海南高液限土路基修筑方案科研项目

报告人XXX2011年6月12日高液限土路基修筑方案一标高液限土试验段浅井取样一标高液限土试验段浅井取样第三阶段：室内试验8月20日至今1、常规试验： 天然含水率和密度 自由膨胀率 液塑限 颗粒分析2、微观分析 矿物组成分析（蒙脱石含量采用次甲基兰选择吸附法测定） 粘土矿物相对含量（蒙脱石矿物混层比） 比表面积第三阶段：室内试验3、填料工程性质试验 湿法击实试验 干法击实试验 常规CBR试验湿法CBR试验天然含水率状态下不浸水CBR试验侧向浸水CBR试验第三阶段：室内试验1、海南及研究区域地貌和岩土分布特征海南岛地势四周低平，中间高耸，以五指山、鹦歌岭为隆起核心，向外围逐级下降，由山地、丘陵、台地和平原构成环形层状地貌梯级结构明显。成土母质以花岗岩分布最广，占全岛面积46.7%，其次为玄武岩和砂页岩。另外，也有小面积安山岩、紫色砂页岩、石灰岩、浅海沉积物、滨海沉积物和河流冲积物。第四阶段：研究初步成果海南高液限土的分布与成土母质直接相关。按成土母质海南高液限土大致可分为花岗岩风化残积型玄武岩风化残积型砂页岩残坡积型

高液限土在海南的广泛分布，使其成了海南公路建设中普遍遭遇的工程地质问题。如已建的环岛西线高速公路、海文高速公路及在建的海榆中线高速公路均遇到了严重的高液限土问题。

第四阶段：研究初步成果研究区依托工程----海屯高速公路高液限土试验段

岩土性状地貌为波状冲洪积平原，岩性主要由中更新统玄武岩、凝灰岩及其残积土组成。试验段土质为玄武岩台地上的次生红土，初步判断为玄武岩风化产物经冲、洪积作用形成。2、海南及研究区域气候特征

海南岛的气候具有热带海洋特征，全年暖热，雨量充沛，干湿季节明显，5月~10月为雨季，11月~次年4月为旱季，热带风暴和台风频繁。海南岛为台风影响区，区内热带低气压和台风每年发生20次左右。研究区属热带海洋季风气候区，其特点是夏长冬短，午热夜凉。长年无霜没有冬天，多年平均气温23.8～23.90C，历年平均最高气温29.1～30.20C，极端最低气温1.1～2.80C。多年平均降雨1610～1790毫米，雨日（日降雨量0.1mm）150天，5～10月为雨季，降雨量占年降雨量的75～90%，11月份至次年4月为旱季，仅占年降雨量的25～10%，年平均蒸发量1650～1825毫米。3、现场勘察结果(1)路堑边坡浅层破坏特征2号钻孔3号钻孔3、现场勘察结果(2)高液限土天然含水率随深度变化特征4号钻孔5号钻孔6号钻孔7号钻孔3、现场勘察结果(3)高液限土天然含水率随深度变化规律分析3、现场勘察结果(4)高液限土天然干密度随深度变化特征3、现场勘察结果(5)高液限土试验段标准贯入试验结果3、现场勘察结果(6)高液限土试验段标准贯入试验结果分析4、基本物夜理性质试析验结果地点深度(m)名称液限(%)塑限(%)塑性指数(%)自由膨胀率(%)K6+5600.7-0.9玄武岩次生红土45.6029.7015.9012K6+5601.9-2.1玄武岩次生红土45.7032.4613.2412K6+5602.8-3.0玄武岩次生红土51.6634.9816.6827K6+5604.5-5.50玄武岩次生红土47.3030.5516.7526一标高液搁限土基本框物理性质日指标98击(1)高液限鹊土湿法帽击实曲怨线—98击5、填料工父程性质试折验结果最佳含水梢率：23.5柿%最大干傲密度：1.64穴g/cm吊398击98击(1)高液限印土湿法绒击实曲贡线50击5、填料工钞程性质试梅验结果最佳含水院率：23.5惯%最大干密访度：1.6贤4g/屈cm398击最佳含葡水率：24.至1%最大干密携度：1.6厦2g/焰cm350击(2)高液限土始干法击实奋曲线98击5、填料工门程性质试扭验结果最佳含缠水率：19.0麦%最大干密搏度：1.7煤3g/贡cm398击(3)高液限土CBR试验5、填料进工程性劝质试验盼结果CBR试验结果良表明，海走屯高速公语路一标高滚液限土的CBR值能满足还规范对填衰料的要求档。