高液限土路基填筑施工工艺与质量控制

高液限土路基填筑施工工艺与质量控制

徐凯

中交二公局东萌工程有限公司 陕西省西安市 710000

摘要：高液限土路基填料质量要求高，工作环境复杂。路基施工是新建公路路基施工的重点和难点内容，路基施工质量的好坏将直接影响新建公路的整体交通服务质量。因此，合理应用施工工艺，加强质量控制十分重要。

关键词：高液限土；路基填筑；施工工艺；质量控制

海南省旅游公路工程第六工区项目合同段主线全长105.163 公里，其中新建路基长44.442km，改建路基长17.393km，其余为完全利用段。路线内存在部分挖填路基为高液限土，且项目周边区域高液限土分布十分广泛，厚度较大，很难找到符合规定要求的取土场。高液限土属细粒土，液限超50%,0.075mm以下的颗粒含量超50%。

根据工程地质资料及现场取样试验可知，该项目土质液限达到50%以上，塑性指数超26，属于典型的高液限土。高液限土含水率高、细颗粒含量大、液限高，受多重特性的影响，其CBR强度偏低、可压实性不足，伴有持续性的变形问题，不宜直接用作路基填筑。该合同段严重缺乏合格填料，且外购路途远、成本高，因此考虑使用CBR值满足规范要求的高液限土填筑路基。

1高液限土的特点

高液限土一般是经过风化作用后的岩石形成的破残积土，广泛分布于全国各地，具有比较高的密实度。这种土质的含水量一般在20%以上，渗透系数在10-8～10-7cm/s范围内。高液限土由于含水量较高，工程特性往往较差，而且对低渗透系数的土体进行处理的难度也相对较高。尤其是南方多雨季节，积水较多，难以高效处理高液限土，经过压实后的土体仍然存在较大的空气率。这种土体一般具有较强的保水力，在降雨较少的地区或季节施工时，最上面一层土体很容易由于失水而导致土体干裂，碾压后的土体易出现干裂和起皮现象；而在雨季施工时，往往由于土体本身的特性吸收大量水分，致使土体的承受能力下降，从而出现水稳定性较差的问题。

2高液限土路基填筑关键工艺

2.1基底处理

被水浸泡或被地下水侵蚀的区域内的土壤不得用作路堤填料。高液限土长期浸水，对水敏感，易膨胀软化，稳定性明显降低，承载力不足。因此，在正式组织路基填筑作业之前，建议对基础水位进行全面调查。如果场地潮湿，可更换透水材料（厚度控制在30~50cm），然后将土工布铺紧。

2.2土壤压实

（1）不分散性土壤不应直接投入使用。它需要与适量的石灰和其他附加材料混合，并在空气中干燥。随着稠度的降低，土壤的分散更加困难。当膨胀性较大时，应减小到1.15~1.3，在此条件下应组织重型压实作业。

（2）碾压可以降低土壤中的空气流速，从而提高压实度。但是，滚动容易加剧孔隙中的空气积聚（难以排出）。空气处于压缩状态，产生强烈的内部压应力，容易在土壤中产生裂缝，进而出现“弹簧”现象。

（3）由于高液限土壤的强度通常较低且各向异性，因此有必要确保碾压的均匀性。实现这一目标的基本前提是在压实设备和路基之间形成足够的接触力。因此，可选用大吨位振动压路机。然而，应注意的是，高液限土壤具有低强度和高压缩性。由于这一特点，在压实过程中也容易出现“弹簧”问题。

（4）如果选用重锤振动压路机，由于小凸起面积和接触应力大的特点，可以在凸块与地基之间形成稳定的咬合关系，有效地避免了“弹簧”现象。压实过程中严格控制作业次数，使土体结构完全破坏，提高压实度。

（5）如果土壤的稠度超过1.1，则使用重型振动压路机时很难操作。此时，应有效控制土壤的稠度。当该值在1.01～1.1之间时，应达到最佳碾压条件，碾压遍数应为4～6次。此外，减薄压实层也是一种可行的方法。单层压实厚度可控制在15~20cm，便于翻晒和碾压作业，压实设备可采用轮胎压路机，每5层顶部可采用重型振动压路机加固。

2.3路基防裂

路基施工包括地基处理、摊铺、压实等多个环节。在连续作业模式下，所有工程需要形成紧密的连接关系，以提高路基的完整性。根据现场温度的特点，可安排在上午取土，中午摊铺晾晒，下午碾压。碾压后应立即组织质量检查。资料表明，路基碾压后，若工作面暴露时间超过4h，将出现小裂缝；当时间超过6h时，裂纹开始扩展。当裂缝宽度达到6m和5mm时，将严重影响路基的整体质量，如强度和稳定性的下降，而在各种裂缝中，纵向裂缝的影响最为显著。

