葉曉軍
(江蘇信成交通工程有限公司,江蘇 泰興225400)
在公路工程路基施工中,常會采用過濕土填筑路基的情況,所以,要采取合理施工措施,確保過濕土路基施工質量。對此,本文分析了過濕土的定義及特點,論述了過濕土路基施工對策。
對“過濕土” 目前尚無確切的定義。 有的文獻認為,過濕土一般是指稠度(WC=(WL-W)/IP)小于某一允許值后,如當Wc=0.5~0.75 時呈軟塑狀,屬于需要處理的濕粘土,如用作填土材料,可摻入無機結合料,視情況晾曬拌和后壓實,能獲得滿意效果。如大宗填料都為這種情形應視為“過濕土” 施工。
在公路施工中, 沿線所用的部分取土場屬粉質中弱性膨脹粘土,其塑性指數、液限指數、天然含水率較高,透水性小,吸濕性大,易喪失穩(wěn)定性,含水率必須控制在11-15%左右, 否則碾壓時易翻漿。該土質遇雨天泥濘不堪,晴天粘土表面晾干,而土層內含水量卻高達30%左右,所以,這類土質用作路基施工時,需要翻拌、晾曬、粉碎,甚至摻入一定比例的石灰,以降低其含水量,改善壓實特性。因此,路基填筑時,需要反復翻曬,有時翻曬遍數高達5-6 遍,給施工帶來了相當大的難度,而且還影響了施工進度。
(1)土場的選擇處理由于路段內土場的地下水位比較高,土的含水量特別大,為了降低土的含水量,先將取土坑周圍開溝放水的方法,再用推土機將土推成大堆,進行晾曬這樣土方可以直接運輸到路基上作為填土使用。 為保證雨后能正常運輸,進出土場的便道也要精心修整。
(2)路基填筑過程中過濕土的處理
①路堤分層填筑,松鋪厚度為不大于30cm 的水平層,并在鋪下一層土之前,按規(guī)定壓實, 每填一層,都要進行翻曬、粉碎;并用平地機整平后, 方可開始碾壓。 每層填土壓實時, 要不停地進行整平工作,保證均勻的密實度。
②對于降雨天數較少,氣溫較高的季節(jié),過濕土天然含水量相對較低時,不必摻入白灰等外摻劑,而可采少用重型鏵犁和重型缺口圓盤耙,直接將土翻松,粉碎至顆粒在50mm 以下, 并用重型壓路機碾壓,直至壓實度達到90%以上為止。
③過濕土含水量過大, 可由取土坑挖出后, 堆置坑旁初步晾曬,再運至施工作業(yè)段攤鋪; 或由取土坑挖出后先運至作業(yè)段一側,經初步晾曬后再用推土機推至作業(yè)段上,用上述機械粉碎1-2 遍,并經整平處理后,將規(guī)定劑量的全部或2/3 外摻劑均勻撒布于上。 公路采用劑為3%-5%的消石灰作外摻劑。再用上述機械粉碎拌和4-6 遍,兩輪壓路機或履帶式施工機械全面碾壓一遍。摻灰、粉碎、拌和及初步碾壓工序必須在同1 d 內完成。
④對初步碾壓的土層悶料24-28 h 后,再將剩余的1/3 石灰均勻鋪撒到土層上,再行翻拌、粉碎至土顆粒在50mm 以下,用重型壓路機碾壓并檢驗壓實度, 摻石灰5%時的最大干容重一般為1. 83g/cm,標準壓實度為90%。
⑤如果施工過程中遇雨,一般宜搶壓,用上層土封住下層土。同時要加強排水功能,在路基邊坡使用防雨布做臨時急流槽以防大雨沖毀邊坡,對已成型的路段,為防雨水滲進土基,搶在下雨前用J 防雨布整體覆蓋,待雨過天睛,打開防雨布,進行必要的復壓,即可進行下一層施工,這樣,既能保證路基壓實度,又能爭取工期。
