低液限粉土路基施工工艺及检测技术.doc

低液限粉土路基施工工艺及检测技术 摘 要 通过对低液限粉质土压实机理的研究，结合唐山沿海高速公路二个标段试验路段的施工，分析了低液限粉土路基施工工艺及压实控制指标。通过较系统的试验研究和工程实践证明，用空隙率控制路基压实方法不仅简单易行，而且能够适应工地土类多变，含水量各异等自然情况，路基具有较强的水稳性，因而更为符合实际，技术完全可行。 关键词 粉质土 路基 空隙率 压实 检测方法 沿海高速公路第一二标段全长22.65 km，路面宽22 m，水文地理环境复杂，黄土为深陷性黄土，黄土分布深度为3～9 m,山坡地段黄土主要是由冲积作用而成。笔者选取具有代表性的2个路段，即K65+300-K65+510作为试验段，开展低液限粉土路基施工技术试验研究。提取土样进行液塑限、塑性指数、最大干密度、最佳含水量等物理指标检测，针对土质特点采取有效的碾压施工工艺并结合压实度、空隙率、路基回弹弯沉及现场CBR值检测数据分析，提出了粉质土路基有效压实的控制指标和压实工艺。 1 路基填土性质 路基土土样的物理指标试验结果见表1。 表1 唐山沿海高速公路路基填土 取 土 位 置 K65+160+K65+510 颗粒含量 /% 2～0.5 mm 0.03 0.5～0.25 mm 0.05 0.25～0.074 mm 0.07 0.074～0.002 mm 95.2 ＜0.002 mm 0.7 液限WL/% 27.4 塑限WP/% 16.5 塑性指数IP 13.1 最大干密度/g/cm3 1.78 最佳含水量/% 14.3 土壤名称 低液限粉土 采用《公路土工试验规程》（JTG E40-2007）中关于土的工程分类，属于低液限粉土，由表1可见，0.074～0.002 mm范围内颗粒含量过多，大于20%,要采用空隙率控制压实,颗粒级配不良，路基压实度难以作为控制压实的指标。日本高速公路施工技术规范规定，只有0.074～0.002 mm范围内小于20%的颗粒含量的砂性土才允许用压实度作为控制路基压实标准,颗粒含量大于20%的粉性土和粘性土只允许利用空隙率控制压实,而且路基全高均采用同样的压实标准。 试验路施工工艺 根据试验试铺，确定适宜的施工工艺，见图1。具体施工步骤[1]：地表采用推土机推平、清表，平地机刮平，采用冲击压路机碾压达到合格后，用挖掘机从土场挖土方，自卸汽车运至路基内均匀倾斜，然后用推土机将土推开并大致整平，测定土的天热含水量，如土过干应洒水，含水量过大则晾晒，直至土的含水量处于最佳含水量+2%内时，用平地机精平，并调整好路拱横坡度，压路机进行碾压。碾压时结合粉质土自振频率的变化规律（随空隙率的降低而由低变高），根据其良好的频率响应性，调整压路机的震动强度，检测一定压实遍数后的压实效果，压实作业做到无偏压，无死角，碾压均匀。 现场碾压工艺首先采用小吨位压路机对松铺土表面静压2～3遍，用平地机刮平，然后再用大吨位振动压路机碾压。碾压时先压路基边缘，后压路基中间，先慢后快，先静压后振动，由弱到强的操作规程进行碾压。压路机碾压时，行驶速度一般为：3YL18/22光轮压路机3～5 km/h，振动压路机4～5 km/h。碾压施工中，压路机往返行使的轮迹必需重叠一部分，光轮压路机重叠1/2轮宽，振动压路机重叠40～50 cm。小半径曲线段由内侧向外侧，纵向进退式顺序碾压，横向接头重叠0.4～0.5 m，前后相邻两区段重叠1.0～1.5 m，每幅碾压宽度搭接1/3。 3 施工过程中的检测 3.1 路基压实度的标准 路基压实度控制按照《公路工程技术标准》JTGB01-2003中规定执行，见表2。 表2 路基压实度标准 填挖类别 路床底面以下深度 路基压实度/% 高速公路、 一级公路 二级公路 其他公路 零填及挖方 0～0.3 - - ≥94 0～0.8 ≥96 ≥95 - 0～0.8 ≥96 ≥95 ≥94 填方 0.8～1.5 ≥94 ≥94 ≥93 0.5 ≥93 ≥92 ≥90 由表2可见，粉土要求的压实度为96%。 3.2 试验路压实度和空隙率的检测 试验路段施工过程中，为了验证用重型、轻型击实法得到的最大干密度、最佳含水量与其空隙率的关系，抽检K65+160+K65+510试验段，试验段检测情况结果见表3、表4。一定压实度下土体的空隙率、含水量变化范围见表5[2]。 表3 重型击实法得到的最大干密度、最佳含水量与空隙率关系 桩号 检测位置 土类密度 /(g﹒cm-3) 最佳含水量/% 最大干密度/(g﹒cm-3) 饱和度/% 孔隙率/% K65+160 中 2.65 11.3 1．975 87．6 3．2 K65+210 左 2.63 15