粉性土路基填筑施工要點

葛錦玲 （安徽省交通建設股份有限公司，安徽 合肥 230041）

在公路工程中，有一種常見的筑路材料，叫做粉性土，因其工程性質并不好，直接用于路基填筑難以被有效壓實，故而，不適合用于公路工程當中的路基填料。不過，因公路工程沿線區域的土體中，其含量往往較大，若全部以換土方式處理，必然需要較高的工程造價，施工人員在具體施工期間，應結合施工條件和環境的不同，有針對性地采取相應施工技術，強化其填筑后的壓實效果，進而確保路基施工的填筑質量。

1 粉性土概念

粉性土中粉土粒的占比較大，盡管粉性土在干燥狀態下是有粘結性的，但一旦浸水就會成為流體狀態，且很容易就會被壓碎。若施工地存在顯著的四季變化，其粉性土中難免會有大量的水分積存，由于其毛細水會上升較大的高度，使路基產生凍脹翻漿問題，這一特性不僅會破壞工程質量，還會讓公路工程產生塌方、路基翻漿冒泥以及路基損壞。但因我們國家公路工程線路所經區域，其粉性土大多數超過80%，單純從工程造價方面考慮，也難以按徹底換土來處理，因此就必須對粉性土路基的壓實度及其具體施工技術實施嚴格控制，才能確保公路工程路基填筑建設的質量。

2 工程基本情況

某公路工程所在地，土質以低液限粉土為主。原設計中路基處理方案，需要從新區借土用作填料,因新區發展較快,已無法從該處獲取土源,需要研究如何在公路路基填筑中，對低液限粉土加以運用。

3 室內試驗與分析

3.1 物理性質

按沿線取樣，所得土質的情況總體如下：天然地面以下約1.5m處為地下水位,土體含水量正常情況下約為25%,與土的液限十分接近。對其粒徑組成以比重法展開分析。得到表1所示顆粒分析及含水量界限。

表1 路基填料的顆粒分析及含水量界限

3.2 力學性能

通過標準擊實試驗可知：該類土的干密度最大值為1.71g/cm,含水量最佳值為17.1%。其摻灰量2%時的強度試驗結果見表2所示。

表2 路基填料強度

3.3 工程特性

①從以上結果來看：該類土的顆?；炯性?.075mm～0.005mm之間,占比達到84.2%,粒徑十分均勻,級配并不好。碾壓期間,沒有更細小的粒徑對顆粒之間進行填充,難以形成緊密填擠的結構,故其壓實性能不理想。

②其干密度容易受水分的影響。跟粘性土、砂性土存在較大差異,無論含水量過高還是過低，都很難被壓實好。

③粉土當中毛細特別發達,因此不僅易吸水，同時也易失。這一特性使施工期間的含水量特別不好控制,因此其壓實質量不好控制。

④碾壓難度大。壓實機功能不夠，或壓實遍數不足時，即為欠壓狀態,其壓實度低于要求值；而過壓，則較為松散,尤其是在過振狀態下。

4 地基處理方案

4.1 擬定三種方案

現階段,我們國家在改良穩定土時多選擇水泥、石灰、二灰之類的無機結合料作為固化劑,對公路項目而言使用固化劑為主的目的有三個：①強化土體力學強度,主要是增強其抗壓、抗折、抗剪以及抗磨強度；②將剛度調整到適宜狀態,以確保路基在交付使用后，不會由于交通荷載的作用而形成明顯的變形或者收縮；③強化土體穩定性,主要是水穩定與溫度穩定性。按以上試驗結果,并參照低液限粉土自身工程特性,針對該工程提出3種供選地基處理方案。

方案①：以封頂、夾層、兜底、包邊及方式對路基填料實施處理。以80cm厚的石灰土填筑路基底部,自底部向上每隔3個填筑層,鋪石灰土1層,直至路床底,整個路床以及路基兩邊均以石灰土填筑,兩邊按3m寬填筑。路床要求0～40cm摻灰量至少5%,40cm～80cm摻灰量至少4%,路基要求摻灰量至少3%。

方案②：以封頂、兜底方式對路基填料實施處理。以80cm厚的石灰土填筑路基底部,整個路床均以石灰土填筑。路床要求0～40cm摻灰量至少5%,40cm～80cm摻灰量至少4%,路基要求摻灰量至少3%。

方案③：以全斷面摻灰方式處理路基填料。路床要求0～40cm摻灰量至少5%,40cm～80cm摻灰量至少4%,路基要求摻灰量至少3%。

4.2 方案比選

見表3。

表3 三種方案特點

4.3 方案的最終確定

因低液限粉土本身壓實難、易被沖刷，存在嚴重水土流失現象,在施工期間一旦遇到陰雨天氣,已筑好的橫斷面就會被沖毀,造成額外的浪費；土邊坡在后期運營期間,也會在被沖刷時產生水土流失,需要投入大量養護費用,且邊坡易出現安全隱患；項目所在地屬于郯城-廬江斷裂帶,而粉質土遇到高水位時，會體現出震動液化特性,該項目經綜合考慮,最終選擇了方案③，采用全斷面摻灰方式施工。

4.4 施工

工藝流程：施工前準備→放樣測量→挖、運粉土→（含水量大時的攤鋪、翻曬→）素土整平、攤鋪石灰→灰土拌和、檢驗→整平穩壓→鋪水泥→拌和水泥石灰土→整平、機械碾壓→填層質量檢驗→下一層施工。

4.4.1 挖運粉土

①把取土場地的排水系統做好，確保施工能夠正常展開。

②先將地表存在的耕植土與腐渣土完全清除，要求取土坑范圍內不允許存在樹根、蘆葦根。

③過濕土不可以直接上路，一定要先開挖排水溝，挖出土后堆積爽水，以生石灰按設計要求的40%摻灰并打堆悶料，或者取土后對濕土進行晾曬等方式，將土中含水量降低。

4.4.2 攤鋪、翻曬

粉土進場后，按試鋪結果中松鋪厚度上土攤鋪，攤鋪均勻，確保平整性。如果土中含水量偏大，可以用旋耕設備通過翻曬方式降水。

4.4.3 整平、布灰

在初步調拱、整平素土后，求取石灰的每車縱橫間距，用石灰在土層上把標記做好，并把石灰的攤鋪邊線劃出來，攤開后要確保均勻性，表面在施工結束后，不允許存在留白處。

4.4.4 灰土的拌和

①用路拌機輔以鏵犁旋耕設備，二者配合進行一遍拌和，要求深度至層，不可以有夾層，確保土灰均勻，在拌和期間如產生樹根和堅固粘性土塊等雜物，必須第一時間剔除。

②拌和好灰土后要第一時間檢測灰劑量，保證灰劑量能符合要求，使其達到平整狀態，并用振動壓路機迅速實施穩壓。

5 結語

在我們國家低液限粉土普遍存在于某些地區。因我們國家土地資源并不豐富,人均占有耕地面積比較少,對于公路沿線原有的低液限粉土,若徹底棄之不用,全部換成別的筑路材料,則需要大量建設投資，并會引起一系列需要解決的問題，包括選擇填料、設置借、棄土場、擴大征地面積等，甚至還會涉及環保問題。對于以低液限粉土進行路基填筑這一處理措施當中的技術問題展開研究,其社會效益與經濟效益均十分重要。