含砂低液限粉土在路基填筑中的應用

董嘉蓮

【摘要】結合邯黃鐵路施工中特定的地理條件，含砂低液限粉土在路基填筑中的使用以及工程特性的分析，總結了粉土填筑路基的壓實及影響因素，提出了一套行之有效的粉土壓實工藝，并在邯黃鐵路施工中得到了驗證。

【關鍵詞】含砂低液限粉土；路基填筑；應用

【中圖分類號】TU449 【文獻標志碼】A 【文章編號】1003-1324（2012）-03-0100-02

新建邯鄲（邢臺）至黃驊港鐵路工程二標段地處河北省邢臺和衡水市，所在地為沖積平原，地勢開闊，地形平坦，一般海拔20～35m，局部低洼，全長112.12km，路基填土方量為1186萬方，標段內分布大量低液限粉土，該種土質塑性指數低、粘性小，含水率較低，土質松軟，作為路基填土施工時成型困難，因為低液限粉土在顆粒組成、對水的敏感程度和壓實效果等方面不同于一般土，如果機械配套及施工技術不合理，路基壓實度很難滿足要求，質量不容易控制，所以有必要對含砂低液限粉土填筑路基問題進行分析和研究。

1 粉土的物理性能及工程特性

1.1粉土的粒徑及物理參數

該標段沿線廣泛出露的地層主要以第四系全新統沖積而成的粉土、黏土，以含砂低液限粉土為主。土呈深灰色細粒狀，其表觀特征為：粒徑集中，松散且不穩定，工程性質不良。經過顆粒分析，該土的粒徑分布見表1，計算得該土的不均勻系數Gu=6.92。因此，根據土的分類，該土確切定名為含砂低液限粉土，簡稱粉土。

根據《鐵路工程土工試驗規程》TB 10102-2010 J1135-2010有關規定，測得粉土的物理參數，詳見表2。

1.2粉土工程特性：

（1）根據土樣的篩分結果可知，該土的顆粒大多集中在0.075～0.002mm粒度分布存在著嚴重的不足，因此造成壓實困難。

（2）該土的毛細孔多，空隙率大，保水性差，沒有粘性，呈分散狀；土內有許許多多交錯相通的孔道，使水分易蒸發。施工中必須保持各環節銜接緊湊，減少水分損失，使每層填土的施工在最短時間完成。

（3）該土的黏聚力小，抗剪能力差，在外力的作用下極易形成擾動破壞。

（4）該土的水穩定性差，保水性也差，尤其是路基邊坡、路基頂部等容易被水沖刷，造成滑塌或破壞，施工時須采取必要措施加強防護。

2 工程的實施

粉土路基填前碾壓及填方路基處理與其他路基相同，必須嚴格按照規范及設計要求進行。在此基礎上，我施工方又根據具體的含砂低液限粉土進行了試驗和試鋪驗證，通過試驗確定了適宜的松鋪厚度，通過試鋪確定了碾壓組合以及碾壓遍數。

2.1松鋪厚度

根據粉土的試驗分析，確定鋪筑時每層的松鋪厚度為30cm±2cm。

2.2機械選擇

對于粉土路段路基施工，施工機械方面選用XS202—J或TZ25型頻率在30HZ左右的振動壓路機和YL20C型膠輪壓路機相結合。

2.3碾壓組合

粉土路基填筑時，碾壓方案選用：一、二、二、一，即：穩壓一遍、強振二遍、弱振二遍、最后再靜壓一遍。

穩壓一遍的作用是平整表面，以免振動碾壓時把土堆起來；強振兩遍的作用是利用壓路機的有效壓實厚度，對本層的下部進行壓實；弱振兩遍的作用是使本層上部密實，下部壓實后如果再強振，就容易把本層下部的填土振散，改用弱振使本層上部密實，且把含水率小的和強振時導致松散的表面碾壓密實；靜壓一遍的作用就是采用膠輪壓路機把表面弱振時松散的部分填土碾壓密實。在振動碾壓時，采取由低頻強振向高頻自然變弱振的組合方法。

2.4提高壓實效果的途徑

首先通過擊實試驗測定最優含水量及最大干密度，在最優含水量的0～2%的范圍內分層壓實，碾壓前對粉土填土層的松鋪厚度和含水量進行測定，符合要求后方可進行碾壓，碾壓時由兩邊自中間，曲線段由內側向外側進行縱向進退式碾壓，保證橫向輪跡重疊寬度不小于40cm，縱向碾壓重疊長度不小于2m，確保碾壓寬度均勻、無漏壓、無死角。

3 提高粉土路基填筑質量的措施

在施工中我們根據大廣高速公路使用粉土填筑路基的施工經驗，結合邯黃鐵路路基填筑的規范以及設計要求，在具體分析和調研的基礎上，針對粉土的工程特性，提出了粉土路基填筑的質量控制點：

（1）根據該土級配不良，不易壓實等特點，在施工中將松鋪厚度控制在30cm±2cm，使作業面的土層保持在壓路機的有效壓實厚度范圍內，同時采取有效的碾壓機械組合、碾壓方案及碾壓遍數，保證了路基的填筑達到設計要求的密實度。

（2）由于粉土的水分易蒸發，保水性差，施工中采取人工增加低液限粉土含水量的環節：在取土場對工程用土方進行加水、拌和、悶土作業，使之含水量均勻，并且高于最佳含水量2～3個百分點（假如最佳含水率是14.2%，施工時則控制在16.2%～17.2%之間），以彌補低液限粉土水分蒸發快的缺陷。在施工中我們堅持做到各個環節銜接緊湊，縮短施工時間，集中上料、盡快推平碾壓，減少水分的蒸發。

（3）由于粉土黏聚力小，抗剪能力差，易產生擾動破壞，我們在施工中每60cm高加鋪一層3，0m寬土工格柵，以增加抗壓強度、提高承載力，并控制路基的不均勻沉降。同時，在上土前先在表面灑水，消除干土夾層，使上下層更好地結合在一起。為了盡可能地減少機械車輛對粉土路基表面的破壞，施工區特設了一個進口和一個出口，中間預留一通道，當一段路基壓實后，最后的車輛倒著進通道卸土，避免了運土車輛在調頭時對已壓實層的破壞。

（4）針對粉土水穩定性差，保水性也差，容易被水沖刷的特點，施工時采取人工配合機械的方法按設計要求做好路拱、橫坡、縱坡，沿線路方向每30m增加一道臨時流水槽，路基填筑時每填層加寬不少于50cm（待路基達到一定高度時再刷坡），以保證邊坡的壓實度和壓路機的安全，并盡可能地防止壓實層被水沖刷而產生虧坡現象。4結束語

（1）根據低液限粉土在邯黃鐵路路基填筑中的應用，在控制好含水量，按照選定的碾壓組合進行碾壓，嚴格施工工藝，低液限粉土完全可以作為路基填筑材料使用，各項檢驗指標能夠滿足TBI0414—2003《鐵路路基工程施工質量驗收標準》。

（2）含水量是影響壓實的主要因素，碾壓時對含水率的要求較高，含水率太大容易造成“彈簧”現象，太小則松散不易壓實，且表面易干燥。在施工中嚴格控制含水率高出最優含水率2～3個百分點，保持各環節銜接緊湊，縮短施工時間，減少水分蒸發，就能達到理想的壓實效果。

（3）粉土填筑路基時應分層填筑，松鋪厚度控制在30cm±2cm，動、靜結合壓實，采用先動后靜，先強振后弱振、先低速后高速的振動壓實方法。