淺談路基填筑過濕土處治方法

馬海君

（焦作市新時代高速公路有限公司，河南焦作 454000）

1 概述

作為高速公路路基填料過濕土的含水量高，工程性質不穩定，應該進行針對性的處理，以改善填料的性質。如何降低填料的含水量，是要解決的關鍵問題。翻曬、摻加生石灰和強填土的有效結合，能夠達到改善過濕土路段工程性質，滿足壓實度的要求。

滬陜高速公路南陽至內鄉段，過濕土路段工程量較大，一般的翻曬很難滿足施工要求，造成施工進度緩慢，受氣候影響很大。再結合，摻加生石灰和強填土的方法進行處理，取得了好的效果。

2 過濕土的概念

2.1 概念

“過濕土”，即含水量高的潮濕粘性土。它的含水量超過最佳含水量較多，通過翻曬也難以壓實，是路基發生沉降變形并導致路面破壞。為了對過濕土進行劃分,引入稠度(wc)概念。根據稠度定義列出液、塑限與塑性指數有關的土的稠度計算式:

式中:w1為液限；w為天然含水量；Ip為塑性指數,采用推薦的經驗數據。

2.2 過濕粘土的劃分

對過濕粘土進行如下劃分:

以wc=0.5及wc=1.0作為劃分過濕粘土的上下限。

當wc<0.5時,為極軟塑狀態，由于含水量較高，土已不符合路基填土要求。

wc>1.0時,填土處于干燥狀態。一般通過碾壓就可以達到規定的壓實度；對wc=0.5～1.0的路基,填土應根據情況區別對待。

0.5≤wc<0.7時，為軟塑狀態，仍然具有較高的含水量，不能直接用于路基填筑，可以摻入穩定材料后使用。

0.75≤wc<1.0時，屬硬塑狀態，含水量較高，要稍加處理，如摻少量的穩定材料或者短時間晾曬后使用。

3 過濕土的特點

過濕土具有含水量大、土顆粒細、有機質含量高、強度及穩定性低的特點,工程特性較差。這種土雨天泥濘不堪,粘性很高。晴天粘土表層雖然干爽,但里層含水量卻很高。所以,這類土質用作路基施工時需要通過各種措施以改善壓實特性。因此,給施工帶來了相當大的難度。

3.1 過濕土的物理特性

（1）過濕土含水率高達25%～30%左右，塑性指數高達20～26，稠度一般在0.6～0.85左右，顆粒細，壓縮性高，強度及滲透性低，工程特性很差；

（2）含水率遠遠大于最佳含水率，用作路基土，很難達到壓實標準；

（3）表面極易失水干縮，產生收縮變形，甚至形成干縮裂縫，一旦有雨水滲入，又會造成壓實的土路堤強度下降而喪失穩定。

由于土地珍貴、土源緊張，在過濕粘土地區填筑路基往往只能取用當地土，因此，就需采取有效的處理措施和施工對策。

3.2 過濕土的施工特點

（1）施工周期長，經濟效益差。過濕土一般要采取翻拌晾曬、摻灰等處理措施，這就需要較長的施工周期。而南方氣候潮濕多雨，施工日少，一旦下雨就得再等天氣晴好后晾曬，這就更給施工帶來不便。

（2）施工難度大,存在技術問題多。過濕粘性土塑性指數(Ip)大,土質顆粒細,裹水能力強,土塊很難破碎。土太干時,粉碎碾壓也成問題。機打不碎,壓路機壓不密,造成壓實土有孔洞,壓實度達不到要求。有的施工單位苛求低含水量靠加大壓實功達到壓實度要求,但在日后使用過程中,會吸收更多的水分才能趨于穩定,造成吸水膨脹,干密度降低,造成工程質量隱患。壓實成型的過濕粘土路基表面極易失水干縮,形成干縮裂縫,一旦有雨水滲入,將造成壓實成型的土路基達不到要求而返工。

3.3 滬陜高速公路過濕土分布情況

滬陜高速公路土質情況為：地表、溝谷及坡角分布有淺黃色、硬塑狀亞粘土，軟塑-硬塑，下部為紫紅色泥質粉砂巖夾泥巖、砂礫巖；以及中厚層紫紅色細砂巖、中厚層灰色砂礫巖夾薄層泥巖。

在A1～A4等標段存在大量的過濕土地基，表面極易失水干縮，產生收縮變形，甚至形成干縮裂縫，一旦有雨水滲入，又會造成壓實的土路堤強度下降而喪失穩定。土體含水量超過最佳含水量很多，在路基施工前經過晾曬也超過最佳含水量很多，必須考慮對過濕地基進行處理。

