砂性黏土路基質(zhì)量控制分析

張亞顯

（中鐵二十局集團第一工程有限公司 江蘇蘇州 215151）

0 導言

當前，砂性黏土作為路基填料進行路基施工已被廣泛的使用，本文首先介紹了路基填料為砂性黏土時相關(guān)的力學性質(zhì)，然后以巴基斯坦白沙瓦（Peshawar）-卡拉奇（Karachi）高速公路項目M3段為工程實例進一步說明了砂性黏土在填筑時的質(zhì)量控制要點，最后總結(jié)出砂性黏土在路基施工過程中如何才能保證其質(zhì)量。

1 砂性黏土的定義

砂性黏土是介于粘土和砂土之間的一種地基土，這類土壤泛指與砂土性狀相近的一類土壤，主要分布于山前平原以及各地河流兩岸、濱海平原一帶。在現(xiàn)行規(guī)范中規(guī)定，粘性土的分類是按土的塑性指數(shù)來劃分的，如：Ip≥17的稱粘土；17＞Ip≥10的稱砂質(zhì)黏土；10＞Ip≥3的稱為粉土；砂土的塑性指數(shù)一般都小于3。塑性指數(shù)越小，說明土的顆粒越粗，可塑的范圍越小。對粘性土來說，還有一個指標叫液性指數(shù)，是判斷土的軟硬狀態(tài)的，如：IL≤0的為堅硬；0＜IL≤0.25 的為硬塑；0.25＜IL≤0.75 的為可塑；0.75＜IL≤1的為軟塑；IL＞1的為流塑。

2 施工工藝及控制要點

巴基斯坦白沙瓦（Peshawar）-卡拉奇（Karachi）高速公路是我國“一帶一路”倡議的旗艦項目，作為中鐵二十局集團的一名工程師，我有幸參與建設(shè)了阿卜杜勒哈基姆（Abdul Hakeem）-拉合爾（Lahore）M3合同段，M3合同段全長229.95km，項目為聯(lián)合體模式中標，中國公司CR20G建設(shè)137.95km，巴基斯坦公司ZKB建設(shè)92km。線路地處平原地帶，沿線地質(zhì)基本為粘土及砂土。為指導路基土方填筑施工，項目在K1017+650-K1018+250段進行了路基填方試驗段施工，采用就近取砂性黏土進行填筑，并測定相關(guān)試驗數(shù)據(jù)，為大面積的土方施工提供可靠的依據(jù)。

2.1 施工準備

選好土源，然后采用標準的方法分析土壤的顆粒狀況、含水量、密實度以及現(xiàn)場密度，并且還要進行標準擊實試驗以及承載比（CBR）試驗。本次選擇路基填料來自紅線外500m，該取土場土樣最佳含水率為12.7%，最大干密度1.90g/cm3。

2.2 測量放樣

首先用GPS恢復路基中線并做好標記，然后根據(jù)路基坡腳底填筑寬度用長鋼卷尺測放出路基坡腳點，并引樁放大做好標記。路基坡腳底填筑寬度=31.5m（路面頂寬）+2×（土路肩邊緣頂設(shè)計標高-原地面標高）×1.5（路基邊坡坡率）+2×0.5m（路基每側(cè)超寬填筑寬度）。為了保證路基施工作業(yè)范圍清晰，用白灰全部標記出路基施工范圍，并做好引樁保護。

2.3 基底處理

填筑路基之前，需要先清表，包括表層的植被、內(nèi)部的樹根，松軟的表土以及腐植土等，只有通過檢驗才能進入下一道工序。采用20t振動壓路機進行填前碾壓，且要根據(jù)原地面的實際情況進行，一般情況下，羊角振動2遍→平板壓路機強振2遍→平板壓路機靜壓1遍，特殊情況下要增加碾壓遍數(shù)。現(xiàn)場測壓實度及標高，當壓實度達到90%以上、記錄填筑前標高后，方能開始填筑路基作業(yè)。

