高液限黏土改良试验及路基沉降控制探讨

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1、高液限黏土改良试验及路基沉降控制探讨　　摘要：在我国南方多雨地区，高液限黏土是一种常见的不良土质，受水的影响会使土体压缩强度增加，加剧路基沉降，影响路基的稳定性。为了保证公路路基的施工质量，文章首先对高液限黏土进行改良实验，然后根据实验结果对沉降控制措施进行了探讨。　　关键词：高液限黏土；改良实验；路基沉降控制；不良土质；公路路基文献标识码：A　　中图分类号：U414文章编号：1009-2374（2016）25-0111-02DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.25.054　　1工程概况　　某公路工程所经

2、地区水系比较发达，雨水较多，路线很多地方临近河流，有很多的临河路堤或是经过冲积区。受河流季节性涨落及雨水的影响，地下水位产生了比较大的变化。土壤含水量过高，致使高路堤以下地基处在干湿循环的过程中，地基强度也会被软化，产生了比较大的沉降，工程中存在很多高液限黏土等不良土质，增加了换土难度，需要对土体进行改良。　　2高液限黏土的特点6　　（1）塑限指数比较大，液限高，对水比较敏感，天然含水量高；（2）透水性和固结性差，孔隙比大，需要花费比较长的时间固结；（3）高液限黏土很难压实和破碎，遇到水后强度会急剧下降；（4）具有风化性、多裂隙性、崩解性

3、、胀缩性等特征，施工难度大。　　公路工程施工过程中遇到高液限黏土时，受到库区水干湿循环效应的影响，路基强度过低，特别对于一些对水比较敏感的土质，很容易产生比较大的工后沉降和不均匀沉降，破坏路基结构。　　3高液限黏土改良实验　　该公路工程为典型的库区公路，对现场路基含水量进行分析后发现，土中天然含水率为27.5%，为细粒土，液限位55.3%，属于比较典型的高液限黏土。在使用石灰进行改良时，一般会掺入3%～5%的石灰量，随着加入石灰剂量不断增加，土体的稳定性和强度会随之提升。但是当加入的剂量超过范围值后，在空隙中会有很多的石灰以自由灰状态存在

4、，致使石灰土强度降低，为了准确地分析高液限黏土的改良情况，制定了以下改良方案：　　3.1界限含水率实验　　使用塑限和液限联合测定法对路基填筑过程中掺入4%石灰、高液限黏土素土、1%T.O.P+2%石灰改性剂溶液改性土进行界限含水率实验。　　3.2击实实验6　　对收集的掺4%石灰、高液限黏土素土、掺1%T.O.P+2%石灰改性溶液改性土进行击实实验。通常使用普氏击实仪进行试验，先按照不同的含水梯度进行试样的制作，然后按照一定的质量将制备好的试样放到击实筒中击实，每一次都要按照规定的锤数和标准进行施工。根据筒体体积和击实筒中土体质量将不同含水

5、率下实土的击实密度pa计算出来。与此同时，将实土体重含水率w测定出来，并将土体干密度pd计算出来，将干密度计算出来后，在直角坐标上绘制出各点对应的干密度和含水量，曲线的最高值代表最大干密度，对应的含水量就为最优含水量。　　3.3CBR实验　　对掺4%石灰、素土、掺1%T.O.P+2%石灰改性溶液改性土进行CBR试验。　　CBR实验制作和击实实验方法一致，试件击实后在水中泡四昼夜然后进行贯入试验，在试件试验时，需要在试件顶部放置四个标准荷载板对路基受路面的附加应力状态进行模拟。在贯入实验时，材料承载力越大，贯入杆在试件中贯入深度相同时受到的

6、承载力就越大。材料的CBR值指的是贯入杆贯入5mm或2.5mm时受到单位荷载和标准碎石相同贯入量下标准荷载强度间的比值，并根据该值对路面材料和路基土材料强度特征进行评价。　　3.4耐久性实验　　分别使用掺4%石灰、素土、掺1%T.O.P+2%石灰在含水率最优的情况下进行CBR试件的制作，同一个种类的CBR试件分布在水中浸泡四昼夜、八昼夜、十二昼夜、二十昼夜，对CBR衰变的具体规律进行研究，并对比T.O.P改良和石灰改良的耐久性。实验结果如表1所示。　　的实验结果可以看出，使用T.O.P（石灰和高油脂乳化沥青混合物）改性剂和石灰进行库区公路

7、路基高液限黏土进行改良具有更好的改良效果，而使用2%石灰+1%T.O.P和4%的改良效果差别并不是很大。　　4路基沉降控制措施6　　根据库区高液限黏土路基对填筑施工的基本要求，为了保证路基的填筑质量，制定了以下三种改良方案（如表2所示）。　　本公路工程所在地区地下水位比较高，并且随着季节的变化水位也会产生比较大的变化，路基土会长期处在干湿循环的环境中，对应高液限黏土来说，干湿循环环境会对其稳定性造成比较大的影响，引起路面病害和路基沉陷。所以此项目在选择高液限黏土改良方案时，还要对路基的水稳定性进行考虑。　　4.1方案一　　使用石灰改良上路

8、床可以有效提高路基路面的整体性，与此同时，为了进一步对路基水文情况进行改善，在库区路段常水位使用砂垫层，不仅可以防止地下水位升高，而且可以对路基水文情况进行改善，提高路基的稳定性；下路床使用素