高液限粘土在济菏高速公路济宁段的应用

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1、高液限弱膨胀粘土路基填料在济菏高速公路济宁段的应用贾树林[中交路桥北方工程有限公司济菏项目部]摘要：本文就高液限弱膨胀粘土的工程性质、充当高速公路路基填料的可能性及其技术措施等作了较深入的探讨，并简要介绍了施工工艺关键词：高液限弱膨胀粘土路基填料掺灰处理包边法1济菏高速公路济宁段路基的基本情况济菏高速公路济宁段所经地带大部分为黄泛冲击平原，地面起伏不大，沟渠纵横，地势低洼。为历史上水泊梁山所在地老东平湖底淤积成因。该地区属黄河水系灌溉区，地面水丰富、地下水位高。根据取土场土质各项指标进行分析可知，土质含伊利石22%~55%，高岭石32%~57%

2、，蒙脱石8~16%。CBR值较低，液限、塑性指数均较高，分别在48%~67.4%和25.5%∽27.2%左右。自由膨胀率一般为35%~55%，所以该土质具有高液限弱膨胀性的性质。经调查济宁段取土场1.5m以下土湿度大、稠度低均为高液限弱膨胀土。沿线惜土如金，为节省用地，少废农田，取土坑挖深至少3.5m以上。故近三分之二的土属于高液限弱膨胀土,这是摆在我们面前的难题。而济宁地区气候多雨，蒸发量低，采用晾晒的方法路基成型周期较长，又容易受雨淋。晒干后土块不易粉碎还需要大功率高效的的机械。又如换土场但附近10km以内土质均相同，没有理想的土源。换填山

3、皮石，农村道路承受不了高强度连续负荷等多种因素而且造价较高，故只有放弃换土而改沿线就地取土。济菏路工程为山东鲁能企业投资的项目，又是山东省重点公路工程项目，预定的投资只能节省不能突破.，工期只能提前不能拖延。因此解决路堤施工的措施必须兼顾技术上可行与合理，经济上力求节省，工期上只能提前的多种制约。2高液限粘土的工程性质及其作为高速公路路基填料的可能性从上述分析可知，该高液限粘土液限、塑性指数均较大，从取土场取出的土大部分属于软朔状态，不但天然含水量与粘性大，而且还含有膨胀性矿物，具有亲水性和持水性强，透水性差等特性。在压路机的瞬时压力作用下，土

4、中多余的水分不可能立即被排除。因此碾压的结果，土体只会出现“弹簧”现象。该土质晾晒有困难且不易粉碎，施工难度大。粘粒含量越高的土，其膨胀性和粘性越明显，工程性质越差。《公路路基施工技术规范》规定：液限大于50，塑性指数大于26的土，以及含水量超过规定的土，不得直接作为路堤填料。需要应用时，必须采取满足设计要求的技术措施，经检查合格后方可使用。经项目部中心实验室与山东省交通科学研究所对该高液限弱膨胀粘土击实试验可知：该高液限弱膨胀粘性土天然含水量为28%∽39%，最佳含水量一般为14%~18%，最大干密度一般为1.83~1.908g/cm3。液限

5、、塑性指数分别为48%~67.4%和25.5%∽27.2%。掺5%、6%石灰击实试验最佳含水量一般为18%~21%，最大干密度一般为1.66~1.76g/cm3。土的塑性指数为26时，掺入8%、6%、5%、4%的石灰后塑性指数大致可以降低为15.9、17.4、18.8、19.9。经过实验该高液限粘土随石灰剂量的增加，塑性指数降低，最大干密度降低，最佳含水量增加。经石灰处治的高液限粘土，土质团粒化，土块易于粉碎，小于0.075mm粘粒成分明显减少，其膨胀量和膨胀力都得到了很好的控制，有较好的稳定性和强度。根据上述实验结果，济菏高速公路项目办多次邀

6、请专家对济宁段取土场高液限粘土试验情况进行了工地现场考察，并在我们十三合同段项目经理部对试验段若干问题进行了座谈讨论。对我们的试验段给予了肯定，并根据上报山东省交通厅《关于济菏高速第十三合同段取土场今年变更的请示》的文件精神，对济宁段路基填筑确定如下方案：路基基底以上全断面填筑60cm厚6%石灰处理的高液限粘土，路基两侧3m范围用合格土填筑封边，路床上层全断面做60cm厚的6%石灰土封层，其余部分采用剩余土填筑。这样既保证地下水不致浸入路基又控制了雨、雪、雾水渗入路基，造成土体膨胀，确保了路基的质量。3高液限弱膨胀土路基填料的施工工艺路堤土方施

7、工的关键是将填土压实到规定的密度，而影响密度的主要因素是含水量、压实机械的类型和重量以及分层厚度。其中压路机重量及分层厚度均可以根据具体情况予以选择和确定，属于通过主观努力能够解决的问题。所以最关键的是采取好的措施降低含水量和塑性指数。3.16%石灰改良高液限粘土施工工艺：场拌+路拌法根据取土场土工试验结果——该土质具有天然含水量高，液限、塑性指数大的特点。我们采取二次掺灰处理的施工方案：即根据计划取土深度和面积计算的土方量先在土场均匀铺3%∽4%的石灰块（最好用石灰粉），用推土机排压一遍，按预定的深度在土场用挖掘机将石灰与土均匀拌和挖土闷料5

8、∽7d，砂化土质，以降低土的塑性指数。然后用挖掘机装车运至路基，推土机按压实厚度25cm进行粗平。此时5cm以上粒径的含量仅为8%左右。然后进行第二次