谈高液限土应用于高等级公路路基回填的处理方

[12-11 17:01:08]   来源:http://www.tmgc8.com  公路工程   阅读:3432

摘要:本文针对105国道从化段改建工程C1标项目中的高液限土,通过取典型样品及路段进行试验研究﹑分析,得出高液限土处理方案,使高液限土能直接用作本项目路堤填料。 关键词:高液限土 路基 含水量 液限 塑性指数 CBR值   一、概述 公路工程建设的特点之一是:路线长,土方数量大。粤北地区及广东省内由于自然地理环境的特征,大面积分布有二至 五米不等厚高液限土,在这种区域建设高等级公路就不可避免地要遇到高液限土的问题。以往高液限土在公路路基填料施工中:因含水量过高,塑性指数大施工成型困难,难以达到规定的压实度要求。由于缺少针对性处理措施,路基的处理在不得已情况下常采用弃土换填办法。这样一来,一条高速公路的建设将会出现大量的弃方,需大量征用土地堆放弃土,同时还得花钱修建环保工程,不仅项目施工进度受影响,而且大大增加了工程建设费用。在105国道从化段改建工程C1标(一级公路)具体工程建设项目施工中,我们通过对高液限土进行室内研究,根据试验成果进行分析整理,提出高液限土作为回填土的处理方案,再铺筑一段试验路段,进行实地高液限土处理施工,并跟踪检测与验证,以保证高液限土可用作高等级公路路堤填料。
二、数据的采集分析
沿着105国道从化段改建工程C1标项目公路新线(K32+429.6 ~K33+950.3)施工中,我们在不同桩号﹑不同深度取土样进行液限﹑塑限﹑塑性指数﹑颗粒分析﹑最大干密度﹑最佳含水量等指标测定。 1.1 土粒度成分 土粒度成分主要以筛分法和比重法进行测定,粒度成分以我国公路路基土粒组划分为标准,其粒度分析结果见表1。 表1 粒度分析结果

取样地点 颗粒分析(通过百分率) 土样分类名称 粗 粒 组(mm) 细粒组(mm) 10 5 2 1 0.5 0.25 0.074 K33+020 (取土深2m) 98.5 87.0 56.0 40.8 28.5 12.3 4.5 含砂粗粒土 K33+420 (取土深3m) 99.8 94.0 64.0 79.5 49.2 14.5 2.3 含砂粗粒土 K33+540 取土深1.5m 100.0 95.6 79.3 73.0 63.9 60.4 51.7 高液限粉土 K33+650 (取土深3m) 99.5 89.3 61.8 72.1 41.07 13.8 4.9 含砂粗粒土 K33+860 (取土深2m) 100.0 97.4 84.5 78.1 69.9 66.4 54.5 高液限粉土 www.tmgc8.com

1.2 土物理﹑力学指标测定 根据《公路工程土工试验规程》(JTJ051—93)有关规定,测定高液限土的物理﹑力学指标见表2所示。 表2 高液限土物理﹑力学指标 取样地点 天然含水量(%) 液限 (%) 塑限 (%) 塑性指数 最大干密度(g/cm3) 最佳含水量 (%) CBR (%) K33+020 (取土深2m) 26.6 54.0 27.0 27.0 1.73 17.2 5.4 K33+420 (取土深3m) 21.7 53.0 33.0 20.0 1.70 16.9 6.0 K33+540 (取土深1.5m) 27.8 57.2 32.0 26.2 1.77 12.7 6.6 K33+650 (取土深3m) 44.3 56.0 37.0 19.0 1.73 17.4 7.1 K33+860 (取土深3m) 25.4 65.7 33.2 32.5 1.75 17.5 6.9 www.tmgc8.com 2. 试验结果分析 2.1 高液限土物理﹑力学指标分析 2.1.1 液限与塑限特征 《公路路基设计规范》(JTJ013-95)“填方路堤的施工”规定:“液限大于50,塑性指数大于26的土,必须采取满足设计要求措施技术经检查合格后方可使用”。从试验成果表2知,五个取样点土样液限都大于50,塑性指数有两个点土样小于26,三个点土样大于26,五个取样点土都为高液限土。 2.1.2 CBR强度特征 《公路路基设计规范》(JTJ013—95)规定,高速公路﹑一级公路路基填料最小强度应符合规定要求,见表3所例。 表3路基填料最小强度要求 填方路基 路面底面以下深度 高速公路、一级公路填料最小强度 上路床 0~30cm 8 下路床 30~80cm 5 上路堤 80~150cm 4 下路堤 150cm以下 3 零填及路堑路床 0~30cm 8 从试验成果表2可知,能直接作为上路床填料(CBR值>8)的没有。但都可以作为下路床及上、下路堤的填料。 2.1.3 高液限土粒度特征 从试验成果表1知,K33+540、K33+860桩号取样地点土细颗粒(< 0.074mm)含量较多为细粒土,定义为高液限细颗粒粉土;K33+020、K33+450、K33+650桩号取样点土细颗粒含量很少,定义为高液限粗含砂土。 2.2 综合分析 从试验得到的主要指标分析,合同规定本项目挖方地段作利用方的土具有高液限、高塑性指数、高天然含水量等特征。高液限土作为路基填料的不良特征,产生的机理主要是由于土中的含水量,塑性特征引起,而高液、高塑性指数特征主要表现为过湿、难以压实。 3. 处理方案 从试验成果表1知:K33+985~K33+100和K33+310~K33+450两个样点土为粗颗粒土,K33+540~K33+860三个取样点土知在该里程段挖方区表层存在2米厚左右高液限细颗粒粉土、1.5m厚左右高液限粗颗粒土。要解决高液限土作为路基填料的不良因素关键在于使其高含水量降至要求的范围之内,同时改变其塑性特征,使其塑性指数也降至在要求范围之内。处理方案:根据以往的施工经验,结合施工现场以及当地条件的实际情况,经过试验室的试验,采用掺2%石灰粉,同时把现场高液限粗颗粒土和高液限细颗粒粉土混合,再作为回填土,具体试验数据如下: 1) 限粗颗粒土含水量为26.2%,液限54%,塑性指数27% 2) 原高液限细颗粒粉土含水量为27.6%,液限58%,塑性指数26.8%。 3) 粒土和细颗粒粉土中掺2%石灰混合凉晒3-5小时以后,含水量为21.5%,,液限40%,塑性指数21%。 4) 进行标准击实试验,最大干容重为1.81g/cm

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