——干密度、飽和度指標(biāo)在“鎮(zhèn)鎮(zhèn)有干線”合福鐵路閩清北站公路工程中的應(yīng)用"/>
■陳秀強(qiáng)
(1.福建省交通科學(xué)技術(shù)研究所,福州 350004;2.福建省公路、水運(yùn)工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,福州 350004)
潮濕多雨地區(qū)路基填土壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)探討
——干密度、飽和度指標(biāo)在“鎮(zhèn)鎮(zhèn)有干線”合福鐵路閩清北站公路工程中的應(yīng)用
■陳秀強(qiáng)1,2
(1.福建省交通科學(xué)技術(shù)研究所,福州350004;2.福建省公路、水運(yùn)工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,福州350004)
以閩清北站公路工程為依托,通過室內(nèi)試驗(yàn),找到土的“最佳”狀態(tài),提出施工現(xiàn)場(chǎng)控制指標(biāo),再進(jìn)行試驗(yàn)路填筑試驗(yàn),尋找出最佳、最合理的碾壓方式,使得現(xiàn)場(chǎng)路基填筑檢測(cè)指標(biāo)如干密度、飽和度能滿足室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果提出的控制指標(biāo)要求,確保其達(dá)到“最佳”狀態(tài)。節(jié)約了大量的建設(shè)資金、減少了土地使用、保護(hù)了環(huán)境,意義重大。并提出潮濕多雨地區(qū)路基填土壓實(shí)質(zhì)量可用干密度、飽和度兩指標(biāo)控制。
公路工程潮濕多雨直接填筑控制指標(biāo)
潮濕多雨地區(qū)是指公路一級(jí)區(qū)劃Ⅳ、Ⅴ范圍內(nèi)二級(jí)區(qū)劃中的中濕區(qū)和過濕區(qū)。區(qū)內(nèi)主要特點(diǎn)是年降水量大,平均在1000mm以上,潮濕系數(shù)大于2。潮濕多雨地區(qū)工程用多土為高液限土或液限接近50%的普通土,天然含水率大,液限高,塑性指數(shù)大,水穩(wěn)定性差,土顆粒微觀勢(shì)能嚴(yán)重不平衡,極易受自然降水、地下水或地表水影響,甚至強(qiáng)烈從大氣中吸收水分,吸水后的路基發(fā)生膨脹,密度減小,強(qiáng)度急劇下降,在行車荷載和土自重作用下,發(fā)生不均勻沉降、開裂、橫向位移等病害。正是這種極差的水穩(wěn)定性,《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D30-2004)規(guī)定高液限土屬特殊土質(zhì),不得直接用于路基填筑。
對(duì)高液限土或液限接近高液限的土水穩(wěn)定性差,極難晾曬至標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)所得的最佳含水率。傳統(tǒng)的處理方法一是棄方,二是添加或水泥、或石灰、或土壤外加劑等加以改進(jìn)利用。兩種方法處理的費(fèi)用都很大,且不利于環(huán)保,對(duì)生態(tài)破壞嚴(yán)重。
棄方換填帶來兩個(gè)問題:①需尋找新的棄土場(chǎng)來堆填廢棄的土體,②尋找新的可用的土來換填。顯然造成土地資源的極大浪費(fèi),同時(shí)費(fèi)用也將是高昂的。不計(jì)土地征遷費(fèi)用、防護(hù)及排水工程費(fèi)用,只計(jì)挖、運(yùn)、填施工費(fèi)用,每方按30元/方計(jì)算,換填100萬方土的施工費(fèi)用將是3000萬元。
