公路高液限粘土路基的改良施工技术
高液限粘土作为路基填料的研究
高液限粘土作为路基填料的研究郭抗美等:高液限粘土作为路基填料的研究?51?高液限粘土作为路基填料的研究郭抗美'刘春原(1,北京科技大学土木与环境I程学院北京100083;2,河北工业大学土木学院)摘要针对高液限粘土不能满足高等级公路路基填料的要求这一问题,通过一系列试验,研究了其化学成分及物理力学指标.分析了高液限粘土掺入不同外掺剂加固土的加固机理,并确定了不同外掺剂加固土的最佳配比.通过现场铺筑试验段的检验,最终筛选出最佳外掺剂及相应的配比.关键词高液限粘土外掺剂加固土配比1概述路基作为公路路面及车辆荷载的承重结构物,必须具有足够的强度,刚度和耐久性.为此,要求路基填料应满足一定的物理化学特性.沿海地区沉积的土体多为高液限粘土,淤泥土等不良土体.其物理力学指标不能满足高等级公路路基填料的要求.解决问题的途径是远距离调运符要求的合填料,或对当地高液限粘土进行土质改良.填料远距离调运不仅造成工程成本的大幅度增加,同时还会延长施工工期.因此对当地高液限粘土进行土质改良,实际上是解决沿海高等级公路路基填土最经济,最直接的办法,也是目前交通行业亟待解决的重大科技课题之一.2研究思路选取有代表性的高液限粘土,进行室内粒度成分及物理,水理,力学性质指标的测定.分析各种外掺剂加固土强度的形成机理及加固效果,筛选出适用于路基大面积填筑的几种外掺剂.通过不同外掺剂各种配比下的室内物理,力学试验,确定各种外掺剂的合理配比及击实标准.现场铺筑各种外掺剂合理配比下加固土试验段,确定相应的施工工艺,施工参数,并检验其实际加固效果.最终确定出经济实用,稳定性强的外掺剂.郭抗美,男,副教授,博士研究生.3不同外掺剂加固土的室内试验研究…3.1试验土样试验采用河北省沧州地区高液限粘土,物理性质,矿物成分如下.(1)物理性质.天然含水量44.5%,液限53.7%,塑性指数23.6%,稠度指标0.52.其颗粒组成见表l.表1高液限粘土的粒度成分表(2)矿物成分.高液限粘土的矿物成分主要是粘土矿物,氧化物,氢氧化物和各种难溶岩类(如碳酸钙等).粘土矿物的颗粒微小,在电子显微镜下观察到的形状为鳞片状或片状,经x射线分析证明其内部具有层状晶体构造.每l0o克高液限粘土的化学成分分析结果见表2.表2高液限粘土的化学成分表3.2外掺剂的选用在参考大量文献及工程实例的基础上,结合河北省沧州地区高液限粘土的工程地质特性,筛选确定了四种外掺剂进行对比研究:NCS(NewtypeofCompos. iteStabilizerforCohesiveSoil)固化剂,石灰,水泥,粉煤灰.态,说明预应力锚索加固设计方案是合理可行的.够,确保锚索能提供足够的抗拔力.6结论(1)三峡库区环境工程地质条件复杂多变,边坡失稳原因各异,应明确边坡的环境工程地质条件,对边坡失稳作出正确分析与判断,同时要确定好可能的滑动面,方可采用安全,经济,合理的防治措施.(2)进行预应力锚索加固设计时,应分析锚索设计的影响因素,确定锚索设计的关键参数.既要为坡体提供最大的抗滑力,又要防止群桩效应和应力集中,并尽可能地降低锚索的工程造价,在锚固作用和经济效益之间寻求最佳的平衡点.(3)锚索加固公路边坡工期较短,安全可靠,但锚索一定要穿过可能的滑动面,保证锚固长度足参考文献:[1]李智毅,杨裕云.工程地质学概论[M].武汉:中国地质大学出版社.1994.[2]晏鄂川,唐辉明.工程岩体稳定性评价与利用[M].武汉:中国地质大学出版社,2002.[3]杨航宇,颜志平等.公路边坡防护与治理[M].北京:人民交通出版社.2002.[4]SagasetaC,SanchezJM,CanizalJ.Ageneralanalyticalsolutionforthere—quiredanchorforceinrockslopeswithtoppingfailure[J].1ntemational JournalofRockMechanics&MiningSciences,2001,38:421—435.[5]刘柞秋,周翠英,尚伟.东深供水改造工程BllI2边坡预应力锚索加固优化设计[J].岩石力学与工程,2003,23(6):1020—1024.[6]张发明,刘宁,赵维炳.岩质边坡预应力锚索加固的优化设计方法[J】.岩土力学,2002,23(2):I87—190.收稿日期:2007—02—08?52?全国中文核心期刊路基工程2008年第2期(总第137期) (1)NCS固化剂.NCS固化材料是针对全国各气候区不同土质在干,湿状态下进行稳定加固的新型系列建筑材料,具有工期短,造价低,路用性能好等特点.系列产品可根据不同土质研制不同的NCS配方,达到固化路基及路面结构层的作用.