淺談雅安地區過濕土路基的處置措施

陳科

（四川蜀渝石油建筑安裝工程有限責任公司成都610012）

淺談雅安地區過濕土路基的處置措施

陳科

（四川蜀渝石油建筑安裝工程有限責任公司成都610012）

結合鉆前土建工程實踐，對雅安地區過濕土的物理性質進行了分析，提出了晾曬、生石灰改良、土體加筋等處理過濕土路基的施工措施。

過濕土；生石灰；加筋；處置

Key works：over-wet;quicklime;reinforcing mechanism;treatment

1 前言

四川省雅安地區全年多雨，年降水量達1200～2200 mm，在《公路自然區劃標準》(JTJ 003-86)中劃分有Ⅴ2a雅安、樂山過濕副區。多雨潮濕的氣候使該地區土體成為含水量高、強度低的過濕土，不能直接進行攤鋪壓實，必須對其進行改良。張家001-1井(油氣勘探井)位于雅安市雨城區上里鎮，其井場及公路按山嶺重丘四級公路標準設計，工程要求工期緊，因此解決過濕土填筑路基的問題迫在眉睫。

2 土質情況

工程區域過濕土三項基本指標：

（1）過濕土在天然狀態下含水量最高可達44%左右，平均含水率也高達40.67%，含水率高，干密度小。

（2）所取土樣孔隙比均大于1.0，孔隙比大，土質疏松，壓縮性高。

（3）飽和度范圍在0.95～1.00之間，均處于飽和狀態（飽和度大于0.85即為飽和狀態）。

通過對過濕土土樣進行擊實試驗，試驗結果分別見表1和圖1。

表1 擊實試驗結果表

圖1 含水率—干密度關系曲線圖

從以上結果可以看出：雅安地區過濕土的最優含水率為13.7%，比現場天然含水率平均值（40.67%）低出約27個百分點。

3 處置措施

3.1晾曬

由于過濕土含水率過高，必須進行一段時間的晾曬，以適當降低其含水率。雅安地區降雨頻繁，年降雨天數平均有218天，施工前必須做好排水工作，備好雨布，及時對晾曬土進行覆蓋。

3.2 摻加生石灰改良過濕土

生石灰消解過程中同時發生放熱反應，所產生的熱量可以促進混合料水分散發和有關化學反應速度，使土體的含水量降低，利于土塊的砂化。這一反應可用下式表示：

CaO+H2O→Ca(OH)2+62.8K/mol

吸水——相當于生石灰重量32%的水分被吸收，使混合料含水率下降。

發熱——1mo1CaO反應放出56kJ熱量，相當于1kg的CaO反應放出1160kJ的熱量，放熱促進了混合料中化學反應的速度和水分的散發。

在過濕土中分別摻入土粒質量百分比為8%、10%、12%的石灰，按比例組數制備試驗所需試樣并測定試樣不同齡期的無側限抗壓強度。試驗結果見表2所示。大，石灰改良土3d和7d的無側限抗壓強度均在提高，豎向變形均在降低，且隨著摻量的提高，變化幅度明顯增大。這說明，石灰的含量較低時石灰主要起穩定作用，會使土的塑性、膨脹性降低，初步具有水穩性，并使密實度和強度得到穩定。隨著石灰摻量的增大，強度和穩定性均提高。同時，石灰改良土的強度和穩定性隨著齡期的增長而增長。

以生石灰作為外摻劑改良過濕土，宜對過濕土進行適當晾曬，將含水量控制在27%以下。施工過程中應注意養護，避免改良土在具有水穩性前重新飽水。

3.3 土體加筋

由于雅安地區長期潮濕多雨的氣候，過濕土經過改良后仍然面臨再次飽水、承載力下降的問題。在土體中加筋可改善土體的受力狀況，使土體的垂直應力、水平應力明顯降低，土顆粒間的摩擦作用明顯增強，土體抗剪強度、承載能力、抗變形能力、抗裂能力都能得到很大的提高。

3.3.1 竹筏、竹籠裝人頭石(片石)

表2 生石灰改良土無側限抗壓強度試驗結果

在試驗過程中，30%含水量的素土、27%含水量的素土、30%含水量的素土摻加8%石灰和10%石灰的石灰改良土試件無法成型，故未測其無側限抗壓強度。由表2試驗數據可以看出，當土體含水量為30%時，摻加12%石灰，養護7d之后的強度仍然很低，達不到現場荷載要求（500kPa）。

當含水量降為27%時，從表2中可以得知，石灰改良土的抗壓強度和豎向變形均有了明顯改善，隨著石灰摻量的增

不同部位竹的順紋抗拉彈性模量的平均值在8.49～32.49GPa，順紋抗拉強度平均值在112.89～331.49MPa(常用的Q235號鋼的抗拉屈服強度為235MPa)。但順紋抗拉彈性模量和順紋抗拉強度從竹青向竹黃方向變異很大，呈逐漸降低的趨勢。

雅安地區盛產竹子，鉆前土建工程中經常采用竹筏、竹籠裝人頭石(片石)的方法，該方法具體的處理措施為：在回填壓實后，鋪設二層竹筏(用直徑40～50mm竹一順一丁鋪筑，并用竹條綁扎)，然后鋪設一層300～400mm厚竹籠裝人頭石(片石)，最后鋪設80mm厚泥結碎石填充并壓實面層。

竹具有很高的抗拉強度，韌性強。竹經加工成竹籠，裝入人頭石（片石）后可以充分利用兩種材料的特性，形成具有透水性很強、整體性強的復合體，可迅速提高路基承載能力。該方法成本低廉、操作簡單、施工周期短，對下承層承載力要求不高，尤其適用于工期要求緊、等級要求不高的簡易公路、石油鉆井工程。但該方法要耗費大量的竹子及石料，調運時對道路養護造成極大的壓力；施工時大量人工作業，機械化程度低，難以提高施工效率；竹的耐久性較差，后期維修量大。

