专利名称：掺砂降低高液限土路基工程压实度要求的施工方法
技术领域：
本发明涉及一种高液限土路基工程的施工方法，具体是指掺砂降低高液限土路基
工程压实度要求的施工方法。
背景技术：
根据公路土工试验规程(JTG E40-2007)，液限大于或等于50%的细粒土，统称为 高液限土。高液限土的典型特征，天然含水率高(远高于最优含水率)、液限高、塑性指数 大、颗粒含量变化大。试验土料中，液限最高值超过80%、塑性指数超过40 ;细粒含量所占 比重最高达85. 7%。含水率远大于最优含水率预示着土层的饱和度较高；液限高、塑性指 数大说明土体塑性大，变形能力强，难以压实；细粒含量高，土体渗透性低，土水势高，大部 分水为吸着水，导致孔隙水难以排出，翻晒降低含水率难度大。用这种土作为路堤填料，给 工程施工带来了很大的困难。根据土的颗粒组成，又可分为高液限粘土、高液限粉土、含粗 粒的高液限粘土、含粗粒的高液限粉土。 为寻求经济、环保的改良方案，在高液限土处置的多次专家会上有多位专家就提 到了降低压实度标准直接填筑高液限土的方案，且要必须保证一定的压实度。并结合老规 范中(JTJ 013-95)《公路路基设计规范》中对公路压实度的要求，具体见表1-1。下路堤 90X压实度标准和《公路路基设计规范》(JTGF10—2006)中提到的路堤采用特殊填料时，压 实度标准根据试验路在保证路基强度要求的前提下可适当降低标准。且根据相关研究，路 基表层承受行车作用力最大，由顶部向下，受力急剧减小，在一般汽车荷载作用下，其影响 深度为1. 0 2. 0m范围，对于较重的汽车其影响深度可达2. 9m，其下范围，路基主要承受其 本身的重量。根据本高速公路的地理位置，重载、超载车辆多，汽车荷载影响深度按照3m来 考虑。直接填筑的高液限土应利用在路面表面下3. Om以下的范围。
表1-1 (ITI 013—95)《公路路基设计规范》路堤压实度
填挖类型路面以下深度 (m)压实度(%)高速公路 一级公路二级公路三、四级公路
上路堤0. 8 1.5》93》90》90
下路堤1.5以下》90》90》90 综上所述，在降低压实度标准直接进行填筑高液限土的时候，怎样才能满足路堤 路基强度的要求，是急需要解决的问题。目前，我公司通过实验，能满足93%压实度的改良 方案中，采用掺生石灰焖料来降低高液限土路基工程压实度要求的方案切实可行，但通过 估算，其成本较高，且掺生石灰焖料在翻拌过程会溅起大量的灰尘，对环境有一定的污染。 其缺陷是即不经济，又不环保。
发明内容
为了克服上述之不足，本发明的目的在于提供一种在保障路基的工程质量的前提 下，具有即经济，又环保特性的掺砂降低高液限土路基工程压实度要求的施工方法。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是掺砂降低高液限土路基工程 压实度要求的施工方法，包括以下步骤A、对路基中的高液限土进行掺砂并用旋耕机拌和 均匀，掺砂量为15% 25% ;B、包盖处理将上述掺砂的高液限土填入路基表面下2. 9m以 下的区域，并在其表面设不透水土工膜，并且在掺砂的土料的两边填设3米宽的非高液限 土的土料；C、采用压路机碾压，第一遍静压采用碾压时速1. 5 1. 7km/h，以后采用碾压时 速2. 0 2. 5km/h。 所述步骤A中，采用掺砂量为20%的中粗砂。 所述步骤C中，碾压得施工工艺为对整个路基静压一遍一小振二遍一大振两遍
—小振一遍一静压一遍，合计7遍，路基两侧部分的工作面增压2 3遍。 本发明的有益效果在于将压实度标准93%降低到90%后，采用上述方案后，掺
砂改良土和素土相比，最大干密度增加、最优含水率降低，在碾压过程中由于粗颗粒的存
在，使得土中的水和空气能够顺利排出，可达到较高的路基强度要求。掺砂后不仅土体的强
度和稳定性增加，而且可以减少土质的收縮应变，防止路基开裂。本发明方案大大降低了施
工成本，并且在施工的过程中没有扬尘现象，不会对环境造成污染。
实施例 广梧高速公路高液限土段进行液限土改良土方路基填筑施工，其步骤如下
