高液限高塑性土和过湿的施工

1、高液限 高塑性土和过湿土的施工 广西项目 邹中波一、总 则1、目的 高液限，高塑性和过湿土是特殊的填方材料，其主要特点是压实性较差，压实后压缩性仍较高，路基的沉降变形较大，变形稳定时间较长，规范中限制使用。需要使用时，必须采取满足设计要求的技术措施，经检查合格后方可使用。在处理这类特殊土时，常发生没有具体设计要求而废弃不用导致极大浪费或不加任何限制盲目使用导致质量问题的严重后果，而发生后者的情况更为普遍。为了加快施工进展，保证质量，降低费用，故必须正确地评价这类特殊土的使用性能，明确使用条件，使用范围和使用方法。2、适用范围高液限，高塑性土和过湿土是指液限大于50%，塑性指数大于26和天然稠度

2、小于1.1的土。3、相关标准 除了满足公路路基设计规范及公路路基施工技术规范外，还对以下内容提出了具体要求：1 对设计要求进行具体化，即填料、填的范围和压实施工控制标准具体化。2 基底的土质和压实要求高于设计和施工规范的要求。3 以路基高6m和15m为限制高度，因为基底和填料较潮湿时，规范认为6m已是高路堤，此时基底的压实不低于90%，考虑到压实情况，基底压实度介于普通路堤和高路堤之间。此外，根据已有高速公路的应用，15m作为最大高度上限是可行的。比规范20m上限稍低，台阶分级比规范高度低，路基下部边坡缓于规范规定。4 压实标准高于规范规定，提高了轻型压实标准的要求。5 使用范围严于规范要求，

3、稠度小于 1.1的土仅限于高速公路和一级公路的下路堤，以及二级公路以下的下路床以下部位。二、填料技术要求2.1物理力学性质2.1.1基本性质试验项目应按规定的试验频率和试验方法，进行土粒比重、颗粒分析、液限、塑限、塑性指数，天然含水量，稠度和CBR值基本性质试验。2.1.2CBR试验和要求CBR是在一定条件下试验所得到的强度指标。目前，在进行CBR试验时，只试验干法重型标准最佳含水量和不同压实度下的值，不能反映高液限，高塑性指数和过湿土的强度情况。稠度在1.051.30情况下进行不同密度的CBR试验，以确定CBR的最佳值和对应的含水量范围，并与实际施工的压实条件相同，才能真正反映强度情况。施工

4、中CBR的控制值应符合以下要求：路基填方材料最小强度和最大粒径项目分类（路基面以下深度）填料最小强度CBR（%）填料最大粒径（cm）高建、一级公路二级以下公路路堤上路床（030cm）8.06.010下路床（3080cm）5.04.010上路堤（80150cm）4.03.015下路堤（150cm）3.02.015零填及路堑路床（030cm）8.06.010 3.1.3压缩性压缩性是评价路基压缩变形的重要指标。根据压缩系数a1-2，按有关规范要求，将压缩性分为三级。根据以有高速公路的应用，填料强度符合要求时，低压缩性填料用于15m以下的路堤，中等压缩性填料可用于6m以下路堤是可行的。高压缩性填料应

5、进一步评价路堤的压缩变形后方可使用，路堤高度一般不小于3m。表2 土压缩性分级压缩系数a1-2（MPc-1）压缩性分级 0.1低0.1 21-2 0.5高2.1.4抗剪强度进行抗剪强度试验评价土的强度特性，并分析路堤边坡的稳定性。有效凝聚力c1应不低于40Mpa，有效内摩擦角不小于15，这是最小的要求，若不满足时，边坡应换土处理。2.2压实特性土含水状态用稠度表示，测定土样的含水量和液塑限指标，获得土样和稠度指标。土样的可压实性与稠度的关系为：表3 土样的可分散压实性与稠度的关系稠度 0.80.8-1.051.05-1.151.15-1.301.30-1.70分散压实性不可分散晾晒可分散轻 型

6、湿法重型干法重型不可分散的土不能使用，必须掺入稳定材料如石灰后方可使用。晾晒可分散的土不能直接碾压，稠度越小，分散越困难。当土膨胀性较大时，应降低压实稠度，采用轻型或湿法重型标准。三、施 工3.1基底处理基底应具有较高的强度，应防止基底毛细水上升进入路堤。基底的承载力宜大于150kpa，土样的CBR值不低于2%，压实度宜大于湿法重型标准的88%，基底的承载力和压实度不足时，会增加路基的变形，影响路基的稳定性。基底较潮湿时，可换填3050cm厚的透水性材料，并铺设一层土工布。填大高度大于6m时，宜铺设土工格栅加强基底坡脚部位。实践证明这些处理措施对提高路基的稳定性是有效的。3.2边坡处理边坡分台