2.4 布土及粗平

本次試驗段長度為600m，平均底寬47m，計劃填筑5層，第一層壓實厚度15cm，其余4層實厚度為20cm，初擬松鋪系數(shù)1.2。填筑前標高每斷面測5點。根據(jù)運土車的平均拉載量以及初擬松鋪系數(shù)劃定會線格，其標準為每車土可以回填一個會線格，每個方格卸一車，并即時用推土機推平。

2.5 含水率調(diào)整

在經(jīng)過填筑并粗平以后，要有專人檢測填筑材料的含水量，如果填筑材料的含水量不超過最佳含水量±1%的話，就可以開始下一道工序。

2.6 精平

在路基填筑好以后，要在材料上設(shè)置標高臺，間距為10m，然后按照設(shè)計的攤鋪厚度利用平地機精平，使路基填筑材料的平整度達到相關(guān)標準的要求。在進行精平處理的時候，要使路基橫坡向外側(cè)傾斜，方便路基進行排水。

2.7 路基碾壓

路基碾壓按照“先輕后重、先慢后快、先邊緣后中間、均勻壓實”的方法進行碾壓。碾壓順序：羊角壓路機弱振2遍→平板壓路機強振3遍→平板壓路機靜壓1遍，每碾壓1遍均檢測壓實度、含水量等，其中當羊角壓完成后使用平地機再次對路基表面進行精平。

2.8 路基檢測

在完成碾壓以后，要有試驗員員對壓實度進行檢測，如果不滿足設(shè)計要求，而含水量又正常的話，就再次進行碾壓，直到滿足設(shè)計要求，之后對路基的標高、平整度以及寬度進行檢測。每兩層就要縱橫找坡一次，確保填筑面的縱坡與橫坡都符合設(shè)計要求。放樣也要精確，如果有超填的話，在其邊緣位置灑上會線，人工進行修整。

3 技術(shù)總結(jié)

3.1 數(shù)據(jù)總結(jié)

通過試驗標高檢測計算松鋪系數(shù)，得出第一層90區(qū)松鋪系數(shù)為1.17，平均壓實厚度為15.1cm；第二、第三層90區(qū)平松鋪系數(shù)均為1.17，平均壓實厚度為20.5cm；第四層93區(qū)松鋪系數(shù)為平均1.19，平均壓實厚度為20.2cm；第五層95區(qū)松鋪系數(shù)為平均1.2，平均壓實厚度為20cm。含水量應控制在12.7%左右即不大于最佳含水量±2%時開始輾壓效果最好。

3.2 最佳機械組合方式

根據(jù)試驗段施工，以及土方路基填筑機械組合應以壓路機的碾壓速度和遍數(shù)為組合起點，結(jié)合挖掘機、裝載機的挖裝工效進行機械組合。按照每天完成2500m3填筑任務，作業(yè)段長度以300～400m為宜，每個作業(yè)段應保證3臺挖機、15臺自卸車、2臺推土機、5臺裝載機、2臺平地機、2臺羊角壓路機、3臺平板壓路機、2臺旋耕機、2臺鏵犁、4臺灑水車的機械組合。

3.3 測定的碾壓遍數(shù)與壓實度關(guān)系（見表1）

通過對表1試驗結(jié)果：第一層15cm厚90區(qū)第3遍壓實后壓實度能夠達到90.3%；第2、3層20cm厚90區(qū)第4遍壓實后壓實度能夠達到91.3%；第4層20cm厚93區(qū)第5遍壓實后壓實度能夠達到94.3%；第5層20cm厚95區(qū)第6遍壓實后壓實度能夠達到96.7%。

4 結(jié)語

本文結(jié)合實際的工程實例中對路基填筑試驗段所得數(shù)據(jù)進行分析，得到砂性黏土作為路基填料時的施工工藝和相關(guān)的技術(shù)參數(shù)，可為今后砂性黏土地區(qū)的公路建設(shè)提供一定的施工參考，以保證工程質(zhì)量，創(chuàng)造更高的經(jīng)濟效益。

表1 碾壓順序、碾壓遍數(shù)與壓實度關(guān)系