细砂土路基的特性及施工措施探讨
2008-04-16麻进
麻 进
摘 要:细砂土属细粒土质砂(砂类土),它具有一些粘土无法比拟的优点,用它作路基填料是可行的,且较经济,但必须做好室内、室外试验,施工中采取一些技术措施,经济效益显著。
关键词:细砂土特性;路基;施工
1 细砂土的基本路用性能
1.1 物理、化学性能
细砂土的主要成份为SiO2,属矿质特细集料,由于其形成原因多为冲积而成,因此,细砂土一般有一定的含泥量(本工程所用细砂土含泥量最高达18%),根据现场筛分试验,该工程细砂土其平均粒径为0.142mm,不均匀系数Cu=1.72,曲率系数Cc=1.31(属不良级配的细砂土),另外测得其李氏比重γ=2.605,松散容重f=1.246,膨胀率P=0.02,塑性指数0.8。
1.2 细砂土的击实特性
(1)细砂土来源不同,其最佳含水量与最大干密度有较大差异,粒度相同时,其最佳含痧量与最大干密度一般与细砂土的含泥量有较大关系,在一定范围内含泥量越大,其最大干密度越大,最佳含水量越大,反之亦然。
(2)含水量与干密度的关系曲线比较平缓,说明适宜压实所需的含水量的幅度较大。
1.3 细砂土的特点
细砂土与粘土相比(抗剪强τf=c+σtgФ),具有较高的Ф值(内摩擦角)和很低的C值(凝聚力)。
1.4 细砂土的渗透性
细砂土的渗透性取决于其粒度成份和压实度。室内试验表明,压实度越大,其渗透系数越小,当压实度为90%时,渗透系数为(1.10-1.921)×10-3/s,当压实度为95%时,渗透系数为5.61×10-4cm/s.因此,细砂土的渗透性比土大得多,以高标准压实度控制施工时,对其渗透性影响不大,水稳性好,这使细砂土路基在雨季施工具有一定的优越性。
2 细砂土路基的设计
2.1 边坡设计和防护
试验结果表明,细砂土抗剪强度较低、边坡稳定性差,而且抗雨水冲刷能力低。所以路基边坡坡度必须大于1.5-2.0,并且需用粘土包边、植被、网格或砌石防护。因本段路基是利用旧堤坝加宽,本身设计为砌石防护。
2.2 基顶处理
由于细砂土在含水量较低的情况下表现为松散、不成型、不易碾压密实,故根据其路用特性(只能填筑路基下层),其顶部在含水量较大(注意保持)的情况下,抓紧时间碾压成型并用塑性指数大的粘土做封层处理。
3 细砂土路基的施工
3.1 施工放样
由于细砂土的松散性、不宜成型,填筑路基前的放样宽度要比设计宽度大0.5-1.0米以上,保证路基填土能够碾压密实,路基施工到 一定高度时,根据实际情况进行路基削坡,削坡土利用。
3.2 分层填筑
3.2.1 特点
(1)细砂土在受挠动易松散,机械摊铺比较容易、速度快,但容易散失水分。(2)碾压成型快、容易压实,其中下土层部位压实度易满足要求,但表面5-10cm左右易散失水分不宜压实,而且运土车辆在其上面行驶,容易破坏其表层,该部位压实度较低。(3)用细砂土填筑路基水稳性好,受雨季影响小,但受雨水冲刷影响大,边坡易被水毁。
3.2.2 特殊措施:
(1)碾压前洒水以保障其含水量尽量,在已碾压成型的路段上亦及时撒水,减少松散面。(2)采用大功率的震动压路机(CA14或YZ16以上),严格控制每层摊铺厚度不超25cm,一是因为细砂土的压实系数小,另一个是因为下层松散处较多,需与本施工层一起碾压密实,不至于造成压路机碾压不到底的情况,保证中下土层的压实度(重点检测此部位,上层与下一施工层一起检测)。(3)在每层压实成型的路基边缘上用土做临时挡土埝、设槽口,在边坡上用塑料薄膜或用水泥袋装土做临时汇水槽(随路基高度的升高,汇水槽随之升高),使雨水排泄顺利。(4)旧路基边坡开出至少0.5-1.0米宽的台阶,细砂土与之相接处容易结合密实,但也应重点碾压,重点检测。
3.2.3 检测
在施工中,监理人员巡视现场,控制摊铺厚度、宽度、平整度,并配合施工单位及时到现场检测、验收。由于细砂土中含泥量较大,可用灌砂法配合环刀法检测压实度。重点检测本压实层的中下部(环刀法),检测压实度(按93%控制),从检测数据结果分析,表层压实度不合格点较多,只有表面含水量较大、未松散处的压实度能满足要求;中下部碾压密实,都能达到93%的压实度要求;土层与土层之间处无明显分界面、结合密实。在路基做完封层后,验收弯沉合格,没有超出规定范围的点,路基整体强度高。