高液限土综合项目施工关键技术Word下载.docx

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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。

这类土天然含水量往往是最佳含水量的1.5倍，其稠度往往也在1.0-1.1之间，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 

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）

0.074

K28+300

MH

30.6

0.99

82.3

30.0

52.3

28.1

1.621

93.1

19.0

K28+400

28.4

1.23

56.7

33.7

23.0

22.4

1.602

10.6

K28+500

CH

23.8

1.616

76.0

43.8

32.3

20.9

1.680

80.4

35.7

K28+600

20.8

1.202

57.7

27.0

30.7

18.2

1.672

90.1

8.5

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“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，两侧边坡设包边土1.0m，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。

为了防止路面水渗入到高液限中，在1.5m上封层土底部设置一层不透水复合土工布。

②材料要求：

a、封层土及包边土：

采用亚粘土或粘土，液限小于40％，塑性指数小于8。

在进行包边前，应就土的物理性质指标进行室内和现场试验。

包边土压实度应满足规范要求。

b、土工布：

采用300g/m2复合土工布，其握持强度不小于800N，撕裂强度不小于300N，CBR顶破强度不小于2500N，渗透系数不大于10-11㎝/s。

土工布延伸率不超过25％。

（高液限土处治设计图

（一）所示）

（2）、挖方路段

①路面结构下设20㎝砂砾垫层，并向下超挖80㎝换填粗粒土或其他合格土。

对高液限土挖方路段，为了防止地下水渗入地基中，应加大边沟下方的碎石盲沟尺寸。

（高液限土处治设计图

（二）所示）

（三）、高液限土压实工艺

施工时应对高液限土采取适当的填筑压实工艺，即改变高液限土含水量或增加压实功处治工艺（图三），土的相对含水状态用稠度表示，测定土样的含水量和液、塑限指标获得土样的稠度指标。

土样的可压实性与稠度的关系详见表3

表3可压实性与稠度的关系

稠度

<

0.8

0.8~1.05

1.05~1.15

1.15~1.30

1.30~1.70

分散压实性

不可分散

晾晒可分散

可轻型压实

可湿法重型压实

可干法重型压实

一般不可分散的土不能直接使用，必须掺入稳定材料（如石灰）后方可使用，晾晒可分散的土，不能直接碾压，土的稠度越小，分散越困难,当土膨胀性较大时,应降低稠度至1.15-1.30后方可采用重型压实。

土的碾压使土中的空气率逐渐减少而达到密实，但是过碾会使土中孔隙空气不能及时排出，空气受到压缩，使土中的内压应力增加导致产生裂缝，破坏了土体的结构，出现“弹簧”现象。

高液限土的结构性强，强度不高且有明显的各向异性，要有效压实，提高压实均匀性，必须破坏土团结构，这就要求压实设备与路基之间有较大的接触力，采用大吨位振动压路机才能达到压实要求，但是这类土强度低，压缩性高，大吨位压路机碾压很容易出现“弹簧”。

采用重型凸块式振动压路机振动压实，可解决上述矛盾，凸块面积小，接触应力大大增加，凸块与土基咬合，不会发生“弹簧”现象，静压后凸块式振动压路机振动压实较少遍数即可达到压实要求，由于土团结构完全被破坏，压实度均匀性大大提高。

土的稠度达到1.1以上确实有困难时，可在稠度为1.01-1.1范围内压实。

静压后，不需要弱振，既可用凸块式振动压路机振动压实，凸块式振动压路机振动压实遍数为4-6遍，压实度一般可达到轻型压实标准。

另一种办法是将压实层减薄，如每层压实厚度15-20cm，这也有利于对高含水量土的翻晒和碾压，压实机具以轮胎压路机效果最好，每5层顶再采用重型凸块式振动压路机振动压实。

施工工艺流程图见下图。

施工准备

试验进行土质分析

检测含水量

挖装运土方

下一层

组合碾压

压实度检测

推土机摊铺

确定理论含水量范围

确定压路机吨位、碾压变数、松浦厚度、质量控制指标

分析含水量、击实功与

CBR的关系

试验段对比试验

合格

不合格

晾晒

　　　　　　　　　　　　　（图三）

（四）防止路基开裂

路基施工时，各道工序包括运输、摊铺、压实等必须紧密衔接，连续作业，分段完成，可考虑在每天的上午上土，下午摊铺翻晒，夜间碾压。

碾压完成后立即进行验收，符合要求后及时上土覆盖。

有试验数据表明:

路基碾压完成后，工作面爆晒超过4h，已开始有细小裂纹，爆晒超过6h，开裂裂缝延长，缝宽变大。

长度超过6m，宽度超过5mm的裂缝，对路基的强度和稳定性有较大影响，特别是纵向裂缝危害更大。

（五）施工质量控制：

1、注意事项：

施工时，要找出施工机械的最好组合，确保填料的挖运、摊铺、碾压等工序连续顺畅，做到碾压成型一层，检测一层，合格后立即转入下道工序施工，填土不得长时间堆放，稠度符合要求后应及时碾压，如果摊铺后24h内还不能压实时，宜先静压，以防雨淋。

施工中应保持路基面有3%以上的排水横坡，以利排水。

挖方路段施工时，必须先开挖作业面两侧临时排水沟，设置排水坡度，这样即起排水作用又可有效果降低水位。

施工时还应配备充足的防雨布，以便下雨时覆盖路基，避免被雨水浸泡。

2、经处治后的高液限土应满足以下质量要求：

① 

膨胀总率（50KPa压力下膨胀与收缩率总和）不大于0.7％；

②填料最小强度（CBR）不小于3％（饱水后）；

③按湿土法重型击实试验法求得的最大干密度的压实度不小于93％。

五、结束语：

本工程按照以上的处治方法取得了不错的效果，路基现已填筑完一年并已铺设完路面，未出现不良现象。

通过对高液限土进行处治，大大增加了可利用土方。

减少借土填方数量，节约成本。

该方法在土源不足地区可以推广使用。