论湿陷性粉质粘土的软土路基处理方法
2013-08-15温慧武
温慧武
(太原市市政工程总公司,山西太原 030001)
1 概述
城北街全长4 004 m,除三个与现状路相交路口外,其余工程范围处于水浇地,开工前期已进行浇水,该范围内土质为湿陷性粉土、普通粉质粘土。原设计处理方案如下。
1.1 湿陷性粉土路基处理
1)在最大湿陷深度位于路床顶面以下小于1.2 m的路段,即桩号K0+780~K1+200;K2+780~K3+147采用重型振动压路机加强碾压,路基压实度相对普通路段提升1%。2)在最大湿陷深度位于路床顶面以下不小于1.2 m,但小于2 m的路段,即桩号K0+240~K0+780;K1+200~K2+780;K3+147~K3+500,路床顶以下20 cm采用6%的石灰土进行处理,掺灰后进行回填压实,路基压实度相对普通路段提升1%。
1.2 特殊路基处理
路基翻浆处理措施:
1)挖至路床顶面以下50 cm处为良质土,清除掉软质土,对路床进行分层碾压,并满足相应的压实度要求。2)挖至路床顶面以下50 cm处路基土仍是软土的路段,先清除50 cm厚软质土,然后采用天然砂砾进行分层换填碾压,第一层换填厚度为30 cm,第二层换填碾压厚度为20 cm,并满足相应的压实度要求。
本文从方案选择、原材料及组成设计和施工控制四个方面,对如何处理软土路基进行重点的论述。
2 方案优选
施工过程中,由于土质含水量处于18%~24%不等,路基翻浆严重,甲方及设计院提出采用天然砂砾进行换填碾压。该方案缺点:如分层施工,路基翻浆得不到治理,一层整体回填,路基压实度达不到保证,路基弯沉达不到设计要求。如采用6%的石灰土进行处理,灰剂量太小无法满足,太大造价太高,且土成泥块,翻拌难以均匀,路基翻浆得不到治理。为此,提出采用石灰、砂砾、土现场拌合而成稳定土处理翻浆。石灰稳定细粒土具有很好的板体强度和一定的水稳性能,有足够的强度和压实度,是控制石灰稳定细粒土质量的关键。
3 原材料控制
1)土:粘性土应加强粉碎,粉碎后最大土块尺寸不应超过15 mm。该段土方为甲供土方,土质较复杂,从颗粒结构分析来看,土样中砂粒、粉粒含量较多。
2)石灰:石灰采用消解石灰,要求尽量缩短石灰的存放时间,有效钙镁含量要达到Ⅲ级(含Ⅲ级)以上要求。
3)砂砾:采用天然砂砾,但含泥量不大于5%,级配应均匀,最大粒径不得大于10 cm。
4 配合比设计控制
由于该高层土质为湿陷性粉质粘土,且石灰仅达到Ⅲ级,经三次试验,石灰与砂砾总含量为60%时效果可满足且成本较低,再经两次试验石灰含量分别为20%,30%确定最终配合比为石灰∶砂砾∶土 =3∶3∶4。
5 施工控制
5.1 石灰砂砾土的施工方法
石灰砂砾土多采用现场拌合法施工,施工方法主要是备料、拌合、摊铺、整形碾压及养生。
1)备料:选择产量大、质量好并且稳定的石灰,天然砂砾要符合设计图纸要求。在软土路基上用灰线划分面积相等的网格。然后按照面积计算天然砂砾和石灰的数量。2)拌合:用挖掘机和装载机将土和砂砾、石灰均匀翻拌直到均匀一致。3)摊铺及翻拌:用平地机将拌好的石灰砂砾土进行摊铺,松铺系数为1∶1.25,然后再用挖机进行翻拌,次数为1遍~2遍。每层摊铺厚度控制在30 cm以内。4)整形及碾压:在平地机和轻型履带车配合下进行初步整形,在混合料含水量处于最佳含水量+2%~-1%时进行碾压,碾压机械能够满足压实度要求即可,并遵循先边缘后中间,先轻后重的原则。避免二次翻浆,压实度达到要求即可。5)二层摊铺、整形:厚度20 cm。方法同上。6)养生:碾压成型后采用洒水车进行养生,时间不得少于7 d。养生期间,在养生路段出入口设置警示标志,任何车辆禁止驶入。
5.2 石灰砂砾土的质量控制要点
1)原材料的质量控制:石灰质量指标必须符合设计及规范要求,石灰存放采用塑料布覆盖。天然砂砾级配及含泥量必须符合设计及规范要求。2)拌合遍数:严格控制拌合遍数,确保混合料均匀性。3)摊铺工艺:严格控制摊铺厚度,严禁贴层,补层。4)含水量:要想提高石灰土的强度,必须在最佳含水量时提高石灰土的压实度,也就要求施工必须是石灰土在最佳含水量附近时进行碾压,才能保证石灰土的质量。含水量控制较难,特别是对于塑指较小的土,水少则难以压实,多又很容易翻浆。5)碾压:灰土压实必须在混合料处于最佳含水量±2%时进行碾压。碾压机械采用振动压路机和三轮压路机。第一遍采用振动压路机进行稳压,稳压时不得开振,碾压顺序为先稳压、后强振、再静压。振动压路机稳压不要开振。满轮稳压,快碾一遍,使混合料接缝处避免发生推移及表层水分流失,一般错轮30 cm左右。第二遍为强振,一般错轮为60 cm左右。最后静压采用三轮压路机,错轮10 cm~15 cm。
6 关键点
针对我公司现状及本工程特点,施工中质量控制关键点为:1)严格控制原材质量,尤其是白灰试验合格后方可使用;避免频繁更换厂家,如需更换必须重新进行配合比试验。2)施工现场应随时进行含水量试验、压实度试验、厚度,及时掌握混合料质量动态变化。保证施工拌合遍数、摊铺厚度、混合料含水量、碾压遍数始终处于可控范围。3)由于市政工程的复杂性及干扰大,要做到未雨绸缪,考虑到各种影响因素,积极制定对策以保证施工处于有效控制中。
7 结语
通过城北街灰土砂砾的施工,我们不难发现,白灰对于处理路基翻浆是非常有效的,当土质较差,如湿陷性粉质粘土,仅白灰是无法满足施工要求的,适当掺加天然砂砾,既可提高路基稳定性,减少白灰用量,又可增加路基承载力和强度。对于灰土砂砾施工,拌合遍数、摊铺厚度、混合料含水量、碾压遍数是保证软土路基处理是否成功的关键因素。
[1] JTG F41-2008,公路路面基层施工技术规范[S].
[2] 建筑材料标准[S].
[3] 城北街道路工程设计文件及施工组织设计[Z].
[4] CJJ 1-90,市政道路工程质量检验评定标准[S].