7、阶的高度大于6m时，稳定性将降低，这类特殊土，填筑高度为6m已属于高填方路堤。故填土高度低于6m时，采用11.5的边坡坡度；大于6m时，应分级设台阶，每级台阶的高度为6m，从路基面以下最上一级边坡坡度为11.5，下部其余分级的边坡坡度为12。这样，路堤下部的边坡缓于规范规定，以增加稳定性。3.3下路堤施工3.3.1工艺流程的要求采用挖掘机挖装土方，自卸汽车运输，平地机摊铺和凸块式振动压路机振动压实的施工工艺。这种工艺组合对施工中含水量的控制和达到压实度要求比较有利。3.3.2土方开挖采用挖掘机分层横挖法或分层纵挖法，开挖过程中应加强路堑路段或取土场的排水，开挖出的土方应及时装运使用，不得受雨淋

8、湿。不得用推土机推松和过量碾压刚开挖的土方。以免不利于稠度控制。3.3.3土方运输宜采用5 t以内的自卸汽车运输。不宜采用铲运机挖运施工。因采用铲运机挖运施工，压实前路基压实度已达到80%以上，路基出现软弹，影响土的分散和压实，稠度不能控制，最后的压实度很难达到要求。3.3.4摊铺土料运到施工现场后卸成小堆，在稠度小于1.05之前不要开始摊铺作业，以免机械将压实松土，不利于含水量降低。在稠度大于1.05后，用平地机摊铺翻晒，松铺厚度为2030cm，压实层厚应为1525cm之间。这样松土受到压实较少，有利于稠度控制和压实控制。3.3.5压实土样稠度为1.1以上才开始压实施工，有利于提高压实度，减

9、少以后路基的沉降变形。高液限、高塑性指数和过湿土的结构性较强，本身强度又不高，强度还有明显的各向异性，对压实提出了较高的要求。要有效压实，提高压实均匀性，必须破坏土团结构，要求压实设备与路基之间有较大的接触应力，必须采用大吨位振动压路机才能达到要求；但是这类土强度低，压缩性高，大吨位压路机碾压很容易出现软弹。采用重型凸块式振动压路机振动压实，可解决上述矛盾，凸块面积小，接触应力大大增加，凸块与土基咬合，不会发生软弹现象，静压后凸块式振动压路机压实遍数较少即可达到压实度要求，由于土团结构完全被破坏，压实度均匀性大大提高。碾压工艺：自重为140KN以上，激振力为250KN以上的振动压路机静压2遍，

10、弱振2遍，再强振68遍。土样稠度达到1.1以上确有困难时，可在稠度为1.051.1的范围内压实。静压后，不需弱振，即可用凸块式振动压路机振动压实，凸块式振动压路机振动压实遍数为46遍，压实度一般可达到轻型标准要求。3.3.6防止路基开裂施工中应采取措施防止路基开裂。碾压完成后，路基工作面曝晒超过4小时，已开始有细小裂纹，曝晒超过6小时，开裂裂缝延长，缝宽变宽。长度超过6m，宽度超过5mm的裂缝，对路基的强度和水稳性有较大影响，特别是纵向裂缝危害更大。一些室内试验资料表明，土样开裂后，其强度只有未开裂的1/4左右，因此，应采取积极措施防止路基开裂。可在每施工天的上午上土，下午摊铺翻晒，夜间碾压。

11、碾压完成后，路基工作面不宜曝晒超过6h。3.3.7防止雨淋雨季施工时，应防止松土被雨淋湿。开挖出的土方若不及时运走，堆放过程中受雨淋时，基本上无法再使用；稠度符合要求后应及时碾压，不宜堆放过久；如果摊铺后24h内还不能压实时，宜先静压，以利遇雨时防水，下次施工时将表面翻松还可使用。凸块式振动压路机振动压实后，工作面留下凹坑，雨季施工时会积水，应保证施工的连续性，每碾压完成一层后，及时检验，及时上土施工下一层。施工中保证路基面有4%以上的排水横坡，以利排水。3.4上路堤施工3.4.1填料的选择上路堤受到汽车荷载的影响，应采用低压缩性填料。可湿法或干法重型压实的填料，压实度较长，压实后路基的压缩变

12、形较小。高速公路和一级公路路堤不得采用过湿土或晒干过湿土填筑，因为填筑压实后，即使开始压实度较高，在环境中路基的最终压实度会降低到环境稠度时的最大压实度以下。用于上路堤的高液限、高塑性指数土，粗颗粒含量高于25%，干法重型击实的最大干密度大约1.7g/cm3，压缩性有明显改善。 3.4.2施工要求按路基施工规范的有关要求施工。由于分层填料和压实标准差异较大，施工到达路堤和路床的分界层时，应严格控制标高。下路堤施工到达标高后，应严格整平和保证路基横坡，以保证路堤厚度的均匀性。3.5路床施工3.5.1填料选择高液限、高塑性和过湿土压缩性高，易干裂，不得用于高速公路和一级公路路床填筑。但颗粒含量大于50%的含高液限粘土砾，当强度和稳定性符合要求，压实后