4 滬陜高速過濕土路基處治措施分析

過濕土處理的關鍵是如何快速有效地降低土的含水率，使其接近最佳含水率。傳統的處理方法是翻曬法，后來又發展到外摻劑法等。雖然國內外對過濕土處治都進行過研究，但是各種處治方法都具有明顯的地域性特點，處治對象有很大的差異。

4.1 翻曬法

翻曬法表觀上比較經濟，但該法降低土料含水率的速度較慢，受天氣影響也較大，如果遇到連續陰雨天氣，往往會延誤工期，反而增加建設費用。此外，翻曬法的施工質量不易控制，容易造成局部土含水率偏高，碾壓時產生局部翻漿和彈簧現象。根據施工經驗，該法只適用于天然稠度大于0.9的土。對于天然稠度小于0.9的土采用單一的翻曬法是不可行的。

4.2 石灰處治過濕土

摻入土中生石灰的作用有：

（1）用生石灰處治過濕土，可相應地減少土中的含水量，使含水量降低；

（2）生石灰摻入土中后，達到了干濕材料的混合作用；

（3）生石灰的水化吸水作用，也就是氧化鈣轉化為氫氧化鈣的過程，它將吸收約25%～35%的水份；

（4）生石灰與土拌和過程中引起水份蒸發，其蒸發作用又受到摻入土中的石灰劑量的多少、石灰所含有的活性氧化物含量、施工季節和拌合機具及拌合的方式方法等有直接的關系。

當石灰劑量較低時，石灰主要起穩定作用，使土的塑性、膨脹性、吸水量降低，具有一定的水穩性。隨著石灰劑量的增加,石灰土的強度和穩定性提高，但當劑量超過一定范圍，過多的石灰在空隙中以自由存在，將導致石灰土的強度下降。所以應控制石灰劑量。

在取土坑中用生石灰與土拌和后燜灰，利用生石灰在消解過程中的吸水作用降低土的含水量，并通過石灰中的活性鈣、鎂離子與土中的陽離子的反應，改變土的塑限，使土變得松散，能有效地縮短施工周期，提高強度。

4.3 強填法

強填法可以根據當地筑路材料情況，合理綜合利用當地卵石、粗粒土強填入過濕土中，顯著降低含水量。在有效控制壓實速度和壓實標準的基礎上，達到合格的壓實度。同時此法能很好控制工期和降低工程建設成本，在當地有合適強填材料的前提下一種合理可行的方案。

4.4 滬陜高速過濕土路基處置方法

針對滬陜高速公路過濕土路基的情況，選用了翻曬、摻生石灰為輔，強填土為主的處理方法。

結合滬陜高速公路周邊筑路材料情況，實際路基施工中，對過濕土地基處理采用了在過濕土中強填粗粒土、碎石的措施對過濕地基進行處理。施工過程中發現通過強填后，土體的含水量能顯著下降，特別在含水量特別大的地基段，采用先翻曬再強填的方法，很好的達到壓實最佳含水量的要求。強填過程中通過采用檢測光輪壓路機壓過后無輪跡，達到很好的控制壓實度標準。而且可以就地取材，降低工程造價，達到良好的處治效果。

施工中，對于含水量特別大的地基段，可以先翻曬，這樣可以降低含水量幾個百分點，然后再用粗粒土進行強填，能夠很好的達到最佳含水量的要求，達到壓實度標準。

摻加生石灰粉對路堤填土含水量的降低也具有明顯的作用,這種作用是干料增加、水化吸水、放熱蒸發的綜合影響，能夠發揮其吸水量大的優點。

滬陜高速處置過濕土過程中，合理運用周邊材料，以強填土為主，結合翻曬、摻加生石灰等方法，滿足了最佳含水量和合理壓實度的標準。

5 結論和建議

（1）針對滬陜高速過濕土路基，進行實驗段處治后，對其進行檢測，證明密實度和含水量均能達到標準要求。過濕土路基使用性能得到很大改善，保證了路基的工作要求。

（2）目前國內，對過濕土的室內試驗研究情況，與工地的過濕土的處治有很大差別，因此建議采用更接近實際施工情況的模型進行研究。對于強填法處治過濕土，也可以建立相關模型，定量分析，用粗粒土進行處置的效果。

[1]張紹陽,王選倉.公路施工仿真模型自適應算法研究[J].路面機械與施工技術,2005(10):15-17.

[2]吳德華,王選倉,姚愛玲.陜西關中地區土基回彈模量研究[J].公路交通科技,2005,22(2):28-30.

[3]王紅濤,王曉娜.公路路基膨脹土處理探討[J].平頂山工學院學報,2003(2):6-18.

[5]張季如,尹光輝,李明海.弱膨脹土特性及路堤填筑控制標準的探討[J].武漢理工大學學報,2003(1):37-39.