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1、高速公路高液限粘土路基的改良及其施工技術(shù)摘要：結(jié)合某新建高速公路，提出摻加水泥改良高液限粘土。通過現(xiàn)場試驗(yàn)，總結(jié)出摻加3%或4%水泥改良后的高液限粘土可用于路基不同壓實(shí)區(qū)的填筑，同時提出了高液限粘土路基施工技術(shù)。關(guān)鍵詞：高液限粘土改良壓實(shí)填筑彎沉高液限粘土廣泛分布于我國南方地區(qū),是路基施工中經(jīng)常遇到的一類不良填土。這類粘性土具有明顯的塑性,對水的敏感性特別強(qiáng)。由于自身特點(diǎn),使得這類粘土路基的固結(jié)性、滲透性差,達(dá)到固結(jié)穩(wěn)定的時間一般需要幾年或更長時間,這對工期要求緊張的工程是不可行的。同時,固結(jié)沉降使得粘土路基的穩(wěn)定性差,嚴(yán)重影響施工后路基質(zhì)量。1.工程概況該高速公路沿線有多處處于高液
2、限粘土地段，我們選取典型地段進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)得到高液限粘土的基本物理性質(zhì)(如表1-1所示)：液限多在60以上，部分路段高達(dá)80左右，塑限24～37，天然含水量過大，最佳含水量為15.5%～17.2%，CBR值過低，當(dāng)?shù)氐臍夂驖駶櫠嘤?，土質(zhì)保水性能好。即使有好的天氣來晾曬，也必然嚴(yán)重影響工期，造成大量的人員、設(shè)備閑置，使下一步施工錯過良好的施工季節(jié)。這種土填筑路基壓實(shí)成形后，會出現(xiàn)大面積的干縮裂縫，遇水嚴(yán)重影響路基的穩(wěn)定性，在公路使用階段，可能導(dǎo)致路面龜裂破壞，進(jìn)一步造成路面面層斷裂塌陷。按規(guī)范要求高液限粘土不能直接用于路基填筑，原設(shè)計(jì)方案作棄方處理。但棄方量較大會占用大量農(nóng)田，并且借土?xí)?/p>
3、增加工程費(fèi)用，使施工工期加長，且會對生態(tài)環(huán)境造成較大的破壞。因此，為減小占地、節(jié)約費(fèi)用，對部分高液限粘土改良后用于路基填筑?，F(xiàn)場高液限粘土工程性質(zhì)表1-1土樣編號天然含水量/%液限/%塑限塑性指數(shù)最大干密度/(g·cm3)最佳含水量/%壓實(shí)度CBR90939598100124.962.024.0381.7515.53.24.65.76.37.7230.149.028.420.61.7816.44.75.66.279.3328.260.830.929.91.7216.834.35.38.310.3424.379.537.5421.8117.23.34.35.55.78.9526.263
4、.633.030.61.7316.735.25.77.98.62.高液限粘土路基的改良(1)高液限粘土路基改良的必要性路線所經(jīng)區(qū)域主要的不良土層為弱～中等膨脹性高液限粘土，不良土層基本位于挖方路塹地段，而高液限粘土的強(qiáng)度低，一般達(dá)不到規(guī)范的強(qiáng)度(CBR值)要求，不能作為路堤填料。方案設(shè)計(jì)時把具有弱膨脹性的高液限粘土用作路基填土，中等膨脹性的高液限粘土改性后使用，挖方段路床采取超挖換填的方法，但在施工中發(fā)現(xiàn)沿線沒有合適的直接用于路堤填筑的土源，不得不用沿線的高液限粘土來填筑路堤，但是因其高含水量使得路基壓實(shí)度難以保證，特別是路床部分的彎沉指標(biāo)更難以滿足要求。表1-2是沿線所用取土場的各
5、項(xiàng)土質(zhì)指標(biāo)和壓實(shí)度、彎沉值表，從表中可以看出，工程中的高液限粘土相關(guān)技術(shù)指標(biāo)不滿足工程要求，必須進(jìn)行處治后方可使用。沿線所用取土場各項(xiàng)土質(zhì)指標(biāo)和壓實(shí)度、彎沉值表表1-2取樣樁號液限(%)塑性指數(shù)(%)最大干密度(%)壓實(shí)度(%)彎沉值(1/100mm)K3500+42046.826.81.768729046.226.31.7484300K3500+60042.922.01.78926041.719.71.7182270K3500+90034.526.51.738628734.225.21.7583300K3501+18057.3281.739025057.027.91.7289292
6、K3501+60055.326.91.698628154.927.61.6682269K3501+90036.827.41.637932036.227.21.7083297K3502+10052.526.71.668628551.927.01.6984294(2)高液限粘土改良方案目前用的較多改良方案是生石灰改良和水泥改良。但由于沿線生石灰較少而且價格昂貴，使用石灰改良在經(jīng)濟(jì)上不可行，所以在設(shè)計(jì)改良方案時，僅考慮使用水泥進(jìn)行改良。高液限粘土均處于路基挖方段。土性改良時，不僅要保證用于填方段的土體滿足要求，還要保證高液限粘土挖方段的路床滿足壓實(shí)度與彎沉的要求，所以試驗(yàn)段選擇在路基挖方路
7、段。地表表面附近高液限粘土含水量大于地面以下含水量，但地下水位以下含水量又逐漸增大，有時甚至大于地表含水量。因高液限粘土在挖方段路基含水量差異較大，若將所有高液限粘土全部改良后用于路基填筑，勢必大大增加改良費(fèi)用，所以從經(jīng)濟(jì)方面考慮將含水量大于24%的高液限粘土作棄方處理，僅改良含水量小于24%的土體。選取120m高液限粘土路段，路床面下超挖50cm，分別使用3%、4%的水泥土分兩層回填壓實(shí)。具體試驗(yàn)方案如圖1所示。圖1試驗(yàn)方案(3)改良效果評價高液限粘土改
