董磊
中鐵十七局集團第一工程有限公司 山東青島 266000
高液限土主要存在于K63+440-K64+300里程段,該段總挖方量為171520m3,其中需要采用水泥改良的高液限土方量為122997m3,改良后作為主線路基K62+715-K63+400段、線外工程K63+488羅臺公路、K63+730上跨改路路面2米以下的路基填料。
我標段沿線路基填料普遍存在高液限土,此類土屬于路基施工中經常遇到的一類不良填料。這類土具有明顯的塑性,對水的敏感性特別強。使用這類土填筑作為填料的路基固結性、滲透性差,達到固結穩定的時間較長。但受本項目利用方填料的制約及工期的需要,我標段不得不利用部分高液限土,作為路基填料。
根據現場實際情況,我們選取了K62+715-K62+915段作為高液限土土質改良實驗。經監理單位見證,我部將該段土樣委托第三方實驗檢測單位進行檢測。根據土工實驗檢測報告顯示:該段高液限黏土的液限為59,塑限35,塑性指數24,天然含水量大。由于本地氣候濕潤多雨,土質保水性能好,即使有好的天氣晾曬,也必然影響工期,造成人員、設備閑置。故決定采用水泥進行高液限土改良。
根據土工試驗檢測報告、水泥(石灰)劑量標準曲線試驗檢測報告顯示:參配3%水泥對高液限土進行改良后,改變了高液限土的物理性質,使該土的液塑限降低,最大干密度增加;水泥硬化吸收了一部分水份,使土體的含水量降低;與黏土板結增加了硬度,提高了土體的CBR值。高液限土經過水泥改良后,相同的壓實功下壓實度和彎沉值均有明顯提高,更有利于路基結構受力、減小沉降、增加穩定性,全達到規范要求,可直接用于路基填筑。
(1)施工放樣。根據設計的路基高度,基底處理后的實測高程,相應地段施工期的沉降值和路基邊緣壓實的加寬值(為保證路基填筑質量,考慮上述因素及路基削坡等問題,路基填筑的加寬值為兩側各50c)進行放樣,確定出路基填筑邊線,用石灰標明,以便填筑時指揮卸料到位。(2)上土、平整。用挖掘機,自卸車運輸,將利用土方運至施工路段,由專人指揮到指定位置卸料,再用推土機初平,檢測含水量,若含水量偏大,用犁結合旋耕機進行翻曬。(3)布格、摻灰、拌合。人工將整平的路基上布格,摻灰后先用犁結合旋耕機進行翻拌,翻拌粉碎數遍使灰土層拌合均勻,達到灰土層顏色一致,無灰條、灰斑,整體層位基本均勻一致,土顆粒大小基本都在1.5cm以下為宜。第一遍拌合時,下齒深度不得將施工層拌透(預留1-2cm)以利于層與層之間的結合。(4)含水量調整。在拌合結束后,如含水量仍大,用犁結合旋耕機進行翻曬,如含水量過小,則用灑水車補償水份,然后拌合均勻,及時碾壓。在施工層含水量符合要求且拌合結束時,用推土機履帶快速碾壓一遍,然后用平地機整平,穩壓和整平同時交錯進行,其目的是防止本層土施工的不均勻現象和表面產生貼皮現象。為便于施工排水,整平成型至要求的縱坡坡度為3%以上。(5)碾壓。整平成型后的施工路段,用20T振動壓路機進行碾壓。碾壓時速控制在1.5~1.7km,碾壓遍數一般為4~6遍,為確保邊緣壓實,路基兩側比相應的工作面增壓2~3遍,最終碾壓遍數以確保相應層要求的壓實度為準。(6)檢測。碾壓結束后,按相應的檢查項目,包括壓實度,摻灰量,外觀等,進行自檢、報檢、抽檢。各項檢測合格后方可進行下道工序,如不合格,及時采取相應的措施進行處理直至符合要求。

圖1 高液限土改良施工工藝流程圖
主要施工機械、設備準備

表1 主要施工機械、設備數量一覽表

表2 主要試驗和測量儀器一覽表
(1)高液限黏土填筑應盡量利用旱季施工,不得已在雨季施工時,應做好排水措施,嚴防細粒浸水或泡水。(2)高液限黏土開挖前應沿開挖邊界及山體周邊開挖臨時排水溝,一方面可較好的降低山體土源的天然含水量,另一方面也可以排除路基臨時積水,保證路基不被水浸泡。(3)高液限土施工填筑的整平壓實過程中,應嚴格控制分層厚度,松鋪厚度不宜大于25cm,并注意粉碎含水量較大的土團。當土的天然含水量過大時,采用晾曬、薄層填土壓實等措施,使之接近最佳含水量時進行碾壓。(4)碾壓時遵循“先邊后中,先慢后快,先靜后振”的原則,層厚不超過20cm,保證一次碾壓到位。(5)加強土樣的送檢工作,一經發現土的性質發生變化,必須重做有關土工實驗,及時調整施工方案。
總之,高液限土改良具有非常重要的意義,因此需要重點加強研究,從而確保整體建設質量。