制样形式制样含水量浸水含水量膨胀量%CBR(%)含水量(%)密度g/cm3干密度g/cm3含水量%密度g/cm3干密度g/cm32.5mm5.0mm9830.001.841.41532.621.871.4150.073.273.795030.691.881.43631.831.891.4350.142.723.279830.631.901.45731.791.921.4570.083.113.635030.411.871.43130.471.871.4300.072.963.489827.251.971.55027.841.981.5500.0811.9917.285028.671.911.48030.221.931.4800.089.7314.959829.321.921.48730.651.9431.4870.0616.697.475029.401.921.48730.671.9431.4860.0545.686.27含水量卡、干密石度与CBR关系含水量挖低于28%时，CBR值大为梦提高干密度大乎于1.50斤g/c症m3时，CBR值大为棋提高压实度帽大于92%时，CBR值在6%以上(1)试压试四验层压苹实参数斧的初步袄选择6、填料路然基试验段朱现场试压贪实试验结岂果根据室内秤试验情况廉和野外勘膨察结果综合分析份初步拟定旁：高液限土侦湿法击实武：最优含哪水量为24%；最大干密很度1.64塔g/cm3高液限土斤试压层获具体压实雷控制指标迹为：含水量妇应不高罪于28%；干密度1.5枯4g/谦cm3；压实度达论到湿法击贤实的93%。‘’（2）试验段录的断面结疗构选择非浸渔水路堤段求路堤高度介不高于5气m、长6掘0米的路瓦堤段K7你+080个-K7+疮140，调作为试压舍实试验段关。路堤垫填层土料采炼用砂石混羽合料，即患由玄武岩畅风化碎石描料填充砂劫料构成。图垫层的厚邀度和断面判布置情况秘见图1。判压实度不储低于93新%。（3）砂石赚垫层压实撞检测：当碾压遍允数达5遍以上批时沉降滴差基本格能达到晨低于8mm的压实标株准。高液限塑土土料圈翻晒过川程含水京量变化寇情况测试日期测试土样与气候含水率（%）1m深处2m深处2010年11月28日雨季土料含水量（K6+500）29.2133.4829.9331.7532.6632.372010年12月2日10点旱季土料含水量（K6+600）29.2133.4829.9331.7532.6632.37翻晒K7+100-K7+120(表面土)(中心土)2010年12月2日17点晴25.0727.2324.9929.4126.6030.462010年12月3日11点晴21.3220.6120.5223.1022.6723.112010年12月3日18点晴24.1724.1925.6024.1326.2026.752010年12月4日15点阴25.225.425.626.2126.8226.53表层土喂料翻晒假过程含肉水量变愈化情况内层土料茧翻晒过程吹含水量变处化情况（4）高液丈限土压实负检测结果蜓：翻晒2皱天之后侵，对高太液限土庄填料进缠行试压叛试验，洽同时在无每遍碾脾压完成竭后用灌蒜砂法进上行了压酿实度检三测并对钳轮迹高烛度进行掩了测试芒。压实度钳检测结诞果：废碾压遍蜘数4遍搭后，以青能达到惰干密度挡大于1疗.52同(g/蔑cm3臣)，压划实度大贞于湿法质击实标买准的9棚4%以救上的压白实控制酷标准碾压遍伤数与压皂实参数忆的关系碾压遍数112233平均含水量(%)25.8226.3724.2623.9825.4023.92干密度(g/cm3)1.471.541.531.541.531.51最大干密(g/cm3)1.641.641.641.641.641.64压实度(%)89.9293.8593.0593.9593.5591.93碾压遍数4455平均含水量(%)24.8122.6425.7323.50干密度(g/cm3)1.571.581.551.59最大干密(g/cm3)1.641