傳統(tǒng)的改良方法,如摻水泥、石灰或土壤外加劑等進(jìn)行改良,讓土體達(dá)至較好的水穩(wěn)定性,提高其路用性能指標(biāo),花費(fèi)巨大。以改良100萬方土為例,忽略改良工藝試驗(yàn)研究、現(xiàn)場(chǎng)拌和設(shè)備費(fèi)用等,僅以摻5%石灰計(jì)算其改良材料費(fèi)用詳見表1。
表1 石灰改良100萬方土材料費(fèi)用表
由表1可見,僅改良材料費(fèi)用就十分的巨大。此外,由于添加劑量非常小,要在巨大的土體中拌勻它,極其不易。改良工藝本身就極其復(fù)雜,需燜料、摻量研究試驗(yàn)、攪拌均勻、考慮與土體化學(xué)反應(yīng)、作用時(shí)間等,還需添加大型路拌機(jī)等設(shè)備,耗費(fèi)巨大。
無論是棄方換填,還是摻加外加劑改良都給環(huán)境帶來極大的破壞。采用換填將會(huì)大面積破壞自然本來的生態(tài)面貌,若挖、填處理不善,另將帶來滑坡危險(xiǎn),危及環(huán)境。采用改良的方法,增加水泥、石灰、土壤外加劑,在不同程度上改變了自然界的原本面貌,在施工過程中帶來的灰塵、化學(xué)物質(zhì)或多或少地惡化了當(dāng)?shù)丨h(huán)境。
若能挖掘土的本身“潛能”,摸透其路用性能及保持其高性能的機(jī)理,通過改進(jìn)施工工藝,直接填筑,則能節(jié)省大量的建設(shè)資金,并且保護(hù)環(huán)境,樹立節(jié)約型交通之典范。
合福鐵路閩清北站公路工程K0+100及K0+500兩山頭土樣均為細(xì)粒土,天然含水率高、顆粒細(xì)小、細(xì)顆粒含量大,具有不同程度的膠體特性。土中含有的礦物成分帶有較多的負(fù)電荷,親水性強(qiáng),造成土粒結(jié)合水膜厚度較大,因而滲透系數(shù)較低。由于顆粒粒徑較小,毛細(xì)水上升高度較大,但速度較慢。閩清縣地處濕潤(rùn)多雨區(qū),K0+ 100及K0+500兩山頭土樣天然含水率分別為34.4%、31.2%,土樣極難晾曬至擊實(shí)試驗(yàn)得出的最優(yōu)含水率。按常規(guī)的填筑方法填筑,壓實(shí)度極難達(dá)到規(guī)范要求。
受閩清縣交通建設(shè)發(fā)展有限公司委托,根據(jù)福建省交通廳節(jié)約型課題《福建高液限土填筑路基成套技術(shù)研究》(2007)研究成果及課題鑒定意見和福建省自然科學(xué)基金計(jì)劃資助項(xiàng)目《潮濕多雨地區(qū)路基填土壓實(shí)特性與填筑質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)研究》研究成果,對(duì)“鎮(zhèn)鎮(zhèn)有干線”合福鐵路閩清北站公路工程路基填筑進(jìn)行專題試驗(yàn)研究。通過室內(nèi)試驗(yàn)和試驗(yàn)路鋪筑,獲取土樣的合理含水率、擊實(shí)功和施工工藝,使其滿足規(guī)范強(qiáng)度要求,直接用于92區(qū)路基填筑,從而降低工程造價(jià),并達(dá)到節(jié)約土地、環(huán)保的目的。
K0+100、K0+500土樣的明顯特征是顆粒細(xì)小、細(xì)顆粒含量大,具有不同程度的膠體特性。土中含有的礦物成分帶有較多的負(fù)電荷,親水性強(qiáng),造成土粒結(jié)合水膜厚度較大,因而滲透系數(shù)較低。由于顆粒粒徑較小,毛細(xì)水上升高度較大,但速度較慢。
