高液限粘土路基施工工艺.doc

高液限粘土路基施工工艺
摘要本文就高速公路高液限粘土(掺灰土)路基施工工艺控制进行了初步探索,此控制方法,对保证路基施工的质量、进度起到了比较明显的作用。
关键词路基粘土膨胀土掺灰土路基施工工艺
连云港市某高速公路某标段(下文称X标)合同工期18个月,
路基土方86
重,路基施工队伍无施工高液限粘土的施工经验。
在6月份施工单位达到业主的节点工期要求。因此,为保证路基土方施工的进度、质量,指挥部及监理组根据以往的施工经验,编制了“路基施工操作要点及要求”下发给施工单位,要求按此进行路基土方施工。在次年4月、5月、6月的土方施工黄金季节里,X标每月完成的掺灰土土方工程量均在10万方以上,且工程质量明显提高。现将有关经验、教训总结如下。1 X标路基填方用土的有关特性1 地形、地貌X标所经区域属冲海积~冲湖积滨海低平原,地势平坦,
地面高程为2~2
之间,施工用土均为高液限灰黄色
粘土,其基本物理性质为:天然含水量ω=30%~50%;湿密度γ0=1
γ
指标为:液限含水量ωL(50%~60%);塑限含水量ω
P(25%~65%)。属中弱性膨胀土。土源的部分物理性质详见表1。上述土源作为高速公路路基的填筑材料,是很难达到设计要求的强度、刚度和稳定性的,故必须进行掺灰处理,以达到改良土性、提高路基承载能力的目的。因此设计文件要求,针对路基的不同部位,分别掺入6%、7%、8%、10%的石灰。根据设计要求,当路基填
筑高度高于2
8%的掺灰土填筑,下路床(路槽下30~80cm)采用掺灰量为
7%的掺灰土填筑,以下至原地面均采用掺量为6%的掺灰土填筑;筑,下路床采用掺量为8%的掺灰土填筑,以下至原地面均采用掺量为6%的掺灰土填筑。各取土坑在不同掺灰量情况下击实试验结果详见表2。2 改性机理膨胀土是指粘粒成分主要是由强亲水矿物组成、具有显著湿胀干缩和反复湿胀干缩性质的特殊粘性土。从化学成分来看,膨胀土以含SiO2、Al2O3和FemOn为主,一般可用硅铝分子比来反映,比值越小,则膨胀变形越小,此外土的膨胀性还与含水量、粘粒的含量和土的微观结构有关。通过对膨胀土的掺灰处理,可以有效地改良土性,从矿物组成上,掺入主要含钙镁成分
的石灰,在总体上使得蒙脱石、伊利石八面体表面吸附的阳离子的离子价有所提高,可降低其膨胀性。此外掺入石灰后,石灰与土中的矿物成分发生化学反应,使土体表面砂化,从而使土的粘粒含量有所下降,而且通过掺灰,使得面-面叠聚体片状密集排列的粘胶基质结构变成疏松排列的粘粉基质结构,可降低其膨胀,提高可压实性。掺灰的第二个作用可提高土体的强度。生石灰对土壤的处理,分为二个步骤:其一是生石灰中氧
化钙遇水会产生化学反应产生氢氧化钙:
CaO+H2O=Ca
壤含水量,同时,由于氢氧化钙结晶的析出可改善土体某些性质,提高土体的可压实性。其二氢氧化钙是不很稳定的物质,与空气中二氧化碳反应,形成碳酸钙或碳酸氢钙,形成表面致密层。
Ca
层的存在,阻止氢氧化钙结晶体的进一步碳化,从而形成由上部致密层到下部土体强度的过渡层,将路面传来的荷载逐步向路基下逐步扩散传播。施工难点:该工程用土天然含水量较大,6%掺灰土最佳含水量在18%~19%之间,降低含水量较困难;同时该土在潮湿状态时粘性较大,石灰难以