高液限土施工技术.docx

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/cm32(mm)(mm)K28++++: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,,路基底部设40㎝砂砾垫层,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。为了防止路