土樣的天然含水率大于塑限,通過室內(nèi)擊實(shí)試驗(yàn)得到的最佳含水率較低,遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于塑限含水率。按最優(yōu)含水率來指導(dǎo)壓實(shí)作業(yè),一方面填料難于晾曬;另一方面此時(shí)碾壓后空氣體積率仍然較大。由于土樣保水能力強(qiáng),塑限含水率高,容易造成表層因失水而干裂,且碾壓后會(huì)出現(xiàn)起皮、干裂等表觀質(zhì)量問題。常規(guī)重型擊實(shí)條件下最大干密度對(duì)應(yīng)的飽和度Sr較小,吸水勢(shì)能較大,存在較強(qiáng)的膨脹趨勢(shì),一旦吸水,其強(qiáng)度急劇下降,出現(xiàn)所謂的水穩(wěn)定性差現(xiàn)象,從而影響了該種土的正常使用。如果在較高含水率的情況下進(jìn)行碾壓,由于土樣粘粒含量大,透水性差,在松鋪層內(nèi)易出現(xiàn)表面壓實(shí),而內(nèi)部土體存在大量孔隙的現(xiàn)象,即出現(xiàn)所謂的彈簧土,傳統(tǒng)壓實(shí)度值K與強(qiáng)度指標(biāo)CBR值均不易達(dá)到 《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》(JTG F10-2006)的要求。
通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),土樣通常存在一種最佳狀態(tài),在該狀態(tài)下,其顆粒排列最優(yōu)(擊實(shí)功最佳),含水率最佳,穩(wěn)定強(qiáng)度(浸水CBR值)較大(可滿足規(guī)范的最小強(qiáng)度要求),脹縮量較小。
工程應(yīng)用則是根據(jù)上述原理,通過合理控制含水率,進(jìn)行一系列的擊實(shí)和CBR試驗(yàn),找到土樣滿足公路路基設(shè)計(jì)要求的高穩(wěn)定強(qiáng)度、低脹縮量的最佳狀態(tài)(該狀態(tài)下其水穩(wěn)性能得到很好地改善),并在施工中以合適的施工工藝加以嚴(yán)格控制實(shí)施,保證它的最佳狀態(tài)和長(zhǎng)期路用性能。
(1)室內(nèi)試驗(yàn)
①原狀土分析
通過土樣的基本性質(zhì)指標(biāo),分析尋找其最佳狀態(tài)?;局笜?biāo)包括:液塑限、土粒比重、天然含水率、天然稠度、顆粒分析、分類、定名、最大干密度、最佳含水率、承載比、相應(yīng)密實(shí)度、膨脹率、吸水量等。
②最佳狀態(tài)尋找
根據(jù)天然含水率和重型擊實(shí)下的最優(yōu)含水率,估計(jì)擬用的含水率范圍,擬定不同的擊實(shí)功及其對(duì)應(yīng)的含水率列表,按濕土、3層擊實(shí)法進(jìn)行制件,測(cè)其干密度、浸水四晝夜后的CBR值和膨脹量,繪制相應(yīng)曲線,找到滿足CBR≥3.0%和膨脹量較小的“合理”含水率范圍及其對(duì)應(yīng)的擊實(shí)功。
所謂“合理”含水率,是指在該含水率下,既能找到對(duì)應(yīng)的擊實(shí)功使之滿足CBR強(qiáng)度要求,又便于現(xiàn)場(chǎng)施工。
③制定室內(nèi)控制標(biāo)準(zhǔn)
根據(jù)含水率ω及其干密度ρd,按計(jì)算對(duì)應(yīng)的飽和度,初步擬定采用干密度和飽和度雙重指標(biāo)控制現(xiàn)場(chǎng)施工。
(2)試驗(yàn)路填筑
試驗(yàn)路填筑時(shí),根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件,開辟若干塊試驗(yàn)地,通過調(diào)整含水率、碾壓遍數(shù)等指標(biāo)尋找最佳施工工藝,并結(jié)合室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果,確定可行的質(zhì)量控制指標(biāo)。
4.1土的基本物理指標(biāo)
K0+100土樣基本物理指標(biāo)詳見表2。
表2 K0+100土樣基本物理指標(biāo)
4.2土的強(qiáng)度、干密度、飽和度、膨脹量與含水率、擊實(shí)功關(guān)系