3.3.2 在填方土中鋪設土工格柵

土工格柵對土體的加固機理，主要表現在格柵與土的相互作用上。土工格柵具有良好的力學性能，能以較小的變形，發揮出較大的拉應力。格柵與周圍土體的摩擦特性也是格柵的主要性能指標，它們的相互作用約束了土顆粒的側向位移，大大提高了土體的穩定性和格柵在土中的抗拉拔能力，起到了加固補強作用。

施工時應先對場地進行平整、清除雜物，相鄰兩幅格柵應搭接10cm，搭接處間隔50cm間距綁扎一處，格柵鋪好后應充分拉緊再填筑，該方法適用于淺層加固。

張家001-1井鉆前土建工程采用PP(聚丙烯)土工格柵，其每延米抗拉屈服力20～50kN/m的PP雙向土工格柵，單位面積質量500～550±50g/㎡，單價5～8元/平方米。目前已經施工的鉆前土建工程中，對道路、場面軟基處理主要以竹排、竹籠人頭石為主，雙層竹排造價為26元/平方米，單層竹籠人頭石造價為35～40元/平方米。采用土工格柵進行加固不僅成本節約，而且運輸量、人工勞動強度也大大降低。

4 小結

過濕土路基處置在雅安地區是一個普遍存在而又難于解決的工程實際問題，雖然處理方法多，但受天氣、成本、工期制約，單一手段難以達到工程要求。張家001-1井鉆前土建工程采用以降低含水率為主、多種處置方式結合，使工程進展十分順利，達到了預期的目標。

[1]JTJ051―93，公路土工試驗規程[S].

[2]GB/T50123-1999，土工試驗方法標準[S].

[3]李俊，葉國弘.生石灰粉處理過濕土的摻量計算[J].華東公路，2001，(4):26-30.

[4]張緒亮，董艷麗，蘇本連，張艷玲.土工格柵在寒區過濕路段處理中的應用[J].吉林交通科技，2000，(2):18-19.

責任編輯：余詠梅

施工經驗

混凝土散水常規做法

(1)素土夯實，向外坡4%；(2)150mm厚，3∶7灰土墊層，超出散水外緣500mm；(3)60mm厚，C15混凝土。面上加5mm厚，1∶1水泥砂漿，隨打隨抹光。

水泥混凝土散水應設置伸縮縫，其延長米間距不得大于10m。房屋轉角處應做450坡度縫，散水與建筑物連接處應設縫處理。上述縫寬為15～20mm，縫內填嵌柔性密封材料。

施工過程中，如果對以上構造處理不加強管理，待工程交付使用后，經常發現散水在冬季發生凍脹。分析主要有以下原因：

(1)散水伸縮縫設置不規范而產生不規則裂紋，而且使用的填嵌材料脆性強，易開裂、老化、脫落，起不到防水作用，造成夏季雨水通過縫隙滲入到散水內部，水分無法徹底排出，到了冬季水結冰，發生散水凍脹。

(2)常規散水墊層多采用3∶7灰土進行夯實處理，施工單位在施工中對灰土墊層不夠重視，大多沒有夯實。當雨水滲入灰土墊層內部后，與灰土發生反應，使灰土隆起，造成散水變形開裂。

以上問題不僅使散水遭到破壞，失去其作用，嚴重的還會使雨水滲透到基礎，在凍融循環作用下，基礎結構可能會受到破壞，從而影響建筑物的整體結構。

針對散水凍脹問題，介紹以下解決辦法。

(1)散水伸縮縫嚴格按規范要求設置，盡量避免設置在落水管出水口周圍，以減少雨水順伸縮縫流入散水內部。

(2)盡量延遲變形縫柔性密封材料的填嵌時間，待主體結構完成前期較大沉降變形后再進行施工。

(3)選用優良的填嵌密封材料，工程實踐中發現瑪瑙脂比瀝青砂漿的效果要好，瑪瑙脂具有耐候性、抗變形、拉伸強度高、延伸率大等優點，對基層收縮和開裂變形適應性強，能夠保證縫隙的寬度和深度；瑪瑙脂填入后要密封嚴密，可在瑪瑙脂上部用硅酮耐候膠進行封閉，切實起到防水作用。

(4)在施工過程中，應加強對灰土墊層的夯實處理。當雨水滲入后，避免進入墊層內部。此外還可以把150mm厚3∶7灰土替換為300mm厚天然級配砂石，以避免墊層發生凍脹隆起。

(5)從設計角度考慮：增大散水與首層室內地面的標高差，這樣即使散水發生凍脹隆起，也不致超出首層室內地坪而影響車庫門的開啟；考慮在首層頂部加設雨篷，減小雨水流入散水的可能。

以上是對冬季散水凍脹開裂的一點建議。要想從根本上解決散水凍脹問題，還需要在施工中加強管理。確保散水內部不進水，使散水切實起到防水作用，從而保證建筑整體結構。

(摘自：《建筑工人》）

Effective Measures for Over-Wet Clay Subgrade inYaan Prefecture，Sichuan Province

This paper，based on construction part of Prespud operation，analyses the physical property of Over-Wet Clay Subgrade inYaan Prefecture，Sichuan Province.Some treatment measures for over-wet clay subgrade are presented such as airing，use of quicklime and reinforcing mechanism of geosynthetics.

TU47文獻標識碼：A文章編號：1671-9107（2010）08-0041-03

10.3969／j.issn.1671-9107.2010.8.041

2010-6-12

陳科（1977-），男，四川鹽亭人，大學本科，工程師。