高液限土施工技术 (2)

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1、永武高速公路A3合同段公路工程高液限土处治技术编制人：xxx、xxx、xxx中铁x局永武高速公路A3合同段项目经理部2009年12月9日19摘要：由中铁九局永武高速公路A3合同段项目经理部承建的福建省永安至武平高速公路A3合同段工程，土石方开挖及填筑共701.6万立方米。该项目地处山区，土地资源稀少，路基填筑要最大限度的进行土方调配，进行移挖作填。但是实际挖方段有很多是高液限土不能直接填筑,在施工过程中对该部分挖方土进行利用就必须进行处理,下面结合现场施工就高液限土的物理性质及处治方法加以介绍。一、高液限土的工程特性液限大于50％、塑性指数大于26的

2、土称为高液限土。高液限土粒径小，毛细水上升高度大，但速度较慢，土中含有的矿物成分带有较多的负电荷，亲水性强，造成土粒结合水膜厚度较大，而渗透系数较低。这表明高液限土中的水分在正常情况下不易溢出，且不容易压实。当土体失水时，土体收缩开裂，其开裂程度随粘粒含量的增加而加大，体现出高液限土的收缩特性。土的强度由粘聚力和土颗粒间的摩擦力两部分组成。高液限土的强度主要取决于土的粘聚力，试验表明，高液限土处于干燥状态时稍微具有粘结力，但容易被压碎；处于浸水状态时，则容易形成流体状态，整体稳定性差。高液限土的土质力学特性表现在工程上就是：透水性差，毛细现象显著，亲

3、水性强，浸水后能较长时间保持水分，孔隙率大，干密度小，干时坚硬不易挖掘、不易压实。因此，压实干密度越大，其遇水膨胀率也越大，变形大，脱水后干缩率低，变形小。这类土天然含水量往往是最佳含水量的1.5倍，其稠度往往也在1.0-1.1之间，不晾晒很难压实。二、高液限土填筑路基的常见问题(1）天然含水量过大，难以碾压达到规定的压实度，如果压实功过大会导致土体内部产生剪切破坏。(2）雨季施工，如排水不及时，易造成车辙、弹簧翻浆，边坡坍塌等不良病害。19(3）干缩性大，太阳爆晒易造成表面开裂，裂缝宽最大超过2cm，降低了路基整体强度。(4)若施工处理不当,压实后

4、路基即处于不稳定状态,吸水后路基发生膨胀,含水量升高,强度降低,在活载和路堤自重作用下,路堤易发生不均匀沉降、横向位移等灾害，导致路面开裂。三、高液限土常见的处治措施高液限土利用可通过改良土的工程性质，将不良的材料变成技术上可行经济上合理的路基填筑材料，以满足路基路面设计对路基强度和稳定性的要求。常见的处治措施有：(1）掺石灰、水泥处治；(2）掺砂石、工业废渣等材料处治；(3）化学处理办法；(4）改善施工工艺及包心处治。处治措施的技术经济比较见表1。表1处治措施的技术经济比较处治措施优点缺点掺石灰、水泥处治处治效果好、路基强度高、稳定性好拌和困难，难

5、以均匀，成本较高掺砂石、工业废渣等材料处治处治方案较好，工期比包心处治短施工工艺比较复杂，拌合难以均匀，工效低，成本较高化学处理办法处治较彻底，路基强度高、稳定性好施工工艺复杂，成本较高改善施工工艺及包心处治经济、环保、处治效果较好，具有推广价值工期较长，受气侯制约大，晾晒难度大四、现场实际处治情况：（一）工程概况：K28+300-K28+600段分布有高液限亚粘土和粉土，这类土一般表面有不超过5m的土质较好的覆盖层，这类土的工程适宜性即填筑路基的适宜程度，必须通过试验，测定各项物理力学技术指标，分析其工程性质，确定影响压实度及路基稳定的各种因素，确

6、定较有效的施工工艺及措施。部分试验结果如表2所示。19表2高液限土物理指标桩号土样名称天然含水量（%）天然稠度液塑限试验击实试验筛分通过率/%液限%塑限%塑指最佳含水量%最大干密度g/cm32(mm)0.074(mm)K28+300MH30.60.9982.330.052.328.11.62193.119.0K28+400MH28.41.2356.733.723.022.41.60293.110.6K28+500CH23.81.61676.043.832.320.91.68080.435.7K28+600CH20.81.20257.727.030.7

7、18.21.67290.18.5试验结果表明：土的液限、塑性指数、含水量检测值很高,该土有类似膨胀土的性质，饱水后强度明显降低，易造成路基失稳，爆晒后则开裂而且裂缝随爆晒时间的延长而加大，直接影响路基整体强度。不能直接进行利用填筑，必进行处治。（二）处理方案：遵照“珍惜土地资源、合理利用高液限土，加强技术措施、确保道路安全的设计原则，在总结公路建设中高液限土利用与施工的成功经验的基础上，结合该地区的气候特点及筑路材料的来源状况，拟定采用改善施工工艺及包心处治方案。（1）填方路段①路面结构下设150㎝粗粒土，两侧边坡设包边土1.0m，路基底部设40㎝砂

8、砾垫层，其上设60㎝亚粘土或粘土封层，中间填筑高液限土，通过室内试验与现场实体工程相结合，达到良好的压实效果