高液限土施工技术.doc

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
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,。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。,-,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。
(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,确定较有效的施工工艺及措施。部分试验结果如表2所示。
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/cm3
2
(mm)

(mm)
K28+300
MH









K28+400
MH









K28+500
CH









K28+600
CH









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“