.641.641.64压实度(%)95.5696.0894.6896.81施工过程圈压实度检佛测结果1施工过程压实度检测结果第五遍第四遍第三遍第二遍第一遍压实质量控制线8990919293949596979820212223242526272829303132含水量/%压实度/%施工过什程压实爬度检测短结果2轮迹高淹度与压汗实遍数纤的关系从轮迹高避度来看，底当压实遍萄数达到5遍后，设轮迹高薄度趋于恳稳定，清均在4mm以下（5）试压痕试验结俗果：旱季晴好芝天气，经忽过翻晒2役~3天之蹄后，高液乎限土从3羡3%左右阻的天然含狼水量能降额至可压实熔的含水量挤范围（2匙4%±3%）袋；压实遍数冰大于5遍铺时，本试琴验段的高给液限土填替料能达到衡湿法击实肾的压实标醋准。7.高液限谋土路堤绪修筑技除术方案7.1高液限土下填料的主绪要问题（1）纳天然含飞水量高既一般在死35%能左右，交而且要小降至干何法最佳斩含水量仁20%裳附近需耳要反复岁的风干倍和翻晒要，费工昆费时，速造成工虹期过长竿和经济愿不合理练等问题矛。同时纹，当天孔然含水鄙量降低贿至干法坡最佳含暴水量时气，土体忌较为坚支硬，压菜实很难骗达到规泰范要求堡。（2）采脱用较高的歼含水量填疫筑时，则特高液限土罪土块成团茶现象严重跌，路基压窝实时容易表出现橡皮检土，难以般压实。（3）高馅液限土具纠有失水开盘裂的特性洽，当采用粪较高的含茄水量填筑城时，由其或构成的边殊坡和填筑走的路基存股在一定的蝴安全隐患7.2高液限子土填料秋的工程陷应用分嘉类1类：迫可不处筝治类对于C盒BR符涨合路基盈规范要纺求，稠港度指标服合适，屯能按湿骡法击实垒标准达基到规定慕压实度麻，且膨宇胀量等投控制指料标合格关的含砂贿高液限丸土填料砍，可以发不经处弊治直接胳用于9踢3区填坚筑。2类：抹可用物蚀理方法俱处治类对于C躺BR不借符合路芝基规范字要求，稍但侧向阔浸水的榨CBR蜡能达到晓路基规捏范要求罢、且稠旁度指标纵合适，犹并能按誉湿法击左实标准特达到规宁定压实送度控制娘指标的蓝高液限参土填料罩，可以搜采用好显土包边结、或者燃经土工肝格栅包幼边等物捏理方法粪处治后殖用于9缎3区填谜筑。3类：需训用化学方老法处治类对于CB天R不符合情路基规范椅要求，稠鞭度指标不浩合适、不最能按湿法舒击实标准店达到规定缠压实度控桃制指标的饰高液限土众填料，必丛须采用掺坚拌生石灰步粉、水泥汉粉或者化耳学改良剂员对高液限寻土进行化鹊学改良处唐理后才能粘用于路堤前填筑。该侧类土不经傻化学处治腊，必须废酿弃。工程分类液限自由膨胀率天然含水量粗颗粒含量施工含水量CBR值侧向浸水的CBR值适用范围主要施工工艺压实度标准1类WL45～60≤25W0≤Wp10～35W0p±3%≥3.093区每层松铺厚度不超过30cm，晾晒时每天翻拌2遍以上，18T以上压路机静碾1遍后振碾4遍，直接填筑≥93≥35W0p±3%≥8.094区每层松铺厚度不超过30cm，18T以上压路机静碾2遍后振碾5遍，直接填筑≥942类WL50～80≥25W0≤Wp<10W0p±3%≤3.0≥3.093区每层松铺厚度不超过30cm，晾晒时每天翻拌2遍以上，18T以上压路机静碾2遍后振碾3遍，包边物理处治≥94W0=1~1.2Wp根据工期、气候等情况确定晾晒至W0≤Wp利用或按3类土处理。3类WL50～80≥25W0≥1.2Wp建议用化学方法改良处理或废弃换填。注：1）WL、Wp为去掉粗粒土后测得的液限和塑限，压实度标准干密度及最佳含水量由湿法重型击实试验测得；2）本表依据海屯高速公路1标采取的高液限土试验数据分析确定；3）压实标准与施工工艺是由海屯高速公路1标高液限土填筑试压现场试验结果确定。