其吸水量较生石灰高78%,较水泥高141%,能较好地改善高液限粘土的压实条件.(2)石灰.试验采用易县生产的含氧化钙77.78%,氧化镁5.88%的一级镁质石灰.(3)水泥.试验用水泥为32.5级矿渣硅酸盐水泥.(4)粉煤灰.粉煤灰是一种具有一定活性的工业废渣,主要化学成分为钙,硅,铝及少量的镁和其他物质.试验所用的粉煤灰是电厂排放的富含CaO和SO粉煤灰,其主要化学成分及物理力学性能指标见表3,表4.表3粉煤灰化学成分表%密度细度烧失量需水量比90d强度比/(g?cm一)(450~m筛余)/%/%/%/%2.3802.304.34952343.3不同外掺剂加固土配比试验研究在对不同外掺剂的性能及其加固土的加固机理进行调研,分析,论证的基础上,制备了四组试样,并进行了相应的试验.A:固化剂NCS—IV4%;B:石灰4%;C:水泥2%+石灰4%;D:粉煤灰10%.四组试样标准击实试验结果见表5,7d,14d,28d单轴无侧限抗压强度试验结果见表6,CBR承载比试验结果见表7.表5各加固土的标准击实试验表表6各加固土无侧限抗压强度试验表贯入2.5mm的CBR值46.912.937.29.2贯入5.0mm的CBR值38.518.834.110.9从试验结果可以看出,四组不同外掺剂加固土的最大干密度相差不大,但NCS加固土和水泥+石灰加固土的最佳含水量大于其它两组外掺剂加固土的2 %一4%.显然,他们能够较多地吸收高液限粘土中的水分,改善高液限粘土的性能.尤其是NCS加固土,对提高高液限粘土的工程特性效果尤为显着.由各加固土无侧限抗压强度试验结果可以看出,NCS加固土和水泥+石灰加固土的强度较高,而石灰加固土和粉煤灰加固土的强度较低.同时,NCS加固土的早期强度较高,强度增长较快,7d强度达到了最终强度的80%,对缩短工期和降低工程造价具有重要意义.通过各加固土CBR试验结果也可以看出,四种加固土均能满足规范对路基填料的要求,尤以NCS和水泥+石灰外掺剂对高液限粘土的改良效果最好. 4加固土试验段检测分析为了进一步研究加固土的工程实用性,根据室内试验选用的各加固土的配比,现场选择NCS加固土和水泥+石灰加固土铺筑了两个各100m的试验段.严格按照公路路基施工技术规范施工,检验和检测.结果表明两种外掺剂均较好地改善了高液限粘土的路用性能,其加固土能够满足高速公路路基填土的需要.但水泥+石灰加固土现场施工困难,且需要检测石灰,水泥两种材料的剂量,施工工艺复杂.研究认为,以掺人4%的Ncs—IV为最佳,以此改良后的加固土的物理力学性能满足工程要求,施工工艺简单,施工质量易于控制.但需要注意,现场施工时应严格控制Ncs—IV外掺剂的剂量,并按照公路路基施工技术规范施工,检验和检测,确保工程质量.5结论高液限粘土作为高速公路路基填料,必须进行土质改良.通过分析筛选确定了四种外掺剂及其工程配比;测定了四种外掺剂加固土的最大干密度,最佳含水量,无侧限抗压强度和CBR值等物理力学性质指标.(1)采用生石灰,粉煤灰为外掺剂按一定配比掺人高液限粘土中,对其工程性质有一定改善,但强度增长较慢,且吸收高液限粘土中水分的能力较弱.(2)石灰+水泥作为外掺剂虽能保证加固土的强度,但施工工艺较复杂,不利于现场施工.(3)高液限粘土作为路基填料应以Ncs—IV作为外掺剂,其加固土具有较好的力学性能且早期强度较大,造价相对较低.参考文献:[1]河北省交通厅.高液限粘土填筑高速公路路基的研究[研究报告].河北工业大学,2003.[2]仇群钻,张培君,张晓鹏.路基填土室内CBR试验研究[J]. 交通标准化,2005,总148期.[3]张登良.加固土原理[M].北京:人民交通出版社,1990.[4]彭波,李文瑛,戴经梁.液体固化剂加固土的研究[J].西安公路交通大学,2001,(1).[5]刘春原,窦远明,戎贤,粱瑞林.高液限粘土填筑高速公路路基的研究[J].河北工业大学,1999,(8). 收稿日期:2007—02—26。
谈高液限粘土路基的设计和填筑技术
当
＝
＞０ Ｉ ． ６ ５或 ＝
≤ｏ ． ８ ４时 ， 地基
处 于潮 湿 状态 。
其 中， 为相对含水 量；
为 土的稠度 ； Ｗ 为 液 限 含 水
量， ％（ １ ０ ０ ｇ 平衡 锥 ） ； 为含水量 ， ％； 为土的塑限 ， ％。
３ ． ２ 石 灰 改 良－ ＋ － ￣ １ － 包路堤
堤 排水设计方案 ， 并 对相关填筑施工方法和数 据进行 了评价 ， 以供参考。
关键词 ： 公路 ， 高液限土 ， 路基 ， 设计
中 图分 类 号 ： Ｕ ４ １ ６ ． １ 文献标识码 ： Ａ
对 于高液 限土来 说 ， 在含 水量 较小 时 土的强 度高 ， 而 随着 含 区， 由于施工方案设计 时没有采 取封 闭覆 盖设计 措施 或处理措 施 不到位 ， 当雨季地表水侵入路 面基层并 透进路基 后使这 类土 吸水
