高速公路高液限土路基填筑施工技術(shù)研究與實(shí)踐

余正濤

（中交一公局廈門(mén)工程有限公司，福建廈門(mén)361021）

1 引言

高液限土具體指的是液限、塑性指數(shù)以及相應(yīng)的含水量均超出JTG F10—2015《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》中的相應(yīng)要求，不可以直接作為路基填筑材料的一種土料。在施工過(guò)程中，要對(duì)其采取措施使其滿足相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的檢查并在其合格后，方可在施工中使用。同時(shí)，在受到市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)和市場(chǎng)環(huán)境等諸多因素的約束下，如果對(duì)高液限土進(jìn)行相應(yīng)換填，需要征用數(shù)量龐大的棄用土場(chǎng)，這樣既會(huì)對(duì)環(huán)境造成破壞，又會(huì)增加額外的工程費(fèi)用，因此，在高速公路施工的過(guò)程中，要合理利用高液限土路基填筑施工技術(shù)。

2 工程概況

萬(wàn)洋高速公路沿線高液限土主要分布在第一、第五、第六、第九、第十、第十一合同段，粗顆粒含量少，液塑限和天然含水率高，液限多在50%～75%，塑限多在25%～42%，天然含水率多在24%～35%，天然稠度均大于1.0。此高速工程的施工過(guò)程中應(yīng)用的高液限土的CBR值（加州承載比）應(yīng)不小于3%，同時(shí)高速公路路基填筑施工過(guò)程中高液限土的天然稠度不應(yīng)小于1.0。

3 高液限土的適用范圍

高液限土可以直接應(yīng)用在高速公路的路基頂面150cm以下范圍的路基填筑，在施工過(guò)程中添加一定比例的水泥對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)改良，與此同時(shí)還可以用于高速公路路基頂面以下80～150cm范圍內(nèi)的路基填筑。高速公路路基浸水部分、高速公路的橋臺(tái)背以及高速公路的擋土墻等諸多部位在施工過(guò)程中都不應(yīng)采用高液限土進(jìn)行填筑施工[1]。同時(shí)，高速公路的陡坡路基不適宜采用高液限土進(jìn)行填筑，如果一定要用高液限土進(jìn)行填筑，應(yīng)對(duì)高速公路的路基穩(wěn)定性進(jìn)行論證，做好高速公路路基防排水措施。高速公路路基填充過(guò)程中應(yīng)用的最大限度不應(yīng)超過(guò)20cm。

4 高液限土的室內(nèi)試驗(yàn)要求

高液限土在填筑前，應(yīng)進(jìn)行以下參數(shù)的測(cè)定：天然含水率以及最佳含水率、土層液限和塑限、最大干密度，并進(jìn)行顆粒篩分和承載比（CBR）試驗(yàn)。其中，天然含水率應(yīng)取地表以下2m的土樣采用烘干法進(jìn)行測(cè)試。高液限土的擊實(shí)試驗(yàn)、CBR試驗(yàn)應(yīng)采用濕法擊實(shí)制件。顆粒篩分應(yīng)采用水洗法，測(cè)得粒徑小于0.075mm的細(xì)粒含量，酒精燃燒法比烘干法的含水率約低3%，因此，含水率試驗(yàn)應(yīng)采用烘干法。浸水CBR值是判斷路基填料能否應(yīng)用的關(guān)鍵指標(biāo)，高液限土的一個(gè)主要特征是其擊實(shí)曲線（密度曲線）與其CBR曲線相分離，呈駝峰曲線，因此，其CBR試驗(yàn)與一般土有所不同。高液限土CBR試驗(yàn)也應(yīng)符合相應(yīng)要求。

5 高速公路高液限土路基填筑施工技術(shù)

高速公路高液限土路基填筑施工技術(shù)包括摻水泥改良技術(shù)和摻砂礫改良技術(shù)等。以摻砂礫改良技術(shù)為例進(jìn)行分析，高速公路高液限土摻砂礫改良采用的是路拌法施工技術(shù)，其施工流程依次為：上土準(zhǔn)備、攤鋪機(jī)整平、摻砂礫 、拌和及整平、碾壓以及質(zhì)量檢測(cè)。以上土準(zhǔn)備和摻砂礫工序?yàn)槔M(jìn)分析：（1）在摻砂礫改良填筑的施工過(guò)程中，根據(jù)高速公路的路基層厚進(jìn)行上土操作，其中25%的砂礫松鋪，其高液限土的厚度應(yīng)控制在21cm，30%的砂礫松鋪其高液限土的厚度應(yīng)控制在19cm，35%的砂礫松鋪其高液限土的厚度應(yīng)控制在178cm，40%的砂礫松鋪其高液限土的厚度應(yīng)控制在15cm。與此同時(shí)，還要根據(jù)自卸車(chē)的裝卸能力對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的布格準(zhǔn)備。（2）滿足高速公路高液限土路基摻砂礫改良填筑的施工要求具體為：高液限土經(jīng)過(guò)攤鋪、整平后，采用適宜噸位的壓路機(jī)對(duì)路基的全斷面實(shí)行靜壓并對(duì)其全部操作一遍，以保證高速公路高液限土路基填土表面的平整性。在施工中按照相應(yīng)的摻砂比以及施工車(chē)輛的運(yùn)載能力，在高速公路路基填土表面用白灰畫(huà)出相應(yīng)摻砂方格網(wǎng)。按25%、30%、35%、40%的配比比例展開(kāi)砂礫的攤鋪工作。在攤鋪施工過(guò)程中，對(duì)路基中不均勻的地方要及時(shí)采取措施并進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。