7.3高液限土窃路堤修筑糟技术方案7.3与.1施拜工准备剧工作(1)占施工机具米准备：挖然掘机、装乘载机、推爆土机、运苗输车、平名地机、高性能末多烨犁申+旋耕答机(至少能摔拌和30春cm厚、积最好是高石性能路拌魔机)、20以上辈压路机、高性派能洒水陪车、塑年料薄膜佣等；(2)住试验杜检测设树备准备畏：含水堤量、压隆实度、如CBR产、松铺盘系数、赖液塑限陕、相对亿密度、母击实、巴土壤膨地胀量、名土壤颗扛粒组成滤分析、熔弯沉的磁试验检商测设备组等；(3)相怖关的试验锁准备：承粪包人应提剂前按《公赠路工程土短工试验规驰程》的要元求测量拟掘使用高液兴限土的天偏然含水量犁、最佳含冻水量、颗垂粒组成分误析、液塑搅限、最大循干密度、载CBR、跌膨胀量、达松铺系数无等技术指毅标；(4)相练关的材料掩准备；7.3高液限再土路堤堂修筑技绿术方案7.3.贩2路基结精构方案（1）肿在原地面亦基础上将荐原有种植准土清走，矛在原地面眨以下换填纯50C格M合格填币料。并在愉其顶面设邀置反滤层古，防止毛贤细水上升肌进入路堤吨。对于力六学性能较搜差、含水蝇率较大的效高液限土冈地基，换楚填深度应浑适当加大妖，并采取墨相应的处箭置措施，浇包括翻松俘晾晒后压轧实，在路英床部位铺朗设80c潮m的砂砾迟或碎石垫坏层（2）铁下路堤虎采用高别液限土阻进行填朵筑，上胀路堤及王以上部福位采用跨合格填蚁料填筑卖，也可失采用合营符要求血的1类欣高液限支土，或蝇掺石灰勤4％～宰5％改香良的2姥类高液亏限土进锁行填筑关。（3）如扔原地面为招水田等特否殊情况，孩必须先清罚理表面种叫植土；并允在路线两浇侧开沟，备沟深约1勿米，疏干降地基。7.3高液限抹土路堤牧修筑技列术方案7.3弯.2路核基结构嘱方案（4）填比方路堤边型坡坡率采闷用1：1框.5，由耳于试验路恼段最高填昏方高度小址于8米，写因此在试捧验路段暂拔时不考虑师改变边坡裳坡率的情晶况。（5）下对于填港方高度姓小于5击米的高咽液限土渐填筑路屋堤边坡缺采用三患维网植瞎草护坡启进行防冈护(图老10)其。（6）对值于填方高制度大于5师米的高液盼限土填筑岂路堤边坡果采用土工贞格栅包边唐植草防护营，并且在撒坡脚设置迁挡土墙(鸽图11)瞎。高液限高土路基大结构方谱案1图10-1填方高度带小于5米的高妥液限土佩路堤填槐筑方案图10-2填方高度难小于5米的高液黄限土路堤竹填筑方案三维土缸工网垫哈植草护诸坡高液限俯土路基肾结构方薪案1高液限土治路基结构聋方案2图11-晓1填方高译度大于5米的高液貌限土路堤规填筑方案图11-2填方高度婚大于5米的高纷液限土跌路堤填弃筑方案高液限土朝路基结构所方案2土工格锦栅包边+三维土滋工网垫穿植草+坡脚挡土呢墙护坡依据海屯班高速一标恶高液限土门的工程地纹质特征、墙湿法击实眠试验结果躺及路堤试炼压实段的灶现场试验肉结果，结悬合国内外最研究成果唤和本项目灭组的经验缴，可按如驱下要求进稍行高液限嗓土路堤修拢筑压实施铅工参数的肌选择：1）采担用湿法讲重型击满实标准醒的最大亭干密度腹作为压慨实控制墨标准的繁最大干镰密度，排下路堤青填筑后伤压实度够不低于见93％眨。2）填筑戒土料的含域水量控制摊在湿法击甜实最佳含锣水量的±渔3%之间饮（即W0潮p±3%鲁之间）。7.3舱.3高液限土玻施工压实总参数7.3笔.4高液限归土施工阿注意事丛项（1）荷填筑用矛的高液安限土土殿料必须膨能翻拌喇粉碎，星不能有娘结块；（2）绵碾压前婚先用平棉地机整荒形，用理大吨位歼压路机叮先静压轮1遍，倡再震动宝碾压1疾遍，随祝后用平鹿地机将片高处刮润平，尽唤量做到爱不要将例高处的杆土刮到怨低凹处伶填补，匠否则极乡丰易起皮造。然后牵振动碾咬压2~鸦3遍，蛋一旦出疯现剪切蒸破坏或团者轻微禽起皮现脖象，立胖即停止抄碾压；手等待凉职晒排水声后，再化进行第屡二轮碾赴压。7.3.饼4高液限缩慧土施工斩注意事趣项（3）应沃严格控制域填料的松也铺厚度及芽均匀性；（4）遭填料应灰在最佳幕含水量主下进行寄碾压，揉直到达碑到湿法方击实确碍定的压我实度标肾准；（5）每吨层填土按季规范和设锻计文件要爪求检验合励格后立即龙进行下一舱层的上料测，防止经群过暴晒之岂后，表面旨出现开裂领。8.高液限兵土路堤辟的质量您监测观测元件焦埋设总体教方案在路堤枕高度大拖于5米谣的试验负路堤上咳选择两兄个类似柱的断面蚊埋设仪给器进行宣观测。每个断汁面在高嫁液限土愿填料层塘的顶面搂和底部炼埋设剖背