第３ ９卷 第 ２ ８期 ２ ０ １ ３年 １ ０月 文章编 号 ： １ ０ ０ ９ — ６ ８ ２ ５ （ ２ ０ １ ３ ） ２ ８ － ０ １ ３ １ — ０ ２
Ｓ ＨＡＮ ＸＩ ＡＲＣＨＩ Ｔ ＥＣ Ｔ ＵＲＥ
山 西 建 筑
Ｖｏ １ ． ３ ９ Ｎｏ ． ２ ８
Ｔｈ ｅ ｈ ｉ ｇ ｈ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｕ ｒ ｅ ｇ ｒ ｏ ｕｔ ｉ ｎ ｇ ｃ ｏ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｏ ｆ ｗａ ｔ ｅ ｒ ｓ ｏ ｌ ｕ ｂ ｌ ｅ ｐ ｏ ｌ ｙ ｍｅ ｒ ｉ ｎ ｃ ｉ ｔ ｙ ｓ ｕ ｂ ｗａ ｙ ｓ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
２ ． ５ ｍ宽 度范 围内铺设土工格栅 予 以加 固， 土工 网最下层 铺筑 于
浅谈路基改良土的改良方法及应用分析
路 的路 面基层 、 级 以下公 路 的路 面底基层 、 二 高等
级 路面 的垫 层和 路 基 顶 面 以下 改 良土 、 头 回填 桥 土、 高填 方路 基 等部位 。根 据 当地 的地理环境 ， 多
（）土与 电石 灰充 分拌 和均 匀 。 １
（ ）加 强 拌 和 过 程 中 及 拌 和 后 的 含 水 量 ２ 控制。
数 路基 土测试 的 Ｃ Ｒ 值 达 不 到高 等级 公 路 的设 Ｂ 计 要求 。近几 年 修建 高等 级公路 所用 的 电石 灰每 年 需大 约 ８０ ０ｔ按 ３ ０ ， ｏ元／ 计 算 ， ｔ 比用 袋 石 灰
项 目经 理部 进 驻 施 工 现 场 后 ， 沿 线 土质 进 对
行 了调查 分析 并 划分 路 段 ， 通过 室 内试验 ， 定 出 确
各路段最大干密度 ｙ 及最佳含水量 训， ｄ 并对各段 地 基承 载能力 进 行 测 定 ， 出各 路 段 的 Ｃ 值 。 求 ＢＲ 试验 结果 为 ： 些 低 液 限 粘 土 路 段 其 Ｃ 尺 ＞ ８ 一 Ｂ 满 足设计 要求 ， 可直 接利 用 填筑 路基 ； 一些高 液 限 粘 土 和 中液 限 粘 土 的 路段 ， Ｃ Ｒ ＜ ８ 。需 要 其 Ｂ
换 土或 改 良土质 。
高， 当然取土也会破坏当地的资源环境。如何既能 满足设 汁标准 的需 要 ， 又有 利 于保 护 环境 ， 我们 是
施 工技术人员 面临的一 个新 的课题 。 ２ 在 实践 中进行 尝试
２ １ 工 程概 况 ．
２ ３ 提 出各 种 方案 并确 定 最佳 方 案 ． 通 过 市 场 调查 ， 总结 以往 的施 工 经 验 ， 定 选
浅谈 路基改 良土 的改 良方法及应用 分析
高液限土填筑路基施工工艺及质量控制
长 不小 于 １ ｍ。
平整 ， 横坡度一般不得小于３ ％。 （） ４ 高液限粘土施工填筑 的整平压实过程 中 ， 应严格控制 分层厚度 ， 松铺厚度宜控制在２ ｍ， ５ｅ 并注意粉碎含水量较大 的 土团。当土的天然含水量过大时（ 一般以１ ％的含水量 为界 ） ８ ， 采用晾晒蒸发、 薄层（ 松铺２ ｍ ０ｃ 左右 ） 填土压实等措施 ， 使之接 近最佳含水量时进行碾压 。 （ ） 压时遵循 “ ５碾 先边后 中 ， 先慢后快 ， 先静后振” 的原则 ，
１ 高 液 限 粘土 路 基 的 改 良
１１ 化 学改 良法 ．
层 厚 不 超 过 ２ 保 证 一 次 压 实 到位 。 ０ｅ ｍ，
（） ６ 加强土样的送检工作 ， 一经发现土的性质发生变化 ， 必
石灰 、 水泥等与高液限粘土之间发生复杂的化学与物理一 化学反应 的效果 ，首要条件是高液限粘士 的粉碎和拌和均匀 ， 二次掺灰是稳定高液限粘土施工最佳工艺之一 。
（ ）砂石垫层施工 的关键是将砂加 密到设计 要求 的密实 ４
ｆ
不格 合
ｌ
度 。一般采用分层铺砂 ， 逐层压实 ， 分层的厚度视压实能量而 定， 一般在２ ３ ｍ ０ ５ｃ 之间 。碾压时 ， 石垫层 的最佳含水量一 砂
般 控 制 在 ８ 一１ ％。 ％ ２ １ ．２ 土工 格 栅 施 工 工 艺 ．１ ２．
竺！ 竖 竺 竺 Ｈ 茎 Ｈ 竺Ｈ竺 ！ 』
高液限土