⑥對于已摻入石灰,而未來得及整平碾壓的路段,遇雨時要進行搶壓,同時也用防雨布進行覆蓋,由于路基高低不平,局部地方會滲入雨水,待雨停后,應立即打開防雨布,進行局部翻曬,粉碎處理,個別積水嚴重地方可將超厚土挖掉,換填拌和均勻的灰土,然后進行整平、碾壓,至壓實度合格為止。
⑦對于遇雨搶壓,沒使用防雨布的路段,雨停后要用拖拉機單向耕翻而不適宜直接用旋耕機旋碎、晾曬,因為濕土粘連,裹包旋刀,并且碎土塊形成較密覆蓋,下層土去水困難,而用拖拉機犁刀耕。土塊較大,土塊間空隙也大,空氣流通,便于降低含水量,再配以旋耕,使土塊含水量均勻,便于壓實。
⑧路槽底0-80cm 范圍內填土,壓實度標準為95%時,為了提高路基的強度,保證路面整體強度及使用壽命,需對進行加固處理,其方法是將80 cm 填土分成五層施工,每層16cm, 前三層進行摻灰5%處理,后兩層進行摻灰10%處理,雖然形成石灰穩(wěn)定土,但不屬于結構層,這樣既對過濕土進行處理,同時也提高了路基的強度。
(3)過濕土處理應注意的事項
①石灰堆放時間不宜太長,特別在沒有覆蓋的情況下,其有效鈣鎂的含量會大幅度下降,原先質量符合要求的石灰在無覆蓋情況下堆放幾個月,可使其質量降為等外石灰。
②石灰在使用前必須充分消解和嚴格過篩,使少用消解不充分的石灰處理路基,碾壓成型后,遇雨過程中,未充分消解的石灰繼續(xù)消解,會引起局部脹松鼓包,形成蘑菇狀,影響路基的強度和平整度。
③過濕土含水量的控制。 由于過濕土的天然含水量達30%以上,遇雨后其含水量還會增大,所以施工中要嚴格控制最佳含水量,在高溫季節(jié)施工時,過濕土外表很快晾曬較干,而里面土的含水量仍然很大。 當使用旋耕機翻曬,粉碎里層濕土時,外層的土也隨之一起曬,又成為干土,含水量小于最佳含水量,不容易壓到規(guī)定密實度,所以,應當在回填土上路基之前, 將其在場外進行翻曬、粉碎,至含水量均勻,且大于最佳含水量2 %左右再回填,這樣可以少摻灰或不摻灰,同時也可以減少由于土塊形成的顆粒狀麻面。
④由于過濕土含水量較大,填筑時厚度一定要嚴格控制,過薄工序增多,浪費人工和機械臺班,也影響工期,過厚下層土翻不透,旋耕機更難粉碎到正常厚度,當上層土翻曬,粉碎到規(guī)定程度時進行整平、碾壓,由于下層土水分沒有散失,即使丙碾壓也無法滿足壓實度要求,重型壓路機反復碾壓時,路基將形成“彈簧” 狀態(tài),使路基無法穩(wěn)定,也無法繼續(xù)施工,最終只能返工重作,所以,路基填土厚度是過濕土施工必須嚴格控制的指標。
⑤利用粉煤灰處理過濕土:可以直接摻入處理不須悶料,加快工程進度;吸水率高,吸水快,對于改善水田土,解決土源缺乏問題有極其重要的作用;摻入過濕土早期硬化速率較慢,壓實性能好;明顯提高土基的強度和水穩(wěn)性,壓縮沉降?。豢偭?0%的二灰(石灰:粉煤灰=2:8)與摻6%石灰相比,可以降低結合料造價30%左右。
總之,完善過濕土路基施工的良策,即高溫、晴好天氣不摻灰,在場外初步進行翻曬處理后再上路段,可以節(jié)省石灰,氣溫低、含水量難降時,可按實際情況計算出摻灰量,再將充分消解好嚴格過篩的石灰投放施工路段,這樣既能有效降低含水量,又能提高路基強度,不但加快了施工進度,而且也提高了施工質量。
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[3]JTGF10-2006 公路路基施工技術規(guī)范[M].北京:人民交通出版社,2006.