結(jié)合試驗(yàn)路填筑效果,根據(jù)土的天然含水率及標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)結(jié)果,擬定土的可用含水率范圍為23%~30%,結(jié)合試驗(yàn)晾曬結(jié)果,實(shí)際擬定23.0%、25.0%、28.1%、30.8%四個(gè)控制含水率,分別采用3×28、3×42、3×63和3×98四種擊實(shí)功,按濕法制作試件,測(cè)定干密度,泡水4晝夜后測(cè)其CBR值、膨脹量等指標(biāo),結(jié)果如表3。
表3 不同含水率、擊實(shí)功下試驗(yàn)結(jié)果
繪制該土強(qiáng)度、干密度、飽和度、膨脹量與含水率、擊實(shí)功的關(guān)系曲線如圖1~圖4。其中圖(a)各曲線代表同一含水率、不同擊實(shí)功所對(duì)應(yīng)的強(qiáng)度、膨脹量、干密度、飽和度;圖(b)各曲線代表同一擊實(shí)功、不同含水率所對(duì)應(yīng)的強(qiáng)度、膨脹量、干密度、飽和度。
4.3室內(nèi)試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析
(1)該土樣最優(yōu)含水率為16.5%。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果可知,土體含水率在23.0%~30.8%范圍內(nèi),3×28擊實(shí)功作用下,土體CBR強(qiáng)度大于3%,膨脹量小于5%,飽和度大于70%,土體強(qiáng)度和水穩(wěn)定性均處在可接受范圍??紤]含水率過低現(xiàn)場(chǎng)晾曬困難,且土體吸水勢(shì)能大,易導(dǎo)致土體吸水后性質(zhì)變差;而含水率過高,碾壓過程容易出現(xiàn)彈簧現(xiàn)象,綜合分析,初步確定該土樣合理含水率范圍為23%~28%。
(2)含水率小于等于25.0%,強(qiáng)度隨擊實(shí)功的增大先增大后減小,由此說明,在合理含水率范圍內(nèi),擊實(shí)功不能太小,擊實(shí)功不足將不利于土樣的壓實(shí),強(qiáng)度達(dá)不到要求;當(dāng)土體含水率大于等于28.1%時(shí),土體強(qiáng)度隨擊實(shí)功的增大而減小,即當(dāng)土體含水率較高時(shí),并非碾壓遍數(shù)越多得到的土體強(qiáng)度越高。詳見圖1(a)。對(duì)不同含水率的試驗(yàn)土樣采用相同的擊實(shí)功進(jìn)行擊實(shí),如圖1(b)所示,強(qiáng)度隨含水率的增大而減小。
(3)含水率小于等于25.0%,相同含水率的土樣,干密度隨擊實(shí)功的增大而增大;含水率大于等于28.1%,相同含水率的土樣,干密度隨擊實(shí)功的增大先增大后減小。詳見圖2(a)。同種擊實(shí)功作用下,大體上土體干密度隨含水率的增加而減?。ㄒ妶D2(b))。因此為保證干密度滿足要求,土體含水率不能過高。
(4)含水率小于等于25.0%,相同含水率的土樣,飽和度隨擊實(shí)功的增大而增大;含水率大于等于28.1%,相同含水率的土樣,飽和度隨擊實(shí)功的增大先增大后減小。如圖3(a)所示,這與干密度變化規(guī)律一致。同種擊實(shí)功作用下,土體飽和度隨含水率的降低而降低(圖3(b))。隨著含水率的降低,土體飽和度快速降低,由于土體飽和度過低,將形成較強(qiáng)的吸水勢(shì)能,一旦吸水將對(duì)土體強(qiáng)度和穩(wěn)定性產(chǎn)生不利影響,因此在實(shí)際填筑過程中,需控制好含水率,確保不超出合理含水率范圍。
(5)在合理含水率范圍內(nèi),相同含水率的土樣,膨脹量隨擊實(shí)功的減小而增大(見圖4(a)),各設(shè)計(jì)擊實(shí)功對(duì)應(yīng)的膨脹量均小于5%。同種擊實(shí)功作用下(圖4(b)),土體膨脹量隨含水率的減小而增大。因此實(shí)際填筑過程中,含水率不能過低,碾壓遍數(shù)不能過少,否則因?yàn)榕蛎浟窟^大,水穩(wěn)定性不能滿足要求。