1.高液限粘土的特点是含水量高、容重轻、稳定性差、强度低，按常规的施工工艺压实度达不到设计规范要求2.由于按常规的施工工艺破坏了土体的胶凝物质，使得土的强度和稳定性急剧下降3.通过室内试验确定用于填方的土液塑限指标是否超标，同时要进行土的颗粒分析，判别土的分类，CBR值是否满足规范要求,4.如果本段落是弃方可考虑将土废弃，否则必须考虑利用5. CBR试验用湿法进行制件，在不同的击实功、含水量下，得到的最大CBR值，就是我们所要找的最佳状态，如果CBR指标能满足规范要求就可考虑利用6.在这种状态下的土的饱和度和稠度将是施工中控制质量的主要指标7.以不同的碾压参数，即压路机吨位、碾压遍数、摊铺厚度、含水量，得到接近试验的最佳状态的碾压参数8.施工中应配备高效的翻晒机械来降低含水量和防雨布，以缩短施工周期9.施工面出现软弹时应减少运土车重量，或使用推土机送使用高液限粘土填筑使用高液限粘土填筑路基________________________________________阅读： 21 次 2005-7-15 18:06:18对使用高液限粘土填筑路基应注意事项高液限粘土它的物理性能是液限大于50，塑性指数大于26，在规范中已明确指出不能直接用于填筑路基，必须使用时应采用一些改善措施。
1、在填筑路基前，应将填筑路段的树根杂草清理干净，挖除地表土并做好填前压实。
做好排水纵向土沟，防止地下水和地表水侵入。
2、严格控制填土时的含水量，在最佳含水量内进行即时碾压，土质含水量偏大时，先晒干至最佳含水量再进行碾压。
对使用高液限粘土填筑路基应注意事项高液限粘土它的物理性能是液限大于50，塑性指数大于26，在规范中已明确指出不能直接用于填筑路基，必须使用时应采用一些改善措施。
1、在填筑路基前，应将填筑路段的树根杂草清理干净，挖除地表土并做好填前压实。
做好排水纵向土沟，防止地下水和地表水侵入。
2、严格控制填土时的含水量，在最佳含水量内进行即时碾压，土质含水量偏大时，先晒干至最佳含水量再进行碾压。
高液限粘土填筑路基施工工艺及质量控制
．
行加 强 ， 增强其径 向抗 变形能力 。主筋采 用对 焊 机进行 闪光 对焊 。声 测管共 三根 按 １０三 ２。 等 分钢筋 圆周焊接 ，接头采用 套管丝 扣连接 ， 以保证声 测管 内侧平 顺 ，同时 应采 取 防护措 施， 保证 声测管在施 工中不被堵 塞。 钢筋笼 吊装平移时 ， 采用 圆衫木贯 穿于钢 筋笼上 ， 以抵抗其变形。当钢筋笼提升仰角至 ８ｏ 右时解 除圆衫木 ，提升至 铅垂直 接 吊人 ０左 孑 中安装 。钢筋笼 节段 间连接 ， 采用 １ｄ Ｌ 一般 ０ 搭接 ， 搭接完成应使 主筋在线形 和外 观上保 持 径 向同轴 ， 外形 同曲面平整顺 直铅垂 。
２ ． ５灌注桩水 下混凝土施 工
水下 混凝 土施工 采用冈 性导 管法 。 ０ 导管 直 径 ３ ｅ ， 要拼接 良好 ， 用装有垫 圈的法 兰 ０ｍ且 采 盘 连接 ， 水密 、 压 、 头抗 拉试验 合格 ， 承 接 隔水 栓 采用混 凝 土球或 充气 球水 下混 泥土 的泵 送 要 求 ： 凝 土要 和 易性 好 ， 水率 低 ， 泵 性 混 泌 可 强 ， 凝早强 ， 缓 品质稳定 。 泥采用 ４ ５矿渣水 水 ２
曩ｔБайду номын сангаас≮
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一
高闷灰 ４ 小 时及 以上 。 ８ 在这个过程生石灰消解 的水分大致相 当 ， 白天蒸发 的水分不敌夜晚 或 可 以吸收高液限粘土中的部分水分 ， 同时 ， 生石 吸收的水分 ， 不宜进行灰土施工 。 经检测掺灰土 灰 消解 释放出的热量可以加速高液限粘土的改 中石灰剂量达 到设 计要求 ， 含水量接近最佳含 性 进程。 由于焖灰时不对灰土进行 翻拌 ， 以这 水量 （ 所 一般略高 出最佳含 水量 ｌ２ ￣ 个百分点 ） ， 个过程也减少 了灰土施工对周边 环境 的污染 。 就可以进行 下道工序施工。 若含水量还较高 ， 还 倒堆 ： 经过翻拌和焖灰后的土壤颗粒表面 需要用小型翻拌机具（ 如圆盘耙或铧犁） 翻拌晾 基本被石 灰包裹 ， 但大约 还有 ３％的土壤颗粒 晒 ， ０ 直至达 到最佳 含水量 。 施工时应注意晨露较 粒径在 １～ ０ ｍ之间 ， ５３ ｃ 这样的掺灰土还达不到 重或 阴天空气湿度 较 大时 ， 不宜进行翻拌与晾 省市高指对 碾压前 土壤颗粒 粒径控 制在 １ｃ 晒 ， ０ｍ 因为高液限粘土极易吸收大气 中的水分 ， 当 之内的要求 ， 所以还要经过以下程序倒堆处理 ： 空气湿度较大 时翻拌 与晾晒 ， 不仅不能散失水 用大吨位推 土机将 土堆推成另一个 新的土 堆 。 分 ， 反而使高液 限粘土吸水后含水量增加 。 施 工中必须将老土堆分层推开 ， 分层厚度约 ３ 破碎： 为了使两次 掺灰均匀 和易于压实 ， 碾 ５ ｃ 同时 ， ０ｍ， 用履带有意碾压较大的土壤颗粒使 压前 还要 对掺灰 土进 行 破碎 处理 。破碎前 用 之破 碎。 