6 高速公路高液限土路基填筑施工技術(shù)實(shí)踐

以萬(wàn)洋高速公路沿線高液限土摻水泥改良填筑技術(shù)實(shí)踐為例進(jìn)行分析，其施工流程依次為：上土準(zhǔn)備、攤鋪機(jī)整平、摻水泥、拌和及整平、碾壓以及質(zhì)量檢測(cè)。（1）上土準(zhǔn)備的具體操作內(nèi)容為：其進(jìn)行的時(shí)間是在摻水泥改良填筑過(guò)程中，根據(jù)路基填筑層的厚度進(jìn)行提前上土，其中4%的砂礫松鋪其高液限土的厚度應(yīng)控制在30cm；5%的砂礫松鋪，其高液限土的厚度應(yīng)控制在30cm；6%的砂礫松鋪其高液限土的厚度應(yīng)控制在29cm；7%的砂礫松鋪其高液限土的厚度應(yīng)控制在29cm。與此同時(shí)還要根據(jù)自卸車(chē)的裝卸能力對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的布格準(zhǔn)備。（2）填土攤鋪、整平。高速公路高液限土攤鋪的施工要在摻水泥施工開(kāi)始的前一天進(jìn)行，采用挖掘機(jī)進(jìn)行裝土操作，將自卸車(chē)運(yùn)抵高速公路的施工路段并嚴(yán)格按照布格的大小進(jìn)行上土施工操作，在施工現(xiàn)場(chǎng)由專(zhuān)人負(fù)責(zé)指揮裝卸車(chē)到指定位置進(jìn)行卸料操作，與此同時(shí)，還要進(jìn)行封面操作，這樣可以有效防止高液限土含水率過(guò)大，不符合標(biāo)準(zhǔn)要求。高液限土攤鋪完成之后要封閉交通，嚴(yán)禁一切車(chē)輛在攤鋪路面上行駛，完成攤鋪的長(zhǎng)度按照滿足次日完成摻加水泥、拌和以及碾壓成型的量進(jìn)行確定。將高液限土的天然含水率以及最佳含水率的絕對(duì)值差控制在10%以內(nèi)，將最大土塊的粒徑控制在80mm以內(nèi)，然后進(jìn)行填土操作。攤鋪操作完成后，要進(jìn)行翻曬操作。攤鋪完成后，再將鋼筋插下去，鋼筋插到底后，在相應(yīng)的土面位置做好標(biāo)記，完成這些操作后，再用尺進(jìn)行測(cè)量以確定松鋪厚度。（3）摻水泥。按每平方的摻水泥比計(jì)算水泥用量，摻水泥量計(jì)算公式和摻砂礫公式相同。采用水泥撒鋪車(chē)對(duì)撒鋪量進(jìn)行精確控制，按4%、5%、6%、7%配比攤鋪水泥，在攤鋪過(guò)程中，對(duì)不均勻處要及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，以保證水泥、土能充分拌和均勻。（4）進(jìn)行拌和及整平操作。采用路拌機(jī)將已經(jīng)攤鋪好摻水泥和填土翻拌在兩邊，但是在翻拌過(guò)程中不要將其翻拌到底，預(yù)留出3～4cm的距離，通過(guò)操作將高液限土的距離控制在1.5cm以下，讓其保持基本均勻；在進(jìn)行了2遍操作之后再將其翻到底進(jìn)行拌和，在實(shí)施操作過(guò)程中，要進(jìn)入下層1～2cm的距離，以此充分利用層與層之間的相互結(jié)合。同時(shí)應(yīng)控制拌和機(jī)，讓其均勻運(yùn)行、平穩(wěn)前進(jìn)，并將速度控制約5m/min。拌和過(guò)程中，要對(duì)水泥填筑層的顏色進(jìn)行控制，使其與水泥和土的顏色一致，對(duì)于拌和機(jī)施工不到的腳邊部位應(yīng)采用人工施工，二者相互配合同時(shí)施工。（5）采用噸位適宜的壓路機(jī)進(jìn)行碾壓操作并對(duì)施工質(zhì)量進(jìn)行相應(yīng)檢測(cè)，如此次碾壓施工可以采用22t的壓路機(jī)進(jìn)行碾壓。在碾壓施工過(guò)程中，可以采用靜壓和振壓相互結(jié)合的碾壓方式進(jìn)行碾壓，碾壓順序可以由低到高、由邊緣到中心，按照施工順序進(jìn)行施工。其檢測(cè)內(nèi)容具體包含壓實(shí)度檢測(cè)、彎沉檢測(cè)以及對(duì)現(xiàn)場(chǎng)承載板模量進(jìn)行相應(yīng)檢測(cè)。

7 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，高速公路施工中，利用高液限土填筑的目的是減少棄土方和減少紅線外征地作為棄土場(chǎng)，利用不合格調(diào)料改良后有經(jīng)濟(jì)價(jià)值，同時(shí)滿足綠色環(huán)保、資源循環(huán)利用的意義，本文的目的是通過(guò)利用高液限土的施工技術(shù)和實(shí)踐證明，高液限土路基填筑施工質(zhì)量可行、綠色環(huán)保，讓資源能得到有效利用，從而有效降低高速公路施工成本。