公路高液限軟基處治及施工工藝控制研究

韓永軍，譚 星，徐 正

(1.神華準格爾能源有限責任公司;2.貴州高速公路開發總公司)

1 高液限土的特點

1.1 低膨脹性

高液限土的膨脹性較弱，膨脹量普遍在1% ～3%的范圍內。從高液限土分類中可以看出小于0.074 mm的細顆粒含量普遍較高，在這些細顆粒中還有大量的高嶺石、蒙脫石以及伊利石等，這些粘土礦物質具有很強的吸水性能，一旦遇到充足的雨水就會吸水膨脹，但是干燥情況下就會因為失水而碎裂，從而影響了路基的穩定性能。

1.2 多裂隙性

高液限土的裂隙與其巖土的物理性能有關，即高液限土的裂隙繼承了母巖，即石英、長石、云母以及花崗巖等的節理裂隙，同時也可能由于高液限土中的粘土礦物質因失水破碎或者是由于土體移動所導致的。

1.3 高崩解性

高液限土的表層附著有一層粘土層，一旦遇到大雨或者暴雨的沖刷，粘土層很容易隨雨水流失，然后內部的粘土礦物會直接暴露在雨水當中，此時高嶺石、蒙脫石以及伊利石等粘土礦物質吸水膨脹，降低了表層土體的粘結性能，從而引發土體的離析崩解。

1.4 強保水性

高液限土的保水性能極強，不僅是因為含有大量吸水性較強的粘土礦物質，而且由于高液限土內小于0.074 mm的細顆粒含量極高，極大地降低了土體的透水性能。當高液限土處于干燥的情況時，質地堅硬很難進行挖掘，遇到大雨或者暴雨時通過毛細現象可以吸收大量的水分，而且水分不易散失，降低了路基的壓實度。

2 高液限土軟基處置及施工方法

2.1 施工材料的選擇

在高液限土摻加一定含量的砂，可以改變其物理性質，從而使其達到路基施工的要求。根據《公路路面基層施工技術規范》JTJ034-2000中的有關規定，選擇Ⅲ級以上的石灰，石灰進場后需要及時使用，盡量避免存放的時間;如果石灰量富余，則需要進行覆蓋封存而且存放處要干燥通風，通常情況下將消解時間控制在3 d之內，以避免石灰中的有效成分消解散失。

2.2 摻灰拌和

將選好的石灰與高液限土摻和在一起，改變高液限土的性質。摻灰拌和過程可以分為滴水、第一次摻灰、燜灰、倒堆、二次摻灰、翻拌與晾曬、破碎七大環節。其中滴水主要是將高液限土中的水分在重力作用下與土體分離，此過程可以排除10% ～30%的水分;第一次摻灰，此過程使用設計生石灰量的50% ～60%。首先在路基表面鋪一層30～50 cm厚的滴水處理過的高液限土層，然后再鋪5～10 cm的生石灰層，如此往復，直到50% ～60%的石灰量用完為止;燜灰，使用挖掘機對上述過程中的摻灰土進行翻拌，確保石灰與高液限土混合均勻，然后再將摻灰土堆高燜灰，一般情況下燜灰時間不小于48 h。在燜灰過程中，生石灰通過消解可以吸收高液限土中的部分水量，并且釋放的熱量還能夠改良土壤性質;倒堆，通過以上步驟處理過后的高液限土使用推土機將燜灰堆推開，然后使用機將其碾壓破碎。根據高液限土的性質，倒堆碾壓工作通常需要進行2～3遍;二次摻灰，摻入剩余40% ～50%的生石灰，使用拌和機對摻灰土進行拌和，然后使用平地機推平，再使用壓路機碾平。由于第一次摻灰過程中，生石灰會有不同程度的損失，因此需要使用消石灰補足剩余40% ～50%的劑量;翻板與晾曬，主要是將前面處理過的摻灰土推開，增加土與空氣的接觸面，使高液限土中的水分進一步蒸發以便達到最佳含水量。夏季高溫情況下，晾曬1 d，溫度較低時晾曬2～3 d，如果氣溫在5℃以下，或者白天蒸發的水分低于夜間吸收的水分時，不宜進行晾曬;破碎，為了使摻灰土能夠充分的混合均勻，并且易于壓實處理，需要對其進行破碎處理。使用羊足碾或者大噸位的壓路機進行碾壓，然后再用路拌機破碎，在具體操作過程中要確保路拌機翻拌到底，不能含有夾層，同時灰土拌和機要保持勻速行駛，確保適度以及灰劑量的均勻性。通過以上環節處理過后的高液限土可以將土壤含水量有效地控制在19%～24%左右，為檢驗處理過后的高液限土的綜合性能，對壓實度以及路基彎沉進行檢測，檢測結果如下表1～表2所示。

表1 高液限土的施工壓實度

表2 高液限土路基彎沉值檢測結果

通過以上分析，可以看出通過對高液限軟基進行摻灰處理，壓實度大于94%，而且能夠將彎沉值控制在160.6。因此不僅能夠很好的控制土壤的含水量，而且還可以有效地改善高液限土的性能，而且具有非常高的經濟效益，值得進行推廣使用。

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