(6)室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果表明,在合理含水率范圍內(nèi),只有采用合理的擊實(shí)功,才能獲取較大的干密度、飽和度,以及較佳的水穩(wěn)定性,從而保證土樣有較高的強(qiáng)度,這也是“福建高液限土填筑路基成套技術(shù)研究”課題中提出現(xiàn)場(chǎng)施工采用干密度與飽和度雙重指標(biāo)控制施工質(zhì)量的原因所在。
根據(jù)強(qiáng)度與干密度之間的關(guān)系(圖5),強(qiáng)度與飽和度之間的關(guān)系(圖6),土樣CBR強(qiáng)度與干密度、CBR強(qiáng)度與飽和度之間均存在對(duì)應(yīng)關(guān)系,因而采用干密度、飽和度聯(lián)合對(duì)路基填筑質(zhì)量進(jìn)行控制,可以確保強(qiáng)度滿足要求。
(7)在合理含水率范圍內(nèi),相同含水率的土樣,壓實(shí)度隨擊實(shí)功的減小而減小,見圖7(a)。同種擊實(shí)功作用下,大體上土體壓實(shí)度隨含水率的增加而減?。▓D7(b))。說明要達(dá)到一定的壓實(shí)度,擊實(shí)功不能過小,含水率不能過高。
(8)綜合而言,在初步擬定的合理含水率即23%~28%范圍內(nèi)。將3×28擊實(shí)功各含水率對(duì)應(yīng)干密度、壓實(shí)度、飽和度列于表4,繪制干密度、壓實(shí)度、飽和度和含水率關(guān)系曲線,并擬合如圖8~圖10。
根據(jù)擬合曲線確立含水率23%~28%對(duì)應(yīng)的干密度、壓實(shí)度和飽和度要求值,制定室內(nèi)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)如表5。待試驗(yàn)路填筑,現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)后,根據(jù)實(shí)際情況與檢測(cè)結(jié)果調(diào)整含水率及其對(duì)應(yīng)的控制指標(biāo)。
表4 CBR大于3.0%干密度(壓實(shí)度)和飽和度要求值
表5 干密度(壓實(shí)度)和飽和度室內(nèi)試驗(yàn)控制標(biāo)準(zhǔn)
(9)關(guān)于壓實(shí)度,常規(guī)土在最佳含水率時(shí)用重型擊實(shí)獲取最大干密度,從而達(dá)到最大強(qiáng)度,規(guī)范要求壓實(shí)度就是指在最佳含水率情況下土被壓實(shí)的程度。實(shí)際上,土為三相體,土被壓實(shí)的過程就是空氣排出、孔隙減小的過程,在這個(gè)過程中,孔隙中空氣所占的體積越來越小,水所占的比例越來越大,即飽和度逐漸變大,直至完全飽和,達(dá)到理想壓實(shí)狀態(tài),該狀態(tài)對(duì)應(yīng)的密度可稱之“理論干密度”,用此密度計(jì)算控制密度的壓實(shí)度如表5,從中可以看出,盡管相對(duì)最大干密度而言,控制密度的相對(duì)壓實(shí)度不大,但當(dāng)含水率超過24%,相對(duì)“理論干密度”的壓實(shí)度則超過92%。這時(shí)的土具有較好的水穩(wěn)性能。當(dāng)然,含水率較大,盡管相對(duì)“理論干密度”的壓實(shí)度較大,但由于土體具有較高的飽和度,孔隙中空氣所占的比例較小,再難壓縮,反而因?yàn)轶w積含水率過大而使土體的整體強(qiáng)度下降。
4.4試驗(yàn)路鋪筑及結(jié)果分析
(1)試驗(yàn)路填筑
