填筑石料
路基底部填石料从最低处开始分层水平填筑，每层厚度不超过50cm，沿路基横向必须填筑水平，保证填石料最薄处至少50cm。石料最大粒径不超过30cm，超粒径的应机械解小或清除。
自卸汽车运至现场后，专人负责指挥卸至指定位置，运料车每车约24m?，填筑前进行画方格网，网格尺寸为7m×7m，每网格内卸两车料，以保证均匀卸土。逐层填筑时，按水平分层，先低后高，先两侧后中央填筑压实。
为保证路基边缘部分的压实度，路堤两侧填筑宽各增加50cm，碾压完毕进行削坡处理。碾压时直线段由两边向中间，小半径曲线段内侧向外侧，纵向进退式进行，横向接头重叠0.4～0.5m，纵向碾压轮迹重叠0.4～0.5m，压路机的行驶速度控制在4km/h之内，初压时采用静压，然后改为振动压实。碾压速度控制在3.0～4.0km/h，试验确定碾压遍数为7遍：先静压1遍，再弱震1遍，然后再强震5遍。
石料顶面层应设置反滤层或铺设无纺土工布后方可填筑红粘土或高液限土路基。
图3 填前画方格网 图4 路基填筑
2.2.3红黏土与高液限土填筑
填石基底层铺设好后，开始进行红粘土与高液土填筑，按原设计要求，应进行4m红粘土与高液限土层+2m开山石层+4m红粘土与高液限土的步骤层层向上填筑，至到接近上路床底。考虑到路基强夯每4m进行夯实，夯实应在开山石层进行，现将填筑调整为2m红粘土与高液限土层+2m开山石层+2m红粘土与高液限土进行层层填筑，当上路床底至2米开石层距离不足2米时，直接填筑开山石。每填筑一层开山石后填筑红粘土与高液限土时，先在石料顶面层设置反滤层或铺设无纺土工布后方可填筑红粘土与高液限土路基。
红粘土与高液限土松铺厚度宜在40cm，当填料需要翻拌晾晒时，为了提高晾晒效果，松铺厚度可以减薄。为了改善红粘土与高液土的液限、塑性指数及CBR值，建议红粘土掺入35%～40%的粗粒料。
路堤填筑应尽量避免雨季施工。雨季施工时应防止松土被雨淋湿。雨后作业面，应经晾干且重新压实合格后方可进行下到工序施工。
2.2.4路基碾压与补强
路基碾压宜采用羊足碾压，考虑成本及施工进度，采用普通碾压结合强夯补强施工。
红黏土与高液限土填筑过程中，推土机进行反复碾压；每层填筑完成后，采用挖掘机进行整平及碾压；路基大致平整及初步压实后，采用22t压路机进行压实，碾压采取先静压后弱震、先两边后中间的原则，碾压遍数一般3遍即可，在土体出现软弹前停止碾压。
图9 强夯示意图
为消除路堤自身沉降，保证路基压实度，路基分层填筑压实后，在开山石层进行强夯补强。
设计强夯参数：强夯采用夯锤重10t，锤径2.5m，夯锤落距10m，夯点按正三角形进行布置，间距5m，强夯按4m一层对路堤进行分层夯实。
设计强夯步骤：强夯夯击遍数为3遍，每遍夯击次数为3—5击。3遍强夯结束后进行普夯1遍，普夯落距1.5—3m，锤印彼此搭接不少于0.5m，单点一般不少于3击。
图10 夯点布置示意图
强夯施工前，应进行试夯，以确定合理的施工参数。
经过试夯，最终确定强夯夯击遍数为3遍，每遍夯击次数为5击。3遍强夯结束后进行普夯1遍，普夯落距2.5m，锤印彼此搭接不少于0.5m，单点进行4击。
图12 强夯施工
强夯完成后，应对路堤进行整平，碾压之后，进行下层填筑。路堤填料应随挖随用，填筑应连续进行，摊铺后及时碾压。
3.结语
红黏土与高液限土+开山石进行路堤填筑，采用强夯补强，施工速度快，压实效果佳。施工过程中严格控制填筑厚度，及时进行碾压。在强夯过程中，注意控制落距大小、夯击间距及夯击遍数等，确保工程质量。
贵州省红黏土与高液限土分布较广，有效利用红黏土与高液限土进行路堤填筑，既能节约开山取石，降低施工成本，又能节约弃土占地，减少对自然生态的破坏。
参考文献
[1]中华人民共和国行业标准.JTG F10—2006 公路路基施工技术规范 人民交通出版社，2007
[2]红黏土与高液限土路基设计与施工技术规范.DB52-T_1041-2015
论文作者:吴迪,孙跃
论文发表刊物:《防护工程》2018年第1期
论文发表时间:2018/5/15
标签：路堤论文; 黏土论文; 粘土论文; 路基论文; 压实论文; 开山论文; 贵州省论文; 《防护工程》2018年第1期论文;