根据灰土含水量 情况倒 堆至 少要进行 ２ １Ｔ压路机碾压 １２ ， ６ ￣ 遍 再用铧犁配合路拌机破 遍 及以上 ， 否则砂化效果还是 不够 明显 。 经过倒 碎 ２３ ， 时本层次要翻拌到底 ， ｚ 遍 施工 不能留有 胀力率 、 膨胀率等指标检测 ， 强膨胀 土不能用于 堆 以后 高液限粘 土的土性发 生了明显 的变化 ： 夹层 ， ， 同时 灰土拌和机要低速匀速前进 ， ， 否则 工程。要根据膨胀性 能通过试 验来 确定第一次 颜 色发 白， 量明显降低 ， 可以运 至路基 局部压实度和灰剂量 不均 匀 ， 含水 基本 检测 出现压实度 掺灰和“ 砂化” 的时间。石灰标准则要求 达到 Ⅲ 进行下道工序施工 。 和灰剂量不稳定现象。 级 以上 次施 工所 用石灰采 用山东ｌ （ 本 沂生石 第二次掺灰 ：因为第一次掺人石灰量为设 ３结束语 灰 ， 分消解后通过 １ｍ筛孑。消石灰 中 Ｃ Ｏ 计量的 ５ ％ － ％， 充 ｃ Ｌ ａ＋ ０ － ０ 所以掺灰土运 至路基 后还要 － ６ 通过对高液限粘土用于路基施工 的机理分 Ｍｇ 的含量为 ５ 左 右 ， （ ） 符合松 路路面基层施 进行 二 次 掺灰 ，用 消石灰 补 足 剩余 的 ４％～ 析 及施 工实践 ， ０ 总结如 下意见 ， 仅供参 考 ： 强膨 工技术规范》ＪＪ３－３，级灰的要求）进场 ５ｖ， （ Ｏ４９ ）Ｉ Ｔ Ｂ ， ０ 方能满足设 计要求 。 这个过程施工时 ， 要求 胀高液 限粘 土不能作为路基填料 ， 弱膨胀高 中、 的石灰要及时使用 ， 防止雨淋 。 尽量缩短石灰存 将第 一次 掺灰 土在下 层路基 上 用石灰 打上 方 液限粘土改 良 后可以作为路基填料； 石灰改良 放时间 ， 妥善覆 盖保管 ， 时间一般控 制在 ３ 格 ， 出每格掺灰土 的用量 ， 消解 计算 以便掺灰土均匀 高液 限粘土采 用二次掺灰施工工艺 ，收到 了较 天之 内， 以免有效成分衰减损失过大。 布置 。 初平后 ， 用拌和机拌一遍 ， 平地机推平 ， 压 好 的效果 。第 一次掺灰的 目的是 “ 砂化”即改 （ ２ ． ２掺灰拌和 路机静压—遍 ， 再在掺灰土上用石灰打上格 ， 计 性 ）以降低 高液 限粘士 的塑性指数 ， 时膨胀 ， 此 石灰与高液限粘土之间发生复杂 的化学 与 算 出每格 中第二次掺人 的 灰用量 ，以便石灰 土 易粉碎 ，． ｍ以上 的土块含量在 １％以下 。 １ｃ Ｓ ５ 物理— 化学反应 的效果 ， 首要条件是高液限粘 土 均匀布置 。 ｍ于经过 了第一次掺灰 、 、 闷灰 倒堆、 第二次掺灰 的 目的是使高液限粘土掺灰后能形 的粉碎和拌和均匀 ，二次掺灰是石灰稳定 高液 装运 以及后续 的翻拌 、 晾晒 、 破碎等一系列工序 成板体强度 ； 准击实试验的土料准备过程 ， 标 应 限粘土施工最佳工艺之一。 施工 ， 灰剂量会 有不同程度 的损失 ， 以 ， 石 所 在 尽量与 实际施工工艺要求的掺灰方法 、 掺灰时 漓水 ： 将土从取土坑内挖出堆高 ２３ 如 进行第二次掺灰 时要掺人 比设计 高出 １２ ， 天（ ， － ￣ 个百 间间隔 、 焖灰 时间 、 拌灰 时间 、 含水量 变化过程 果 时间和场地允许可适 当延长 ）让土壤 中的水 允 的石灰 ， ， 否则， 检测灰剂量就会偏低 。 等一致 ； 掺灰后未 能及时施工 ， 当测 出灰剂量 应 分在重力作用和空气流的作 用下从土壤颗粒 中 翻拌与晾晒 ： 经过两次掺灰处理后 的高液 衰减 随时间的变化 曲线 ， 严格把握适度 ， 切不可 分离 出来 。因为受高液限土 自身的特性和外界 限粘 土一 般情 况下含 水量 比最 佳含 水量 高 出 盲 目 加灰 ， 否则压实度就无法达到。 条 件的影 响， 过程并不是很容易进行的。 漓水 实 ５ ７ ～ 个百分点（ 时达 ９ 有 个百分Ｊ ， ） 这就表 明掺 参考 文 献 践 表明这个过程可降低含水量 １％ ３％左右。 灰土上 了路基 以后还不能 马上进行下道 工序的 ｆ１ 路基 施工技 术规 范（ｒ ０ ３ ９ ） 民交 ０ －０ １ 佘路 Ｊ Ｊ３ － ５． ｒ 人 第一次 掺灰 ：先掺人设计灰 剂量 的 ５％ 施工 ， 必须经 过反复的翻拌 与晾晒处理 ： 工 通 出版 社 ０～ 还 施 ６％ ０ 生石灰 ，具体做法是 ： 在地 面上铺一层 土 时 ， 能将灰 土推开 ， 尽可 尽可能增大灰土 与大气 『公路 沥 青路 面设计规 范（Ｔ０４ ７． 民交 ２ ］ ＪＪ１－ ） ９ 人 （０－ ｃ ， 一层灰 （～０ｍ ， 一层土 ， 的接触 面 ，以便水 分最大 程度 的蒸发。实践 证 通 出版 社 ３．０ｍ） － ５ 上铺 ５１ｃ ）再铺 ３ １公路路 面基 层施 工技 术规 范 （Ｔ ０ ４ ３ ． ＪＪ ３ － ） ９ 再铺一层灰 ， 如此循环 ， 直到根据计算一定 数量 明 ， 气温较高时 ， 夏天 经过 １ 天晾晒灰土 含水 量 ｆ 的掺灰土中所需 的土和石灰 全部用完 。 就接近最佳 含水量 ；温度较低 时 ， ３ ２ 天晾晒后 人 民 交通 出版 社 ￣ 焖灰 ： 将上述掺灰土用 挖掘 机反复翻拌 ， 直 灰 土含水量就可 以接近最佳含水量 ；当气温在 到土壤颗粒和石灰混合均匀。然后将 掺灰土堆 ５ 及以下时 ， 土 白天蒸发的水分和夜 晚吸收 ￣ Ｃ 灰