對(duì)試驗(yàn)土樣進(jìn)行堆曬時(shí),控制松鋪厚度為20~25cm,待表層土晾曬較干后用推土機(jī)大致推平,并用旋耕機(jī)及時(shí)翻曬,測(cè)取含水率達(dá)到設(shè)計(jì)要求時(shí)用20t壓路機(jī)進(jìn)行碾壓。采用的碾壓工藝為靜壓1遍+小振6遍+靜壓1遍。碾壓完畢進(jìn)行灌砂試驗(yàn),測(cè)取干密度與含水率,并計(jì)算飽和度和壓實(shí)度。
(2)試驗(yàn)結(jié)果分析
從現(xiàn)場(chǎng)碾壓和檢測(cè)資料(詳見表6),得到如下結(jié)論:
表6 試驗(yàn)路填筑檢測(cè)結(jié)果
①根據(jù)已有的研究成果及工程經(jīng)驗(yàn),含水率成為碾壓是否成功的最關(guān)鍵因素。含水率過高時(shí)進(jìn)行碾壓,由于土體透水性差,容易出現(xiàn)表面壓實(shí),而內(nèi)部土體存在大量空隙的現(xiàn)象,即出現(xiàn)所謂的彈簧土??紤]到含水率過低現(xiàn)場(chǎng)晾曬困難,晾曬時(shí)間長(zhǎng)影響工期;且土體吸水勢(shì)能大,易導(dǎo)致土體吸水后性質(zhì)變差,試驗(yàn)路含水率控制在23%以上。
②碾壓功是能否壓實(shí)的重要因素。目前壓路機(jī)常見的碾壓方式包括靜壓、小振和大振等三種方式。以往的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明,大振的效果差,故本次試驗(yàn)段不再應(yīng)用大振碾壓。帶振動(dòng)的碾壓可使一部分的下層水分泌出到表面,一定程度上讓上下土層均勻。采用靜壓1遍+小振6遍+靜壓1遍對(duì)路基進(jìn)行碾壓,得到的干密度能滿足室內(nèi)試驗(yàn)控制指標(biāo)(表5)。為使土層表面更光滑、密實(shí),充分利用泌出的水分浸潤(rùn)比較干燥的表層,并將總靜壓2遍分解為初壓平面靜壓1遍與終壓光面靜壓1遍。
③從試驗(yàn)資料來看,各含水率段與最終成活路基的干密度和飽和度可以滿足室內(nèi)試驗(yàn)擬定的標(biāo)準(zhǔn)。
4.5施工控制標(biāo)準(zhǔn)及說明
綜合考慮室內(nèi)試驗(yàn)及現(xiàn)場(chǎng)填筑試驗(yàn)結(jié)果,確定其施工控制標(biāo)準(zhǔn)如下:
正當(dāng)兩人劍拔弩張之時(shí),幾個(gè)人跑過來喊:婚禮要開始了!陳曉拿下蔣大偉的手,整整領(lǐng)帶:我不和你一般見識(shí)。告訴你,她現(xiàn)在想做什么與我沒關(guān)系!她欠的車錢也與我沒關(guān)系!陳曉說完,在幾個(gè)人的簇?fù)硐伦吡?,頭也沒回。蔣大偉呆呆地站在那里,一動(dòng)沒動(dòng)。鄭馨沖過來,爆發(fā)地:卑鄙!無恥!我不想再見到他了!我不活了!我現(xiàn)在就去跳橋!現(xiàn)在就去死!鄭馨哭著向外面跑去,蔣大偉追了上去。鄭馨跑到酒店門口,蔣大偉一把抓住了她。周圍人感覺到什么,圍攏過來,蔣大偉忙將鄭馨塞進(jìn)車?yán)铮P(guān)上了車門。
(1)松鋪厚度:≤25cm;
(2)含水率:24%~28%;
(3)碾壓工藝:靜壓1遍+小振6遍+靜壓1遍;
(3)干密度和飽和度控制標(biāo)準(zhǔn)如表7。
表7 干密度和飽和度控制標(biāo)準(zhǔn)
5.1施工操作規(guī)程建議
建議按如下規(guī)程進(jìn)行填筑:
(1)開辟4~5個(gè)工作面用于填筑,安排1塊上土,2塊翻曬,1塊碾壓,1塊檢測(cè)。做到程序、規(guī)?;a(chǎn)。
(3)嚴(yán)格按規(guī)定方式進(jìn)行碾壓,保證碾壓遍數(shù),同時(shí),碾壓速度宜選擇低速。
(4)按現(xiàn)行規(guī)范要求的頻率,采用灌砂法測(cè)定現(xiàn)場(chǎng)干密度ρd,烘干法測(cè)定含水率ω,根據(jù)土粒比重Gs和公式 計(jì)算飽和度Sr,將該干密度、飽和度與要求值相比較,兩者都達(dá)到要求值為合格。