2.4路基填料的要求

填筑后，高液限土填筑的路基受天气和雨水影响，湿度增大，路基收、下沉、膨胀。同时，基床将受到反复荷载的影响，高液限土填料填筑过程中塑性变形将累积。因此，填方路基应采用能适应一定变形能力、塑性指数低、CBR值达标的填料。根据实际情况，采用开挖爆破石渣填筑基床，每层基床填筑压实厚度控制在20~25cm，最大填料粒径不大于10cm。

对于开挖基床的更换，采用湿土法对高液限土进行CBR试验，并？

2.5补强夯实

路基分层填筑工作落实到位后，每1m高度用冲击压路机补压10遍（也可根据实际情况适当增加遍数），对于临近结构物的部分，为保证周边结构物的稳定性，转为人工机具增强补压的方法，尽可能减小工后沉降量。在高液限土路基施工中，若采用重型强夯设备，则容易对已填筑土体造成破坏性影响，如发生剪切破坏。考虑到此方面的问题，在路基补压环节采用的是液压夯机，重点处理区域为路基边部、台背回填处等各个易失稳的薄弱部分[1]。

3高液限土路基填筑控制

（1）高液限粘土小颗粒含量高，水分蒸发效率低，细颗粒分布不均，易使同一压实层含水量偏差较大。在这种情况下，必须经常翻身烘干，以缩短施工周期，促进含水量的降低，保证土壤含水量的均匀性，增强碾压效果。

（2）遵循连续施工的原则，每层施工完毕后立即组织自检，并邀请监理进行检查。如果没有错误，及时进入下一层铺装阶段，同时应避免阳光开裂。

（3）设置相应的边沟，防止雨水浸泡路基，准备防水材料，并采取有效措施保护路基边坡，如用防水材料覆盖。

（4）在填筑过程中，充分利用平地机平整路基顶面，并在现场制作路拱，保证排水量超过4%。

（5）高液限粘土填筑路基施工时，当路段高度小于80cm时，填筑过程中上基床采用合格的填料。同时，在相对潮湿、地下水位较高的地段设置隔水层和排水层，防止地下毛管水上升。

4高液限土路基处理措施

4.1填方路基坡脚加固

（1）路堤基底潮湿软弱时，原边坡坡度大于1:5，填方边坡高度为2~3m，为防止坡脚软化和路堤侧向不均匀沉降，可结合现场具体情况设置固脚墙。

（2）固定脚墙采用毛石填充，墙顶宽度不小于2m，墙面垂直。

（3）应设置脚固定墙。固脚墙应高出原地面0.3～0.5m，外侧应比路基原地面坡脚宽度不小于0.5m，坡脚应尽量压缩。

（4）地基要求。固定脚墙应埋设在坡脚良好的原状土中，外缘埋深不小于2m。

4.2背压护道的横向加固

（1）当路堤基底潮湿软弱，填方边坡高度过高时，为防止高液限土路基边坡附近局部软化而产生额外的差异沉降，也可结合现场实际情况设置背压护道，以限制侧向变形。

（2）背压护道可采用顶宽3M的高液限土填筑，护道高度不小于填方边坡高度的1/3，不大于填方边坡高度的1/2，坡率为1∶1.5~1∶1.背压护道施工采用分层填筑、分层压实的方法，并加强检查，确保压实度合格≥90%.

（3）背压护道布置应尽量挤压边坡，护道顶部应设置2%～4%的向外横坡，以利于排水。

（4）地基处理。反压垫层的地基处理与该段路基相同。超宽处理宽度不应小于软地基处理厚度加1m。

结论

综上所述，高液限土的性质欠佳，具有塑性大、稳定性不足等局限性，易破坏路基的稳定性，故需切实提高新建公路高液限土路基填筑施工质量。文章从填筑施工工艺和质量控制两个角度展开分析，阐述了具体的关键工艺，提出了具有针对性的处治措施，希望所提内容可为类似工程提供有价值的参考。

参考文献：

[1]董世豪.公路路基强夯施工技术研究[J].交通世界，2020(25):64-65.

[2]李彬.强夯施工技术在高填高陡高液限路基工程中的应用[J].广东公路交通，2019,45(4):237-241.