郴州香雪大道东段道路工程高液限粘土特性及填筑路基处理方法
相关课题 成果 ， 以实验为基础 ， 本段 高液限土用 作填料采用了如下处治方案 ：一 是路 堤 ９ ３区 、 ９ ４区下部采用包边法填 筑， 二是 ９ ４区上部 、６ ９ 区下部采用石灰改 良或碎 石改 良后填筑 ，三是 ９ ６区顶面精加工层采用 石灰 、 石综合改 良填 碎 筑。对于切 方段路床 以下 ３ ～ ０ ｍ采 用石灰改 ０ ８ｃ 良，～ ０ｒ 采用石灰 、 ０ ３ｅ ａ 碎石综合改 良， 同时在切 方 边沟下设 渗沟切 断路基范 围外水源 。 ２１包边法填筑高液 限土 ． 高 液 限土直接 填筑路 基需解 决 的主要 问 题： 一是含水量 接近最佳 ， 证其压实 度 ； 保 二是 填 筑后切断其 与周边环境发 生的水份 交换 ， 使 其含水量保持一个相对稳定 的水平 ，从而从另 个途径解决其水稳性 。 下面 围绕上 述两个原则 ， 谈谈施 工 中应把 握 的一些方法 。高液限原状土一般地说天然含 水量均偏高 （ 约高出最佳含水量 １ ～ Ｏ个百分 Ｏ２ 点） ，不能压实的原因主要就在这个问题上 ， 因 此施工的关键在于压实前通过晒晾等办法降低 其含水量 。 采用这种方案施工必须考虑气候 、 气 温条件 ， 特别在南方 应避开多雨 、 温季节 ， 低 适 合在 ７ ８ ９、０这些 高温 、 、、 １ 少雨季 节 ， 保证 包括 晾 晒 时 间 在 内 的 每 一 层 填 筑 的 周 期 尽量 短 。 同 时， 路拱横坡宜做成 ２ ４ 且需平地 机整平 ， ％～ ％， 保 证 天 雨 时 排 水顺 畅 、 速 、 积水 的坑 洼 。 快 无 对于上述第二个问题的解决办法就是采用 包边填筑法 ， 把高液限土作为芯土处 理， 它的两 侧、 上下 四个面均得特殊处理 ， 目的就是一个 ： 尽 量切断其与周边土壤 、 结构物及大气等的水份变 换。我们的做法是 ： 较低 路堤下铺 ４ ｃ ０ ｍ砂砾渗 水层 ， 高路堤其路堤 下部一定高度 （ 细水 上 较 毛 升的最大高度 ） 采用适宜土填筑 ； 、 左 右两侧采用 ２ ｍ宽适宜土包边 ， 与填芯高液 限土 同步填筑 、 碾 压； 顶部有 ９ ６区改 良封层（ 见图 １。 ）
高液限土作为路堤填料整理版
一、高液限土的定义：高液限土是一种细粒土，必须同时具备两个分类特性：①小于 0.074 mm 的颗粒含量大于或等于50％；②液限W≥ 50％。
《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；需要用时，必须采取满足设计要求的技术措施，经检验合格后方可使用。
二、高液限土的工程地质特性1、具有弱膨胀性。
对于 0 ． 075 mm 颗粒含量比例大于70 ％的土样，组成粘粒的矿物成分具有一定数量的绿高岭石、多水高岭土和绿晶高岭土等吸水性强、遇水膨胀以及失水发生碎裂的矿物，膨胀量一般在 1 ％～ 3 ％。
2、具有裂隙性。
实地调查发现，高液限土的裂隙与母岩( 花岗岩 ) 的节理裂隙具有继承性，很可能是土体胀缩或土体移动造成；暴雨之时，开挖后的土体可能产生坍塌或滑动。
因此，开挖路堑时，尤其注意路堑边坡防护与施工安全。
3、具有一定的崩解性。
花岗岩风化高液限土与其它地区的花岗岩风化土的崩解性，有一定的相似性和普遍性。
其理由：大雨或暴雨时，土体表层的粘土矿物流失；土体内的多水高岭土等吸水膨胀，导致表层土体粘结力下降，土体发生离析崩解。
4、水作用性强。
由于高液限土颗粒粒径较小，细颗粒含量高，透水性差，干时坚硬，不容易挖掘。
同时，高液限土毛细现象显著，浸水后长时间保持水分，表明高液限土中的水分在正常情况下不容易逸出，并且土质不容易压实。
因此，从高液限土的物理特性可以看出，是一种路基填土的不良材料。
三、高液限土作为路堤填料的工程处治措施从道路工程实践可知，若高液限土未采用合理的工程处治措施直接用于填筑路堤，则路堤填土会产生难以压实、翻浆、边坡坍塌等不良病害。
究其原因。
主要是由高液限土的土粒形状、大小、空间结构、矿物成分以及浸水后的强度和稳定性降低等所引起。
因此，可以通过改良高液限土的工程性质，通过工程技术措施，将路堤填筑的不良材料变成技术上可行与经济上合理的路基填筑方案，实现路基路面设计对路基强度和稳定性的要求。