(1)、上土、平整对于要进行高液限土改良施工的路段，采用挖掘机装土自卸汽车 运至施工路段，并由专人指挥到指定位置卸料，同时用推土机进行整平，推土机整平后用平 地机精平，平整后利用压路机在全宽的断面上静压一边。 (2)、布格掺砂在上土平整静压后，根据事先计算确定的20%掺砂量，所掺砂为 中粗砂，进行人工布格，按每格的用量进行掺砂，采用人工摊铺。每一层高液限土改良掺砂 量的计算方法如下高液限土的干容重A(kg/m3)，填土面积S(m2)，砂的堆积密度B(kg/m3)， 掺砂质量C(kg) = A*S*0. 16*20X，掺砂方量D(m3) = C/B。掺砂厚度=D/S。目前室内试 验高液限土的干容重约为1. 60 1. 82g/cm 砂的堆积密度约为1. 50g/cm 20X掺砂量计 算得掺砂厚度约为3. 41 3. 88cm。 (3)包盖处理在其表面设不透水土工膜，并在掺砂的土料的两边填设3米宽的好 土 (非高液限土的土料)；
(4)、旋耕机拌匀 采用旋耕机进行粉碎，旋耕机粉碎遍数以满足土层的拌和均匀为止，即达到砂土 层颜色一致，无灰条、灰斑，整体层位均匀一致，颗粒大小满足规范要求，旋耕3遍。
(5)、碾压并检测压实度 采用18吨振动式压路机进行碾压，碾压得施工工艺为静压一遍一小振二遍一大 振两遍一小振一遍一静压一遍，合计7遍，对于路基两侧的工作面增压2 3遍。碾压时， 应重叠1/2轮宽，后轮必须超过两段的接缝处，后轮压完路基全宽为一遍。压路机的碾压速 度，第一遍静压采用1. 5 1. 7km/h，以后采用2. 0 2. 5km/h ;碾压时遵循先边后中、先慢
4后快，先弱振再强振的原则；严禁压路机在已完成的或正在碾压的路段上调头或急刹车，以 保证表面不受破坏。 对于该填方路段路面以下0 1. 5m之间必须用合格土填筑，其中0 0. 8m压实 度按96%控制，0. 8m 1. 5m压实度按94X控制，路面以下1. 5m 3. Om是本发明掺砂后的 高液限土填筑，降低压实度标准为90%，3. 0m以下也采用本发明掺砂后的高液限土填筑， 降低压实度标准为88%。 高液限土路基的填筑与稳定技术是当前公路建设领域所必须面临和解决的技术 难题之一。广梧线高液限土在确保工程质量、建设工期、工程造价等大前提下，利用本发明 的方案，通过掺砂和适当的降低压实度要求，使工程沿线近140万m3高液限土得到充分利 用，避免了大量弃方，保护了生态环境，而且还降低了施工成本。本发明方案对以后全国高 液限土的应用具有重要的理论和实际意义。
权利要求
一种掺砂降低高液限土路基工程压实度要求的施工方法，其特征在于该方法包括以下步骤A、对路基中的高液限土进行掺砂并用旋耕机拌和均匀，掺砂量为15％～25％；B、包盖处理将上述掺砂的高液限土填入路基表面下2.9m以下的区域，并在其表面设不透水土工膜，并且在掺砂的土料的两边填设3米宽的非高液限土的土料；C、采用压路机碾压，第一遍静压采用碾压时速1.5～1.7km/h，以后采用碾压时速2.0～2.5km/h。
2. 根据权利要求1所述的掺砂降低高液限土路基工程压实度要求的施工方法，其特征 在于所述步骤A中，采用掺砂量为20%的中粗砂。
3. 根据权利要求1所述的掺砂降低高液限土路基工程压实度要求的施工方法，其特征在于所述步骤C中，碾压得施工工艺为对整个路基静压一遍一小振二遍一大振两遍一小振一遍一静压一遍，合计7遍，路基两侧部分的工作面增压2 3遍。
全文摘要
本发明公开了一种掺砂降低高液限土路基工程压实度要求的施工方法，该方法包括以下步骤A、对路基中的高液限土进行掺砂并用旋耕机拌和均匀，掺砂量为15％～25％；B、包盖处理；C、采用压路机碾压，第一遍静压采用碾压时速1.5～1.7km/h，以后采用碾压时速2.0～2.5km/h。采用发明方案后，掺砂改良土和素土相比，最大干密度增加、最优含水率降低，在碾压过程中由于粗颗粒的存在，使得土中的水和空气能够顺利排出，可达到较高的路基强度要求；掺砂后不仅土体的强度和稳定性增加，而且可以减少土质的收缩应变，防止路基开裂。本发明方案大大降低了施工成本，并且在施工的过程中没有扬尘现象，不会对环境造成污染。
文档编号E02D3/12GK101761009SQ201010019550
公开日2010年6月30日 申请日期2010年1月21日 优先权日2010年1月21日
发明者方建勤, 曹亮洪, 杨红军, 雷鸣, 黄水泉 申请人:广东省长大公路工程有限公司