(5)對(duì)碾壓不夠或局部含水率過大地方,必須進(jìn)行補(bǔ)壓,必要時(shí)翻曬后補(bǔ)壓,直至含水率、干密度與飽和度都達(dá)到要求。
5.2注意事項(xiàng)
(1)由于土顆粒小,水分蒸發(fā)不易,且不均勻,因此,很難降低含水率,同一碾壓層含水率往往相差較大,因此需勤翻曬。宜配備高效的翻曬機(jī)械(如四輪農(nóng)用旋耕機(jī))來加速降低含水率,保持土壤含水率的均勻,縮短施工周期,保證碾壓效果。
(2)盡量連續(xù)施工,壓完一層經(jīng)檢驗(yàn)合格后馬上進(jìn)行下一層的攤鋪,以防本層土?xí)窀珊箝_裂,路基施工完畢應(yīng)采取必要措施防止路基被曬裂。
(3)施工期間應(yīng)設(shè)置邊溝,準(zhǔn)備必要的防水物質(zhì)以防雨水浸泡路基,路基邊坡也應(yīng)采取必要的防護(hù)措施。多雨的季節(jié)應(yīng)添加必要的防水材料遮蓋現(xiàn)場(chǎng)。
(4)雨后路基若有泥漿,應(yīng)鏟除干凈方可進(jìn)行下層土填筑。
(5)填筑過程中每層必須使用平地機(jī)整平,保證壓實(shí)后的路基頂面平整,現(xiàn)場(chǎng)做好路拱,路拱不得小于4%。半填半挖段朝外傾斜填筑,不能積水。
(6)這兩種土不宜用于高填方地段,不得用于94、95區(qū),挖方路段以下80cm上路床應(yīng)用規(guī)范要求填筑材料填筑和換填。對(duì)于地下水位較高、潮濕地段,應(yīng)設(shè)置排水層和隔水層后才能填筑,以防止地下毛細(xì)水上升。
(7)施工中若出現(xiàn)軟彈現(xiàn)象,應(yīng)適當(dāng)減少運(yùn)土車重量,或使用推土機(jī)送土。
潮濕多雨地區(qū)存在大量的高液限土與液限接近50%的普通土,它們普遍存在以下規(guī)律:
(1)存在一合理含水率范圍,在該范圍內(nèi),強(qiáng)度較大,易達(dá)到規(guī)范要求強(qiáng)度,且膨脹量較小。對(duì)應(yīng)最大浸水CBR值的含水率稱為最合理含水率,最合理含水率與液限有良好的線性關(guān)系。
(2)在合理含水率范圍內(nèi),CBR值隨擊實(shí)功增大而增大,且對(duì)應(yīng)最合理含水率時(shí),該趨勢(shì)最為明顯,若擊實(shí)功不足或偏小,其CRB值減小趨勢(shì)明顯,甚至達(dá)不到要求的強(qiáng)度。因此,填筑時(shí)不僅要控制含水率在最合理含水率范圍內(nèi),而且需通過較大的碾壓功才能壓實(shí)路基土,保證其強(qiáng)度要求。
(3)在合理含水率范圍內(nèi),擊實(shí)功越大,干密度越大,CBR值越大,若擊實(shí)功不足,密度達(dá)不到一定的值,相應(yīng)的CBR值則達(dá)不到要求。
(4)一定的飽和度是保證土有較高強(qiáng)度的必要條件,但飽和度超過一定值時(shí)浸水CBR強(qiáng)度銳減。保證峰值強(qiáng)度的飽和度對(duì)應(yīng)的含水率與合理含水率范圍一致。在合理含水率范圍內(nèi),飽和度能反映土體被壓實(shí)的程度,因此,可以與干密度一道,作為潮濕多雨地區(qū)路基填土施工現(xiàn)場(chǎng)控制指標(biāo)之一。
不棄方換填、不改良,利用土的最佳狀態(tài)來填筑路基不僅節(jié)約土地、減少水土流失、環(huán)保,而且經(jīng)濟(jì)效益顯著,是社會(huì)可持續(xù)發(fā)展重要技術(shù)之一。潮濕多雨地區(qū)路基填土質(zhì)量可用干密度、飽和度指標(biāo)控制。
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