高液限土路基填筑方法探讨
３ ｃ ；同一土层的填 料含水量相差不宜超过 ３ ０ｍ 个百分点，不 同性质 的土应分层摊铺。 路 拱坡度控 制 ：应在 ２ 一４ 之间 ，并 应保证路 拱纵、 ％ ％
横方 向的平整度。
上 ， 一般 情况 下 ， 土的 塑性 指 数越 大第 一 次掺 灰 比例 越 高 ），然后 一层土 （ 一般厚 度为 ４ － ５ ｃ ） ０ ０ ｍ 一层 石灰 ，再铺
后采用挖 掘机挖 出一定深度 的土层或 用铧犁初 步翻拌后 再
为 １ 一１遍 ， 当稠 度偏 高 、含 水 量偏 低 时 （ 度 １１ — Ｏ ２ 稠 ．５
１ ３ ），建 议采 用最大 激振力４ ｔ（ ．０ ０ 静载 １ ｔ ８ ）的压路机 ， 适 当增 加碾压遍 数，并视 具体情况在 路基表 面出现软弹 、
碾 压工艺控制 ：碾压路 线应从路缘 向路基 中心 逐步碾 压 ，压路机 错位 时的横 向重 叠宽度不 得小于４ ａ ，纵 向接 ０ｍ 头重叠长度 不得小于 １０ｍ ５ ｃ。碾压 时，先静碾１ 遍，然后 —２
再振 动碾压 ，最大 激振力２ ｔ（ ５ 静载 １ ｔ ；碾 压遍数 一般 ２）
场地 允许 ，可 以在 清表后 ，将 石灰 均匀地撒在 地面上 ，然
高液限土 由于液 限高，塑性 指数大，胀缩性 明显，在 干燥状态下强 度较高 ，一旦 遇水迅 即软化，线膨 胀率迅速 上 升，强度急剧 降低，水稳性 极差 ，因此， 公路路 基施 工 技术 规范 》Ｊ Ｊ ３ — ５ Ｔ ０ ３ ９ 明确规定 ，高液限土不能直接做为 路 基填 筑的材料 ，若需要应 用时，必须 采取满足设计 要求 的技术措施 一一固化材料改 良或者换填 ，但工程 费用 增加
一
层 土，再上 一层石灰 ，直至 一堆 土和相 应的需要掺 入 的
高液限土与开挖石方混合料填筑路基实践
渣， 经筛选 出的碎石可供改 良高液限土用 ， 这样采用
碎石改 良 不仅可降低成本、 节约资金 ， 而且为以后高
液 限土 的施 工提供 了可供选 择 的新途 径 。
３ 以往 工 程 土 质 改 良的调 查
筑土方 １ ． ９ ８万 ｍ 。
功 ， 以不但从根本上解决这些 问题还可 以节约大 可
笔资金 。
２ 碎 石 改 良高 液 限土 提 出 的前 提
鉴 于该标段 土方 均为 红 粘土 的高 液 限土 （ 限 液
基于上述的难题 ， 要求该标段努力采 取措施 ， 尽可能地 利用 高液 限土 ， 节约 资 金 、 高施工 进 提
４ ２ 可 行性 分析 ．
３ ％） 石方按 （０ ～ ０ 的 比例进行掺合后 ０ 、 ８％ ７ ％）
进行填筑。填筑时先推土机初平 ， 羊足碾碾压 ２ ， 遍
平地 机精平 ， 碾振压 ３遍 、 压 １ 。 光 静 遍
６ 对 策 的实 施
６ １ 填筑前 的试 验准备 ．
１ ）理论 基础 ： 如果 使 高液 限土 与石 料 按 （ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ ３％
～
４ 制定 目标及 可行 性分析
４ １ 制定 目标 ．
１ ）质量能 够满 足规范及 设计要 求 ； ２ ）成 本得 以控制 ， 比用水 泥或 石灰 改 良或 直接 废弃 成本 能够 比较大 幅度地 下降 ； ３ ）进度 快 ， 比采用水 泥或 石灰 改 良施 工 进度 大 大加快 ， 每填 筑一层 至少 减少 ０ ３个工 作 日。 ．
一
７ ％） （０ 一 ０ 掺合成土石混填料或按 （ ０ ： ７ ％ ３ ％） ０ ３ ％） （０ ％ ～ ０ 掺合成填石填料则可以把 ０ ： １０ ７ ％）
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公路高液限粘土路基的改良施工技术
摘要:结合某个新建高速公路，提出掺加水泥对高液限黏土进行改进。
在进行试
验之后，数据显示，3%～4%的高液限黏土掺加水泥之后，对于路基不同部位的
压实区都可以进行填筑。
最后总结出了进行施工时，高液限黏土路基的施工注意
事项和工艺等问题。
关键词:高液限粘土;改良;压实;填筑;弯沉
在进行路基工作的时候，高液限黏土是一种塑性很强，不利于施工的填土形式，在我
国南方区域比较常见。
但是它又是不利于水的填土形式，南方雨水较多，所以它的不易凝固，而且渗透性非常不好，需要非常长的时间来达到一个稳定的状态，如果遇到时间比较紧急的
项目，它就是一个不利因素，另外，它的不稳定性也对施工质量有着很大的隐患，所以是亟
待改良的一种土壤。
1工程概况
某周边有高液限黏土区的公路施工中，首先对高液限黏土进行了采样，在室内对它进
