一、概述
津汕(威烏)高速公路是國家規劃的重點公路“縱四”(天津—汕尾)和“橫四”(威海—烏海)國道主干線之一,冀津界至冀魯界段是河北省公路網建設發展規劃確定的“四縱四橫十條線”主骨架的重要組成部分,也是華北地區與華東及華南地區聯系的重要通道。沿線多處路段土質均為粘性土,天然含水量很高(達35—40%),下挖半米就出水,遠遠超過重型標準擊實試驗時最佳含水量,屬于過濕土的范圍,其塑性指數在25左右,有的甚至高達32.按規范要求,塑性指數大于26的土不能直接作為路堤填料,塑性指數大于20的土須經過處治。塑性指數大于20的土,必須摻粉煤灰處理;塑性指數小于等于20的土,可采用晾曬等方法使含水量接近最佳含水量,直接填筑路堤,若含水量仍然較大,可適當摻灰處理。對于過濕的高塑指土摻加石灰和粉煤灰,以降低土的含水量和塑性指數。 來源:www.examda.com
二、關于石灰粉煤灰的劑量取值
通過大量的施工實踐認為石灰宜選用生石灰,不宜選用消石灰,若土的含水量不大,可利用部分消解石灰。粉煤灰的含水量不宜超過15%,以利于降低土的含水量。摻加石灰粉煤灰劑量取值的原則如下:
(1) 取土坑土的塑性指數 考試大論壇
塑性指數較小的,摻二灰劑量可小些,塑性指數較大的,摻二灰劑量可大些,特別是粉煤灰,對降低土的塑性指數特別有效,通過試驗得知摻加20%的粉煤灰能降低土的塑指30%以上。
(2) 土的天然含水量和最佳含水量的差值
土的含水量主要靠石灰降低。設土的天然含水量為W0,最佳含水量為W,石灰充分消解的吸水率為A(完全未消解生石灰為32%),則摻灰劑量可用下列公式估算:
摻灰劑量=W0—W—(W1+W2)/AX100% 來源:考試大的美女編輯們
其中:W1——碾壓時土的含水量可超過最佳含水量的高限值,一般為3%;W2——悶灰、運輸和攤鋪、粉碎等操作中的水分損失量,大約在2%左右。
(3) 路基填料CBR值的要求
通過試驗比較,施工過程中石灰劑量控制在5%,粉煤灰控制在20%.這樣既改良了土壤,保證了工程質量,又降低了土的含水量,加快了工程進度,同時還有效地控制了工程的投資。
三、施工要點
1. 排水
取土坑取土時,首先在取土坑四周、中間分塊(約20畝左右)開挖排水溝(深3.0m以上),降低取土區的地下水位,排除取土區內的自由水,使水溝與自然溝渠相連,排入溝渠中,或用水泵把排水溝中的水排出。
2. 挖土
根據取土區的形狀、大小,選擇堆土位置,并安排挖掘機進行挖土。
3. 摻灰
根據上述摻灰量的原則,計算石灰粉煤灰用量,備足生石灰和粉煤灰在土堆位置附近,以便機械摻灰。摻灰劑量采用體積控制,通過實驗測定各種材料不同含水量時的密度,以確定各中材料的體積比,各種材料的摻加比例必須做到準確無誤。
4. 悶灰
為使摻加的生石灰在土中能充分消解,降低土的含水量,可將挖掘機挖土和裝載機摻灰穿插進行,把土堆成錐體或帶狀,再用裝載機翻拌、打堆,效果甚佳。悶灰時間不宜過短,否則生石灰不能充分消解,成型路基會出現“筍泡”現象。但也不能過長,防止Ca2+、Mg2+流失過多,影響石灰活性,CBR值得不到提高。悶灰時間一般控制在3~4天左右。
5. 攤鋪
根據汽車的噸位,設計攤鋪厚度、寬度,規定每種車型的卸土位置、縱橫間距等,并在路基表面劃線排布,目的是為了嚴格控制攤鋪厚度,盡量做到分層、等厚、薄層攤鋪碾壓,保證壓實度的均勻性。推土機推平土堆后,用輕型壓路機快速碾壓一遍,并用平地機整平,保證碾壓后成型路基的表面平整度和橫向坡度。
6. 拌合粉碎
盡管高塑指土經過石灰粉煤灰處理后產生砂化現象,但使用旋耕犁往往不能將土塊粉碎,使之符合粒徑小于50mm的要求。而且旋耕犁耙齒過短,不能有效地翻拌到規定的層厚,拌合不勻,效率不高。使用穩定土拌合機拌合,既能使土塊充分粉碎,又能使土和石灰粉煤灰充分均勻拌和,不留夾層,效率比旋耕犁高3~4倍。
7. 碾壓
要求碾壓前作石灰劑量和含水量檢查,即粉碎拌合初平后,測定石灰劑量,目的是對灰劑量離散性太大的部位再適當摻灰,并測定最大干密度,以保證路基壓實度。冬季或雨季碾壓前的含水量,要控制在最佳含水量的+1~—1之間。夏季和久晴無雨、空氣濕度較低季節,碾壓前含水量控制在最佳含水量的+3~—1之間。初平后先用光輪壓路機穩壓,然后用平地機整平,再用大噸位的壓路機碾壓,目的是保證平整度和壓實度。
四、結束語
從津汕高速公路河北段過濕高塑土路基填筑施工情況看,過濕高塑土采用加石灰粉煤灰工藝后,土體易于粉碎,含水量接近最佳含水量,塑性指數大幅降低,利于碾壓密實,利于加快施工進度,施工效果良好。