粉性土路基填筑施工要点

葛锦玲 （安徽省交通建设股份有限公司，安徽 合肥 230041）

在公路工程中，有一种常见的筑路材料，叫做粉性土，因其工程性质并不好，直接用于路基填筑难以被有效压实，故而，不适合用于公路工程当中的路基填料。不过，因公路工程沿线区域的土体中，其含量往往较大，若全部以换土方式处理，必然需要较高的工程造价，施工人员在具体施工期间，应结合施工条件和环境的不同，有针对性地采取相应施工技术，强化其填筑后的压实效果，进而确保路基施工的填筑质量。

1 粉性土概念

粉性土中粉土粒的占比较大，尽管粉性土在干燥状态下是有粘结性的，但一旦浸水就会成为流体状态，且很容易就会被压碎。若施工地存在显著的四季变化，其粉性土中难免会有大量的水分积存，由于其毛细水会上升较大的高度，使路基产生冻胀翻浆问题，这一特性不仅会破坏工程质量，还会让公路工程产生塌方、路基翻浆冒泥以及路基损坏。但因我们国家公路工程线路所经区域，其粉性土大多数超过80%，单纯从工程造价方面考虑，也难以按彻底换土来处理，因此就必须对粉性土路基的压实度及其具体施工技术实施严格控制，才能确保公路工程路基填筑建设的质量。

2 工程基本情况

某公路工程所在地，土质以低液限粉土为主。原设计中路基处理方案，需要从新区借土用作填料,因新区发展较快,已无法从该处获取土源,需要研究如何在公路路基填筑中，对低液限粉土加以运用。

3 室内试验与分析

3.1 物理性质

按沿线取样，所得土质的情况总体如下：天然地面以下约1.5m处为地下水位,土体含水量正常情况下约为25%,与土的液限十分接近。对其粒径组成以比重法展开分析。得到表1所示颗粒分析及含水量界限。

表1 路基填料的颗粒分析及含水量界限

3.2 力学性能

通过标准击实试验可知：该类土的干密度最大值为1.71g/cm,含水量最佳值为17.1%。其掺灰量2%时的强度试验结果见表2所示。

表2 路基填料强度

3.3 工程特性

①从以上结果来看：该类土的颗粒基本集中在0.075mm～0.005mm之间,占比达到84.2%,粒径十分均匀,级配并不好。碾压期间,没有更细小的粒径对颗粒之间进行填充,难以形成紧密填挤的结构,故其压实性能不理想。

②其干密度容易受水分的影响。跟粘性土、砂性土存在较大差异,无论含水量过高还是过低，都很难被压实好。

③粉土当中毛细特别发达,因此不仅易吸水，同时也易失。这一特性使施工期间的含水量特别不好控制,因此其压实质量不好控制。

④碾压难度大。压实机功能不够，或压实遍数不足时，即为欠压状态,其压实度低于要求值；而过压，则较为松散,尤其是在过振状态下。

4 地基处理方案

4.1 拟定三种方案

现阶段,我们国家在改良稳定土时多选择水泥、石灰、二灰之类的无机结合料作为固化剂,对公路项目而言使用固化剂为主的目的有三个：①强化土体力学强度,主要是增强其抗压、抗折、抗剪以及抗磨强度；②将刚度调整到适宜状态,以确保路基在交付使用后，不会由于交通荷载的作用而形成明显的变形或者收缩；③强化土体稳定性,主要是水稳定与温度稳定性。按以上试验结果,并参照低液限粉土自身工程特性,针对该工程提出3种供选地基处理方案。

方案①：以封顶、夹层、兜底、包边及方式对路基填料实施处理。以80cm厚的石灰土填筑路基底部,自底部向上每隔3个填筑层,铺石灰土1层,直至路床底,整个路床以及路基两边均以石灰土填筑,两边按3m宽填筑。路床要求0～40cm掺灰量至少5%,40cm～80cm掺灰量至少4%,路基要求掺灰量至少3%。

方案②：以封顶、兜底方式对路基填料实施处理。以80cm厚的石灰土填筑路基底部,整个路床均以石灰土填筑。路床要求0～40cm掺灰量至少5%,40cm～80cm掺灰量至少4%,路基要求掺灰量至少3%。

方案③：以全断面掺灰方式处理路基填料。路床要求0～40cm掺灰量至少5%,40cm～80cm掺灰量至少4%,路基要求掺灰量至少3%。

4.2 方案比选

见表3。

表3 三种方案特点

4.3 方案的最终确定

因低液限粉土本身压实难、易被冲刷，存在严重水土流失现象,在施工期间一旦遇到阴雨天气,已筑好的横断面就会被冲毁,造成额外的浪费；土边坡在后期运营期间,也会在被冲刷时产生水土流失,需要投入大量养护费用,且边坡易出现安全隐患；项目所在地属于郯城-庐江断裂带,而粉质土遇到高水位时，会体现出震动液化特性,该项目经综合考虑,最终选择了方案③，采用全断面掺灰方式施工。

4.4 施工

工艺流程：施工前准备→放样测量→挖、运粉土→（含水量大时的摊铺、翻晒→）素土整平、摊铺石灰→灰土拌和、检验→整平稳压→铺水泥→拌和水泥石灰土→整平、机械碾压→填层质量检验→下一层施工。

4.4.1 挖运粉土

①把取土场地的排水系统做好，确保施工能够正常展开。

②先将地表存在的耕植土与腐渣土完全清除，要求取土坑范围内不允许存在树根、芦苇根。

③过湿土不可以直接上路，一定要先开挖排水沟，挖出土后堆积爽水，以生石灰按设计要求的40%掺灰并打堆闷料，或者取土后对湿土进行晾晒等方式，将土中含水量降低。

4.4.2 摊铺、翻晒

粉土进场后，按试铺结果中松铺厚度上土摊铺，摊铺均匀，确保平整性。如果土中含水量偏大，可以用旋耕设备通过翻晒方式降水。

4.4.3 整平、布灰

在初步调拱、整平素土后，求取石灰的每车纵横间距，用石灰在土层上把标记做好，并把石灰的摊铺边线划出来，摊开后要确保均匀性，表面在施工结束后，不允许存在留白处。

4.4.4 灰土的拌和

①用路拌机辅以铧犁旋耕设备，二者配合进行一遍拌和，要求深度至层，不可以有夹层，确保土灰均匀，在拌和期间如产生树根和坚固粘性土块等杂物，必须第一时间剔除。

②拌和好灰土后要第一时间检测灰剂量，保证灰剂量能符合要求，使其达到平整状态，并用振动压路机迅速实施稳压。

5 结语

在我们国家低液限粉土普遍存在于某些地区。因我们国家土地资源并不丰富,人均占有耕地面积比较少,对于公路沿线原有的低液限粉土,若彻底弃之不用,全部换成别的筑路材料,则需要大量建设投资，并会引起一系列需要解决的问题，包括选择填料、设置借、弃土场、扩大征地面积等，甚至还会涉及环保问题。对于以低液限粉土进行路基填筑这一处理措施当中的技术问题展开研究,其社会效益与经济效益均十分重要。