高速公路软土地基粉细砂路堤填筑施工工法

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1、本文结合石佛寺平原水库土坝填筑工程开创性地进行了利用当地丰富粉细砂筑坝的试验研究工作.通过掺入水泥、粉煤灰后改性粉细砂主要工程特性的室内外系统的试验研究,提出了不同掺入比例的改性粉细砂主要工程性能指标,以及大面积施工的控制参数和需要改进的问题;通过土工织物加筋粉细砂筑坝的室内外系统的试验研究,解决了土工织物的选型、加筋土坝的设计计算、防渗措施、液化处理以及施工工艺和工效分析等诸多技术问题,为工程的大面积应用提供了可靠依据.石佛寺平原水库改性粉细砂筑坝工程试验在国内尚属首次,国外类似工程也不多见.采用室内试验和现

2、场原型试验,对辽河石佛寺水库库区内掺入水泥后粉细砂的特性进行了研究。试验结果表明,随着水泥掺入量的增加,粉细砂的凝聚力和内摩擦角增大,渗透系数减小。当水泥的掺入量为2%时,抗剪强度指标和渗透系数已明显改善,而且在最不利的情况下满足对渗透变形的要求。粉细砂掺入水泥后,其性能得到了很大改善,用于修筑拦河主坝是完全可行的。高速公路软土地基粉细砂路堤填筑施工工法中铁二十局集团四公司一、前言由中铁二十局四公司承建的湖北省随岳高速公路中段一期土建工程第12合同段，位于湖北省仙桃市境内，属江汉冲击平原区，原长江泛滥致使该平原

3、湖汊发育，原河、陆、湖交叉演变，区内河渠纵横交错，湖塘众多，不断形成以河湖相、湖相为主的软土，局部为河滩冲积与沼泽沉积，由于公路穿越江汉平原湖区，因此软土在本路线内广泛分布，且厚度很大。本合同段的施工起讫里程为k146+390～k152+877，线路总长6.49km；其中路基段施工里程为k150+053～k152+877。整个路基地段均处于软土地段。据此不良地质情况，本路段沿线路基基底广泛采用粉喷桩、塑料排水板、砂垫层等软基处理加固措施，以确保路基整体施工稳定。本段路基填筑数量约50万立方米左右。该段路基最大填

4、土高度为7.2m。原设计路基填土施工全部为5～6%石灰改良土。由于江汉平原湖区发育、地下水位很高，原地面50cm以下即可见水。本公路沿线均为耕地和农田，设计取土场取土深度在1m以下以后均为淤泥质土，无法利用，且表层土（即原地面以下1m范围内）的天然含水量大都在35%以上，虽及时进行掺灰改良但施工周期很长（每层土的施工周期在20天以上），严重制约目标工期，导致软土路基的预压沉降时限也难以保证。为此，同建设指挥部、设计院等相关部门协商后最终确定：将我合同段路基段路堤填筑材料变更设计为路基中部用汉江粉细砂填筑、路基两

5、侧各2米范围内采用6%石灰土包边、路基底层设立50cm厚的6%石灰土隔离层和贯通整个路基断面的50cm厚粉细砂反滤层的联合处理施工方案。在进行粉细砂路堤的试验路段施工后，确立了有关粉细砂和石灰包边土填筑的最大干密度、最佳含水量、最大松铺厚度、压实机械设备组合等相关技术参数。经试验检测，压实度等主要技术指标均能满足设计和相关技术规范要求。成功解决本路段工程施工进度和工程质量难以保证的一系列问题，目前已在施工现场展开大面积施工。相临标段也采取此种施工工艺进行路基填筑施工。经湖北省交通厅、建设指挥部等有关专家在施工现

6、场进行综合鉴定，工程施工质量和施工工艺符合相关规范、规定要求，可以指导今后的类似高等级公路路堤填筑施工。通过施工经总结形成本工法。二、工法特点1、可以充分利用现有的路基通用机械设备进行粉细砂路堤填筑施工，施工工艺成熟、简单、易行，便于现场施工操作。质量检测也可以利用常规检测方法进行，所施工完成的填砂路堤质量较好，路堤压缩变形很小，承载力很高。2、利用粉细砂填筑路堤，可以节省7大量取土用地，对公路沿线的原设计取土场基本没有开挖利用，路堤包边土在离主线较远的坑塘附近进行取土掺灰拌和，节约了土地资源。3、必须利用公路

7、沿线地表水或采取就地利用地下水的方式在粉细砂填筑精平完成后进行水密灌水，粉细砂在饱和水状态下带水碾压，效果更加理想。三、适用范围本工法适用于高等级公路路堤填筑施工。四、施工工艺（一）工艺原理粉细砂原材料来源于流经本路段的汉江河滩冲积堆积形成粉细砂砂滩，经试验检测为粉土质砂。属于较轻质原材料。压实后重量仅为一般石灰改良土的90%左右，比较适合软土地基填筑。但粉细砂在干燥状态下是一种松散体，基本无粘聚力。使用振动压路机在干燥状态下很难压实，碾压后仍然处于松散状态。但其在注入饱和水后砂体本体强度明显提升，且稳定性很好

8、，水密后及时利用振动压路机进行带水碾压，碾压至无明显痕迹时进行压实度等技术指标检测。由于粉细砂碾压施工前，须注水水密才能进行带水碾压，根据变更设计要求，在填筑之前对软基处理完成后，然后在软基顶面铺筑50cm厚6%石灰土隔离封闭层，待该层土体成型板结有一定强度后，在该石灰土顶面铺筑一层50cm厚粉细砂并贯通整个施工断面，以利于粉细砂在水密后及碾压成型后内部水体的自然排出。在粉细砂及其底部