行物理分析得出：它的液限含量值一般在60%到80%之间，塑性值一般是在23%到36%之间，水含量相对较多，超过了一般的正常值15.4%-17.1%，而且CBR值太低了。
2高液限粘土路基的改良
2.1高液限粘土路基改良的必要性
此次选取的路段含有的高液限黏土的位置基本在挖方的路堑位置，属性上是弱-中膨胀
性的，整体强度比较低，很难达到一个标准值。
在进行设计的时候就表示，施工时，弱性膨
胀的高液限黏土是不可以使用的，可以将中性膨胀的高液限黏土可以进行改良，之后才可以
使用。
所以在施工的时候可以进行土质互换。
但是，在该工程中，针对路堤进行填筑的时候
没有合适的土质，只能用附近的高液限黏土，但是它含水量比较高，在对路基进行压实的时候，它的紧实度没有办法保证，而且路床是有一个弯沉指标的，这个也因为它的含水量也无
法达到标准值。
所以对高液限黏土进行改良是非常必要的。
2.2高液限粘土改良方案
在进行高液限黏土改良的时候，一般会有两种方法，用生石灰或者水泥。
但是生石灰
在该路段比较少，价格又比较贵，经济上不太合适，所以在本方案中选择用水泥进行改造。
在路基开挖段的土质要求是比较高的，高液限黏土进行改造之后，首先要达到该路段
的土质要求，然后它的压实度要满足路床要求，并且达到合适的弯沉指数。
在进行试验的时候，地段中高液限黏土的含水量是有选择的，地表的含水量是要大于地表下面的含水量的。
但是地下含水量也在与日俱增，有的时候会大于地表的含水量，两者之间会有比较大的差距。
所以为了避免含水量过高的高液限黏土在进行改造时成本过高，对它也是有一定的含水量要
求的一般含水量大于23%的话，就不适合进行改造。
所以在进行试验的时候，选取的是含水
量小于23%，而且120m的土体路段，在路床的下面挖取50cm之后，将水泥土加入混凝土中，进行回填，水泥土的含量分别是 3%和4%两种。
回填完之后进行压实，如图1所示。
23图1实验方案
3高液限粘土改良法施工技术
3.1施工放样
在工程之初，首先要进行施工放样。
要确定路基的高度、对路基基底进行处理之后的
高度、施工时候路段的升降度和路基压实之后它的边缘宽度，浙西儿都要考虑，一般考虑到
整体的施工质量问题，路基边缘的宽度两侧分别为50厘米。
经过放样之后确定边界，撒上
石灰作为区域标注，确定卸料位置。
3.2 上土并整平
使用挖掘机将土挖好再用够可以自动卸载的汽车运到施工区域，在指定位置开始卸料。
用推土机将土推开之后开始检测它的含水量，使用的工具为平地机。
如果含水量达标的话，
就可以继续下一个步骤，但是如果超标的话，就需要进行晾晒，保证合适的含水率。
3.3掺灰
进行含水量测试之后，如果达标就可以进行第二次掺灰了，以后厚度是80cm。
路床和路堤是不同的，路床的灰量是810，路堤则是8%。
还要进行人工布格。
每一个的大小和石灰
用量是有要求的，卸载石灰的时候就要根据每格的需求卸载，然后在摊平。
也会有专门的人
员进行检查，保证摊石灰的均匀度。
3.4拌和
在搅拌的时候首先需要用到烨犁结合圆盘耙和旋耕机，多次进行翻搅之后确保灰土均匀，颜色没有大的差异，每一分层都基本相同，而且每一层颗粒的直径在5厘米以下是最合
适的。
在初始步骤完成之后需要用到路拌机，将颗粒大小直径搅拌至1.5厘米以下。
在进行
搅合的时候，第一遍，下齿距离施工层要有一定的距离，一般在4厘米左右，不能穿透；第
二遍的时候距离可变小到1-2厘米之间，搅拌2遍或者3遍，这样使搅拌的更加均匀，也更
加符合规范。
但是由于机器的限制，边角等一些部位不太会顾及到，所以可以用烨犁或者旋
耕机做配合施工，也可以人工辅助。
3.5调整含水量
将灰土混合之后，如果含水量比较高的话，需要进行晾晒，如果比较低的话，就可以
适当补充水分，就洒水车就可以，然后进行搅拌，保证均匀。
3.6稳压、整型
施工层的含水量一般在百分之二左右，当达到要求的时候，就可以不用搅拌了，用推
土机碾压之后，用平地机压平整，这两个步骤交错进行，这样的话能够保证土层均匀，也避
免了表面的贴皮现象，方便了以后再施工过程中的排水作业。
整平之后，会有纵横坡度值要求，一般路床80厘米以下为横坡，坡度值为百分之三；80厘米以内的时候慢慢变为横坡。
3.7碾压
将路段整平之后，需要进行碾压压实，一般用振动压路机或者是三轮压路机两种，这
个要具体根据实验要求来用。
在碾压的时候速度要控制在每小时1.4-1.6千米，一般四到六遍。
首先要保证边缘都压实，然后在工作面要多碾两三遍，保证整体压实度达到标准。
3.8检测
碾压结束后，根据相应的检验项目，外观上保证掺灰量均匀，整体上要保证压实度达标，这些可以通过各项检测报告来确认。
合格之后可以进行下一步。
如果没有符合要求，要
继续改进，保证达标。
3.9施工工艺
高液限粘土化学改良法施工工艺见图2。