论公路路基填筑高液限土的水泥改良治理试验

论公路路基填筑高液限土的水泥改良治理试验

赵乐乐

新疆交投工程技术发展有限责任公司， 新疆 乌鲁木齐  830049

摘要:高液限土作为一种典型不良地质条件，工程特性较差，必须经改良处理后方能用于路基填筑施工。为有效探究水泥改良高液限土使用性能，保证路基填筑质量，该文章依托某公路项目高液限土路基改良处理案例，采用击实及抗压强度试验，对各种水泥掺配比例下高液限土含水率及抗压强度实施检测分析，确定了最佳水泥掺配比例为6%，通过试验段施工实践，有效验证了水泥掺配比例6%条件下高液限土改良效果最佳，完全能够满足路基施工标准要求，相关研究成果可为后续同类工程施工提供参考、借鉴。

关键词：公路工程项目；高液限土；水泥改良方案；

0引言

公路项目建设线路较长，地质状况复杂，施工中极易遭遇高液限土地质条件，工程特性较差，压实难度较大，需采取有效措施对其实施处理，方能满足路基施工标准要求。目前，针对高液限土路基常用的改良处理方法较多，主要包括水泥改良、石灰及砂砾改良等，均具有十分显著的效果。为此，本文结合某公路项目实际情况，提出水泥改良处治方案，通过相关试验确定了最佳水泥掺配比例，并结合试验段施工实践，验证了该改良方案的可行性，以期能有效推动水泥改良高液限土技术的发展及应用。

1工程概况

某公路项目地形复杂，施工区域内存在大量高液限土，由于场区内地形、水文及气候等各方面条件限制，难以进行翻晒处理；同时，因投资费用及施工条件限制，无法实施换填处理。因此，根据现场实际情况，并结合经济性、可行性等各方面因素，确定采取水泥改良方案进行施工。

2试验目的和方案

2.1试验目的

选取该公路项目高液限土为对象，利用相关试验获得水泥改良高液限土最优水泥掺配比例，以有效确保改良土性能能够满足路基填筑要求，减小路基不均匀沉降。

2.2试验方案

利用标准击实及抗压强度试验对水泥改良高液限土性能实施检测。根据控制变量基本理论，分别选取水泥掺配比例及土体含水率作为变量，通过现场实际勘查及相关工程实践经验，确定土体含水率依次为12%、14%、16%、18%、20%，水泥掺配比例依次为4%、5%、6%。

3试验结果及分析

3.1击实试验

按照场区内土体基本特性，选用重型击实法进行试验，各层击实次数为98次，筒体容量为2150cm3。不同水泥掺配比例下土体击实效果如下图1～3所示；土体含水率及干密度如下表1所示；

图1:掺4%水泥土样含水率与干密度的关系

图2:掺5%水泥土样含水率与干密度的关系

图3:掺6%水泥土样含水率与干密度的关系

表1:各种水泥掺配比例下土体含水率及干密度

从表1可知：1）水泥掺配比例越大，改良土体最佳含水率越小；2）当水泥掺配比例为5%时，改良土最大干密度达到最大，其值为1．81g/cm3。

3.2无侧限抗压强度试验

根据最新《公路路基填料试验检测规程》相关规定，通过静压法，成型各种水泥掺配比例条件下，压实度依次为94%和96%的试件，其规格为φ50mm×50mm，养护完成后实施抗压强度检测。

当水泥掺配比例4%条件下，改良土各组分配比为：水泥∶水∶土＝1:3.33:25；水泥掺配比例5%条件下，其配比为：水泥∶水∶土＝1∶2.91∶20；水泥掺配比例6%条件下，其配比为：水泥∶水∶土1∶2.76∶16.67。

根据各种压实度及水泥掺配比例条件下改良土抗压强度检测数据能够看出：1）不同水泥掺配比例下，各试块抗压强度全部位于0.8MPa以上，完全符合标准要求；2）水泥掺配比例为4%、5%条件下，试块浸水养生期间，质量损失较大，达不到相关标准要求；3）水泥掺配比例6%条件下，试块抗压强度平均值为1.0MPa，其浸水养生质量损失满足标准要求，而压实度为94%、96%条件下，改良土可分别满足94#、96#地区填筑要求。

4试验段工后沉降分析

为有效检验水泥掺配比例6%条件下改良土工程特性，选取该公路项目K19+400～K19+600段作为试验段实施改良试验，路基总长度为200m，宽度为12m，深度0.8m，水泥掺配比例6%。根据工后沉降对改良效果实施评价，在试验段道路中轴线位置设置测点1＃、2＃、3＃，并与普通路段路基沉降量进行比较，具体结果如下表2所示；

表2：6%水泥掺配比例下改良土路基与普通路基沉降检测结果

从上表2可知：1）试验段改良路基，工后沉降在50d时处于最大状态，其平均值为8.7mm，50d～80d沉降不再发生变化，充分说明改良土路基

50d时基本沉降完成；2）各时间段内，改良土路基工后沉降均小于普通路基，路基填筑完成后80d时，工后沉降相差7.3mm，说明相较于普通土体，水泥改良土稳定性更高。由此可知，该文章确定的水泥掺配比例6%改良方案改良效果最佳，完全能够满足路基施工标准要求。

结论

综上所述，该文章依托某公路项目高液限土路基改良处理案例，采用击实及抗压强度试验，对各种水泥掺配比例下高液限土含水率及抗压强度实施检测分析，得出如下结论：

（1）水泥掺配比例为4%、5%条件下，试块抗压强度完全符合标准要求，但试块浸水养生质量损失较大，达不到相关标准要求，所以判定抗压强度不达标；

（2）水泥掺配比例6%条件下，试块抗压强度平均值为1.0MPa，完全符合标准要求，且浸水养生质量损失满足标准要求，而压实度为94%、96%条件下，改良土可分别满足94#、96#地区填筑要求；

（3）各时间段内，改良土路基工后沉降均小于普通路基，路基填筑完成后80d时，工后沉降相差7.3mm，说明相较于普通土体，水泥改良土稳定性更高。由此可知，该文章确定的水泥掺配比例6%改良方案改良效果最佳，完全能够满足路基施工标准要求。

参考文献

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