浅谈路基工程掺石灰改善低液限粘土施工技术.doc

1、浅谈路基工程掺石灰改善低液限粘土施工技术摘要：通过对掺加石灰改善低液限粘土路基施工工艺研究，总结了掺加石灰改善低液限粘土路基施工技术和质量控要点。 关键词：路基；掺加石灰；低液限粘土；施工技术 中图分类号：U213.1 文献标识码：A 一、工程和地质概况 固原至将台公路改建工程，位于宁夏固原市原州区境内。此地段属于宁夏南部山区黄土高原，地势南高北低，西南为六盘山山地。早在古生代以前，本地是一个浅海湖泊。后经加里东期运动，纵贯南北的古陆梁褶皱断裂隆起，形成早期地貌轮廓。自中生代以来，经过多次隆起、沉陷、剥蚀和沉积，尤其是新生代第三纪末喜马拉雅运动，六盘山褶皱隆起成山，奠定了现代地貌基础。第四纪以

2、来，在其上覆盖了不同时期的黄土物质，经过长期自然侵蚀，形成复杂多样的地貌特征。 项目区位于暖温带半干旱区。由于地处内陆，地势高亢，又受亚欧大陆及清藏高原气团控制，形成冬季漫长寒冷，春季气温多变，夏季短暂凉爽，秋季降温迅速；春季和夏初雨量偏少，灾害性天气多，区域降水差异大等气候特征。 境内年平均气温约在 66.2，最冷处六盘山顶 1左右，最暖处七营 7.7左右。常年最冷月 1 月，均温-14.3，极端最低温-28.1；常年最热月 7 月，均温 24.7，极端最高温 34.6。境内因地形、海拔不同，区域温差很大。大陆性气候很强，因此昼夜温差很大。多晴朗天气，日照充足，年均日照时数 2518.2 小

3、时，年日照百分率为 57.3%。12月日照百分率最高达 7.%，9 月最少仅 47.3%。日照时数由北向南递减，北部清水河谷平原地势平坦，可达全日照：西南六盘山区和东北丘陵区，因山丘阻挡日照时数减少。受地理环境影响，形成两个降水特点：一是由北向南降水逐渐增多，至六盘山形成降水中心，年降水量在 600 毫米以上，为本县地表水的来源区；二是地形复杂，昼夜温差大，加之受西北冷空气侵袭，暴雨频繁，降雨迅猛，山洪较多。 路线起点至孙家庄 K6+400 段为六盘山山前区和清水河台地之间，地貌平坦，农业生产相对发达，沿线植被好。自孙家庄到张易段，为翻越六盘山山脉红庄段，属越岭线，此路段通过叠叠沟涵养林项目区

4、，山大沟深、横坡陡竣、路线曲折、地表植被茂盛，山体大多为风化的泥页岩，气候相对湿润，裂隙水发育，海拔高度最大为 2280 米。 经勘察，旧路工程地质情况为：表层为素填土，灰黄色、亚粘土、软塑、松散，层厚 0.20.7m；第二层为亚粘土：灰黄色、灰黄色、软可塑；层厚 0.71.5m；第三层为淤泥质粘土：灰色、流-软塑，可塑性高、韧性高、干时强度高，分布普遍。路基填筑为借土填方，取土坑设在路基左侧，取土深度为 2.5m。采用挖掘机从取土场垂直断面取土样，土样的物理性能如下：WL =44.7%，WP =26.6%，IP=18.1，工程性能极差；作为路基填料，无法满足路基各层次部位的 CBR 值，采用

5、掺加石灰的方法对其改善后，石灰土的 CBR 值能达到路基施工技术规范要求。结合实际情况和投资造价，该工程路基填筑采用掺加 6%石灰改善处理。 二、施工过程 该项目改建前期，由于在该地区的施工经验不足和路基填筑施工方法考虑的不周全，在施工过程中出现以下几种情况： 1、原地面 20cm 掺灰 6%翻松碾压处理工程中，两侧临时排水设施不完善，未进行调整一定的路拱，在碾压过程中用自行式振动压路机进行振动压实，普遍出现“软弹”以及表面开裂等现象。 2、对路基填料没进行掺灰“砂化” ，因为取土坑内原状土的含水量特别的大，尽管在取土场内已用挖掘机将土甩出堆放一段时间，但是路基填筑后，仍需长时间的翻晒，周期长

6、达 20 天以上，更别遇到阴雨天，工程进度及其缓慢。 结合当地施工单位的经验并查阅有关资料，通过调整施工工艺，并对机械进行重新组合特别是碾压方式。经过一阶段的调整，使各个路基作业队掌握了低液限粘土的施工技术和质量控制。现介绍如下： 三、低液限粘土的工程特性 1、此区域的地下水位高，距自然地面在 1.5-2.0m 之间。 2、此区域的低液限粘土天然含水量以超过塑限。 3、软塑、韧性高、干时强度高， 4、需要长时间翻晒，层厚不能超过 20cm。 四、低液限粘土的施工技术要求和质量控制 1、加强路基临时排水设施的施工，临时排水应与地方自然沟渠相结合，一是可以将路基填筑时路表径流的雨水及时排除，二是可

7、以降低路基范围的地下水水位。 2、加强取土坑内的管理，由于该地区的地下水位较高，取土后在短时间内地下水迅速渗出，在取土坑内蓄满，必然给隔次取土带来不利因素，我们采取的方法是分块取土，及时降水。 3、在取土坑内，掺加设计灰剂量的 50%的生石灰，进行翻拌“闷灰” 。主要是粘土“砂化” ，降低其塑性指数和含水量，便于粉碎。由于生石灰掺入粘土后，土与石灰进行离子交换、碳酸化、结晶和灰结等化学和物理化学作用下，石灰的钙镁含量要衰减，最终为零。鉴于监理方质量检测采用的是压实度和灰剂量都要达到设计要求，故在土场内的闷灰时间不易超过 3 天。 4、第二次掺灰的主要作用是为了提高改善土的 CBR 强度和水稳性

8、，掺加的剂量应根据砂化闷灰后的结果补足，使其达到设计用量；二次掺灰宜选用生石灰粉，其次是消解后的熟石灰，消解后的石灰应过筛。 5、尽管运到路基范围闷灰“砂化”的石灰土，其含水量大部分仍超出重型击实的最佳含水量，需要翻晒。最简便的方法，就是利用铧犁和旋耕耙进行翻晒和粉碎，结合天气和风速，以表面稍干发白为原则，进行第二遍翻晒，直至接近最佳含水量。 6、严格控制低液限粘土的松铺厚度，应根据试验段确定的松铺厚度及运输车辆的大小打格划线上土。结合路基试验段松铺厚度控制在 24cm左右，压实厚度可控制在 20cm 以内。 7、碾压机械我们采用了轻、重型机械，工艺采用了轻-重-轻的碾压顺序，在原地面掺灰翻松处理和 90 区第一层我们采用了静碾的方式。碾压过程中要特别注意两点：一是控制碾压遍数，以 6 或 7 遍为最佳；二是控制碾压速度。 8、质量控制，主要严格控制石灰剂量和压实度以及层厚等。 五、结束语 在施工过程中不能套用老的施工工艺和方法。要分析所在地区土质的特性，通过多种施工工艺、碾压方式等试验；一定可以掌握适合该种土质的施工技术和质量控制方法。