高液限土路基填筑技术总结探讨

1 前言
　　高液限土由于液限高，塑性指数大，胀缩性明显，在干燥状态下强度较高，一旦遇水迅即软化，线膨胀率迅速上升，强度急剧降低，水稳性极差；因此，《公路路基施工技术规范》JTJ 033-95明确规定，高液限土不能直接做为路基填筑的材料，若需要应用时，必须采取满足设计要求的技术措施—固化材料改良或者换填，但工程费用增加幅度较大。
　　京福高速公路三明路段在施工过程中，局部路段遇到了大量高液限土，为了有效降低工程建设成本和推进工程施工进度，三明高速公路有限责任公司和交通部公路科学研究所合作，开展了高液限土路基施工填筑的技术研究，以便确定高液限土用于高速公路的路基填筑范围，以及摸索总结最佳的施工工艺和可行的质量控制标准，使现有的高液限土填筑路基达到最佳的稳定状态。

　　2、 室内试验研究
　　高速公路对一般填筑路基的要求是具有较高的强度和稳定性，检测是否合格的唯一指标是路基的压实度。使用高液限土填筑路基，则需同时强调压实度、饱和度双控指标满足规定要求。室内试验的目的，就是研究土的含水量、击实功、压实度、饱和度、强度之间的相互关系，为后续工程试验路与工程施工提供必要的技术依据。
　　室内试验针对不同的两个施工合同段进行了平行试验，采集的土样编号分别为A、B，土样的基本土的基本物理力学指标见表1。

表1 土的基本物理力学指标

　　通过室内试验分析，认为上述两类高液限土用于路基填筑，其理想含水量范围应为25%~32%，在此范围内高液限土经泡水后的CBR值最高，膨胀量较小，水稳定性较好，饱和度较高，不泡水后的CBR值也较高。采用重型压路机或冲击压路机碾压路基，适当增加碾压遍数后，路基压实度能够达到较高的水平。
　　研究结论：若能够有效、合理地控制施工工艺，两类高液限土的强度可以满足路基90区的填筑要求。
　　3 试验路研究
　　修筑试验路的目的是在室内试验分析结果的基础上，根据现场的施工条件，通过调整含水量、压路机吨位、碾压遍数、松铺厚度等指标来寻求最佳施工工艺与可行的质量控制标准。试验路同样选择在室内试验取样时的两个不同的施工合同段。
　　研究结论：在相同的碾压遍数下，随着含水量的增加，压实度迅速降低，饱和度略有升高；含水量的大小对路基的碾压质量起着至关重要的作用，理想的含水量范围应控制在25%~32%之间，在过高的含水量下进行碾压，是不可能达到较高的压实度；同时过高的含水量，在碾压过程中会出现粘轮和起皮现象；若含水量合适，碾压完成之后的路基表面平洁、光滑，表观感觉良好。
　　填料的摊铺厚度宜在20cm左右，过厚的填土不利于翻松和晾晒，在摊铺过程中应使路基保持2~4左右的路拱坡度，以利于下雨时路基的排水。在晾晒过程中，推荐以平地机斜向翻松或其它有效的翻松办法。
　　碾压遍数以10~12遍左右为宜，行驶速度应为2~4km/h，先稳压2遍后采用强振档碾压。
4 施工工艺控制
　　施工前的准备：首先应熟悉料场的地形地貌，进行必要的土工试验，了解土样的物理力学指标，尤其是料场的天然含水量；当料场的天然含水量不满足要求时，可以考虑必要的措施予以翻松、晾晒或掺水闷料。其次是配备数量相当的运输车辆、推土机、平地机、挖掘机、压路机（最大激振力25t以上）等施工机械设备。
　　含水量控制：填筑路基合适的天然含水量应在25%~32%之间（稠度1.00~1.30）。含水量检测点布设范围，每2000m2不少于4个，取样时应有代表性，每个检测点的土样重量不少于100g。
　　松铺厚度控制：填料土经翻松运至路基现场后进行摊铺，经推土机初平、平地机精平后，每层的松铺厚度宜为20cm左右，当料场土样的含水量较低时（稠度1.15~1.30），可适当将松铺厚度增加至25cm左右，但不得超过30cm；同一土层的填料含水量相差不宜超过3个百分点，不同性质的土应分层摊铺。
　　路拱坡度控制：应在2%~4%之间，并应保证路拱纵、横方向的平整度。
　　碾压工艺控制：碾压路线应从路缘向路基中心逐步碾压，压路机错位时的横向重叠宽度不得小于40cm，纵向接头重叠长度不得小于150cm。碾压时，先静碾1~2遍，然后再振动碾压，最大激振力25t（静载12t）；碾压遍数一般为10~12遍，当稠度偏高、含水量偏低时（稠度1.15~1.30），建议采用最大激振力40t（静载18t）的压路机，适当增加碾压遍数，并视具体情况在路基表面出现软弹、剪切破坏之前中止碾压。碾压区范围内应达到无漏压、无死角，保证碾压均匀；同时强调连续施工的必要性，在压完一层经检测合格后，必须马上进行下一层的摊铺，以防本层土被晒干后开裂。
　　碾压速度控制：压路机在碾压过程中，行驶速度应控制在3km/h左右。
　　变形观测：对于路基填筑高度大于6m的路段，需要预先埋设必要的沉降观测板，进行路基沉降变形观测。
　　排水、防护：及时疏通路基边沟排水和采取必要的路基防护辅助措施，一方面防止路基被雨水浸泡，另一方面防止路基施工完成后，遭暴晒而产生干裂。
　　5 施工质量控制
　　加强施工过程的监理与记录，对松铺厚度、填料的稠度、压路机吨位、碾压遍数、行驶速度等均应进行详细记录。质量检测主要检查施工过程记录的完整性，以及压实度、饱和度双指标是否满足规定要求等进行控制。压实度和饱和度的抽检频率按《公路路基施工技术规范》的相关规定执行，每2000m2检测8个点，不足200m2至少检测2个点，且只要符合下面规定中的其中一条，则认为路基压实合格，否则应予以重压。
　　（1） 当1.00≤稠度Wc≤1.15之间时，每点的压实度Kh（重型标准）≥86%、饱和度Sr≥85%。
　　（2） 当1.15 <稠度wc≤1.30之间时，每点的压实度kh（重型标准）≥88%、饱和度sr≥80%。< ont>
　　6 结束语
　　使用高液限土用于90区路基填筑，必须通过严格的施工工艺控制，把握压实度和饱和度双控检测指标，同时加强施工全过程的监督和监理，路基施工质量是能够达到要求。京福高速公路三明路段，部分使用了高液限土填筑路基，不但消化了大量弃方，保护了周围环境，而且有效控制了工程建设成本，达到了双赢的目的；该工程自2004年12月20日竣工通车至今，路基稳定，使用情况良好，所应用的高液限土路基填筑技术，为今后山区高速公路类似工程的设计、施工，都积累了宝贵的、可借鉴的实践经验。

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