董磊
中鐵十七局集團(tuán)第一工程有限公司 山東青島 266000
高液限土主要存在于K63+440-K64+300里程段,該段總挖方量為171520m3,其中需要采用水泥改良的高液限土方量為122997m3,改良后作為主線路基K62+715-K63+400段、線外工程K63+488羅臺(tái)公路、K63+730上跨改路路面2米以下的路基填料。
我標(biāo)段沿線路基填料普遍存在高液限土,此類土屬于路基施工中經(jīng)常遇到的一類不良填料。這類土具有明顯的塑性,對(duì)水的敏感性特別強(qiáng)。使用這類土填筑作為填料的路基固結(jié)性、滲透性差,達(dá)到固結(jié)穩(wěn)定的時(shí)間較長(zhǎng)。但受本項(xiàng)目利用方填料的制約及工期的需要,我標(biāo)段不得不利用部分高液限土,作為路基填料。
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,我們選取了K62+715-K62+915段作為高液限土土質(zhì)改良實(shí)驗(yàn)。經(jīng)監(jiān)理單位見(jiàn)證,我部將該段土樣委托第三方實(shí)驗(yàn)檢測(cè)單位進(jìn)行檢測(cè)。根據(jù)土工實(shí)驗(yàn)檢測(cè)報(bào)告顯示:該段高液限黏土的液限為59,塑限35,塑性指數(shù)24,天然含水量大。由于本地氣候濕潤(rùn)多雨,土質(zhì)保水性能好,即使有好的天氣晾曬,也必然影響工期,造成人員、設(shè)備閑置。故決定采用水泥進(jìn)行高液限土改良。
根據(jù)土工試驗(yàn)檢測(cè)報(bào)告、水泥(石灰)劑量標(biāo)準(zhǔn)曲線試驗(yàn)檢測(cè)報(bào)告顯示:參配3%水泥對(duì)高液限土進(jìn)行改良后,改變了高液限土的物理性質(zhì),使該土的液塑限降低,最大干密度增加;水泥硬化吸收了一部分水份,使土體的含水量降低;與黏土板結(jié)增加了硬度,提高了土體的CBR值。高液限土經(jīng)過(guò)水泥改良后,相同的壓實(shí)功下壓實(shí)度和彎沉值均有明顯提高,更有利于路基結(jié)構(gòu)受力、減小沉降、增加穩(wěn)定性,全達(dá)到規(guī)范要求,可直接用于路基填筑。
(1)施工放樣。根據(jù)設(shè)計(jì)的路基高度,基底處理后的實(shí)測(cè)高程,相應(yīng)地段施工期的沉降值和路基邊緣壓實(shí)的加寬值(為保證路基填筑質(zhì)量,考慮上述因素及路基削坡等問(wèn)題,路基填筑的加寬值為兩側(cè)各50c)進(jìn)行放樣,確定出路基填筑邊線,用石灰標(biāo)明,以便填筑時(shí)指揮卸料到位。(2)上土、平整。用挖掘機(jī),自卸車運(yùn)輸,將利用土方運(yùn)至施工路段,由專人指揮到指定位置卸料,再用推土機(jī)初平,檢測(cè)含水量,若含水量偏大,用犁結(jié)合旋耕機(jī)進(jìn)行翻曬。(3)布格、摻灰、拌合。人工將整平的路基上布格,摻灰后先用犁結(jié)合旋耕機(jī)進(jìn)行翻拌,翻拌粉碎數(shù)遍使灰土層拌合均勻,達(dá)到灰土層顏色一致,無(wú)灰條、灰斑,整體層位基本均勻一致,土顆粒大小基本都在1.5cm以下為宜。第一遍拌合時(shí),下齒深度不得將施工層拌透(預(yù)留1-2cm)以利于層與層之間的結(jié)合。(4)含水量調(diào)整。在拌合結(jié)束后,如含水量仍大,用犁結(jié)合旋耕機(jī)進(jìn)行翻曬,如含水量過(guò)小,則用灑水車補(bǔ)償水份,然后拌合均勻,及時(shí)碾壓。在施工層含水量符合要求且拌合結(jié)束時(shí),用推土機(jī)履帶快速碾壓一遍,然后用平地機(jī)整平,穩(wěn)壓和整平同時(shí)交錯(cuò)進(jìn)行,其目的是防止本層土施工的不均勻現(xiàn)象和表面產(chǎn)生貼皮現(xiàn)象。為便于施工排水,整平成型至要求的縱坡坡度為3%以上。(5)碾壓。整平成型后的施工路段,用20T振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行碾壓。碾壓時(shí)速控制在1.5~1.7km,碾壓遍數(shù)一般為4~6遍,為確保邊緣壓實(shí),路基兩側(cè)比相應(yīng)的工作面增壓2~3遍,最終碾壓遍數(shù)以確保相應(yīng)層要求的壓實(shí)度為準(zhǔn)。(6)檢測(cè)。碾壓結(jié)束后,按相應(yīng)的檢查項(xiàng)目,包括壓實(shí)度,摻灰量,外觀等,進(jìn)行自檢、報(bào)檢、抽檢。各項(xiàng)檢測(cè)合格后方可進(jìn)行下道工序,如不合格,及時(shí)采取相應(yīng)的措施進(jìn)行處理直至符合要求。
圖1 高液限土改良施工工藝流程圖
主要施工機(jī)械、設(shè)備準(zhǔn)備
表1 主要施工機(jī)械、設(shè)備數(shù)量一覽表
表2 主要試驗(yàn)和測(cè)量?jī)x器一覽表
(1)高液限黏土填筑應(yīng)盡量利用旱季施工,不得已在雨季施工時(shí),應(yīng)做好排水措施,嚴(yán)防細(xì)粒浸水或泡水。(2)高液限黏土開(kāi)挖前應(yīng)沿開(kāi)挖邊界及山體周邊開(kāi)挖臨時(shí)排水溝,一方面可較好的降低山體土源的天然含水量,另一方面也可以排除路基臨時(shí)積水,保證路基不被水浸泡。(3)高液限土施工填筑的整平壓實(shí)過(guò)程中,應(yīng)嚴(yán)格控制分層厚度,松鋪厚度不宜大于25cm,并注意粉碎含水量較大的土團(tuán)。當(dāng)土的天然含水量過(guò)大時(shí),采用晾曬、薄層填土壓實(shí)等措施,使之接近最佳含水量時(shí)進(jìn)行碾壓。(4)碾壓時(shí)遵循“先邊后中,先慢后快,先靜后振”的原則,層厚不超過(guò)20cm,保證一次碾壓到位。(5)加強(qiáng)土樣的送檢工作,一經(jīng)發(fā)現(xiàn)土的性質(zhì)發(fā)生變化,必須重做有關(guān)土工實(shí)驗(yàn),及時(shí)調(diào)整施工方案。
總之,高液限土改良具有非常重要的意義,因此需要重點(diǎn)加強(qiáng)研究,從而確保整體建設(shè)質(zhì)量。