探究低液限粉土路基施工控制技术

2015-07-12张翔翔

四川水泥 2015年9期

关键词：粉土土样含水量

张翔翔

(中泽市政建设有限公司江苏南京 210000)

探究低液限粉土路基施工控制技术

张翔翔

(中泽市政建设有限公司江苏南京 210000)

低液限粉土具有粘粒含量少、塑性指数小以及水稳定性和强度差的特点，使得路基施工中时常出现碾压困难、强度弱化的现象，不利于工程的开展，而且如果弃之不用的话，不仅会使得工程建设投资增加，还会影响工程周围生态环境。因此本文结合具体工程实例，首先分析了低液限粉土的性能指标以及低液限粉土工程特性，然后提出低液限粉土路基施工控制技术，以期为类似工程提供一些借鉴。

低液限粉土；填料；工程特性；路基施工；控制

引言

低液限粉土在进行压实的时候，如果压实机功能小即欠压时，所得到的压实度将不符合相关压实要求，但是压实机过压又会导致松散情况，尤其是在过振压实的时候更为显著；当土层的压实度检验合格，如果没有及时进行覆盖，那么土层会随着时间变化而产生强度弱化现象，尤其是在不好的天气情况下，会加剧土层强度的弱化程度，进而使得原本压实检验合格的路堤出现不合格现象。因此必须要加强对低液限粉土路基施工控制技术进行分析和探究，改善这类路基施工难的局面。

一、低液限粉土的性能指标及其工程特性分析

1、低液限粉土的性能指标

（1）工程概述

扶西高速公路是河南省内一条贯穿南北的重要运输大道，位于河南省的中东部地区，路线途经地段均为黄河冲积平原，周边地区土质大多为粉土和粉砂。该工程在路基填土设计中主要采用就近取土的方式，经过检验发现现场土样中天然含水量已达到26%左右，差不多已接近土的液限。

（2）低液限粉土的物理性质指标

根据《公路土工程试验规程》中的相关规定，对现场土样中粒径组成的分析主要采用比重技法，其土颗粒分析和界限含水量如图1所示：

图1 土颗粒分析和界限含水量实验结果

再结合上述试验规程中对土的分类方法可以发现，该试验中的土样属于低液限粉土。

（3）低液限粉土的的力学性能指标

在对现场土样进行标准击实试验后，得到如图 2所示的击实试验曲线，其中最佳含水量是 17.1%，干密度的最大值为 1.71g/cm3。当该类土具有较小含水量的时候，击实筒中的土很容易被挤出，而具备较大含水量的时候，击实筒的底部又容易出现渍水现象，在曲线图中，主峰左侧随着含水量的增加，曲线更为平缓，与砂土击实曲线相类似，而右侧则与粘土的击实曲线相类似。

图2 粉质土的击实试验曲线图

分析该工程土样的性能指标，主要是为了明确该施工工程特性以及压实度所对应的含水量控制范围。

2、工程特性及其不易压实的原因

（1）根据相关实验表明，该类土的粒径十分均匀，主要在0.005-0.075mm的范畴内，但是其级配不良。碾压的过程中，没有更细小的土颗粒来进行土颗粒间的填充，也就是说达不到紧密填充效果，也不能形成嵌挤结构，所以不具备较强的压实性能。

（2）因为粉土中具有13%的粘粒含量，72%的粉粒含量，2%左右的砂粒含量，大约13%的小于0.005mm颗粒含量，所以没有更细小的粘粒来填充粉粒和砂粒之间存在的空隙，因此土壤在经过碾压后，其整体性仍然比较差，不容易形成较高密实度。

（3）该类土的干密度十分敏感于其中水的含量，而该类土既与粘性土不同，也与砂性土不同，只要含水量不合适均不能得到很好的压实效果。

由此可以看出，造成该类工程压实质量不良的主要原因是低液限粉土的内部结构。

二、低液限粉土路基施工控制技术分析

想要很好控制低液限粉土的施工质量，那么就需要控制好路基施工中的压实质量。而这就需要从粉土填层的基本指标控制和压实控制这两个方面入手，共同提高低液限粉土路基施工控制水平和质量的提高。

1、基本指标控制

（1）均匀性

在该工程中，如果按照相关规范进行碾压会发现，土层表面会有很多鳞片状的“土饼”出现，其实质就是低液限粘土，它会随着压路机的碾压而产生移动，进而影响碾压效果，同时经洒水后的路基在进行碾压的时候，路基表面往往会出现一些干湿不均匀情况。为了有效解决这类问题，在进行路基土方的填筑时，应该将其中大块的粘土清除掉，或者是将其粉碎为细小颗粒，以确保土质的均匀性。

（2）含水量

低液限粉土的级配不良，这就导致当含水量过高或者过低的时候会因为不同因素的影响，而使得路基得不到密实效果。因此在该类土的压实过程中，还需要注重含水量的控制。在施工中通常可以通过工序跟踪检测法来实现对含水量的控制，一般情况下，粉质土中含水量应该控制在高于最佳含水量的3%范围内即可，因为这时候的粉土是最容易被压实，也是压实遍数最少，且压实质量最优的时候。

（3）松铺厚度

在粉质土的路基施工中，如果太厚的填层以及含水量过高，那么就很进行翻晒；而填层太浅，含水量过低，不容易保证补洒水后填层水分的均匀分布。因此结合粉土路基施工特点，当路基填层的松铺厚度保持在低于30cm的范围内，压实厚度保持在低于20cm以内，就可以得到较好的压实度。

2、压实控制

结合实际的压实情况，首先应该分析具体的压实方法以及相应的压实机械，做好这两项工作之后，才能更好的进行压实质量控制。为了了解现场施工中的最佳含水量，就需要总结正式施工前所进行的粉土填土路段的试验段试验资料，已得到粉土最佳含水量及其对应最小压实功，使得施工过程中按照确定最佳含水量范围进行压实施工。在施工过程中，直线段的施工应该以两边向中间的方式进行碾压，在曲线段的碾压则以由内而外的纵向进退式进行；振动压路机首先经过2-4遍的强振、2-3遍的弱振以及2遍的静碾压。为了让压实效果得到进一步强化，促进路基稳定性和整体性的提高，在实施振动压实后还需进行冲击碾压，并最少进行 6遍的碾压。在完成冲击碾压并利用平地机进行平整后，振动压路机还需要进行 2遍的静压。在进行路基施工中，还需要结合土层所处的不同层位进行最佳压实遍数的选择，当检验每层压实度合格之后，才能进行其上层的填筑，其路基施工压实度的控制主要根据路基压实度标准进行（如图3所示）。