高液限土填筑路基的施工方法研究

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1、高液限土填筑路基的施工方法研究林伟（南平京福高速公路有限责任公司，南平353000）摘要：本文结合三福高速公路南平段对高液限土的研究，提出高液限土填筑路基的施工方法及现场质量控制办法。关键词高液限土填筑施工方法一、前言按照我国现行的《公路路基施工技术规范》JTJ033-95规定液限大于50，塑性指数大于26的土，以及含水量超过规定的土，不得直接作为路堤填料，需要应用时，必须采取满足设计要求的技术措施，经检查合格后方可使用。三福高速南平段在施工过程中遇到了相当数量的高液限土，经室内试验，其液限为57.2，塑性为30.5，塑性指数为26.7；其中

2、部分土的液限达到82.8，塑限为33.5，塑性指数为49.3。按以往惯例在工程中出现的高液限土一般采取废弃换土方法解决，不仅增加土石方调运费用，而且要占用大量非永久性工程用地，产生新的弃土堆，破坏环境；若采用石灰或用其它固化材料改良，所需费用相当高，同时施工工艺复杂，质量控制难度大，还将延长工期，因此无论是换填或是改良，都是非常困难的。借鉴我国已有将高液限土用于高速公路路基填筑的实例，如泉厦高速公路，广东普惠、电湛高速公路等均已建成通车，由此说明高液限土在一定的条件下是可以用于路基填筑的。我部与交通部公路科研所合作，对高液限土的路用性能及施工

3、处理技术进行了专门研究。二、高液限土的特性高液限土由花岗岩等风化而成，这种土液限含水量大，液限指数高，水稳定性极差，根据以往经验及室内试验研究，我们发现高液限土具有以下特性：1、塑性指数大，胀缩性明显，在干燥状态下的强度较高，但一旦遇水后迅速软化，线膨胀率可达百分之几十，强度也急剧降低，在较干状态下压实度符合规范要求的，往往在一场雨之后再测便达不到要求，甚至会下降十几个百分点。在最佳含水量情况下击实得到的CBR值往往小于3，其水稳性极差，在干燥状态下甚至会从空气中强烈吸水。2、湿法制件（即在制备预定含水量土样的时候，采用将高含水量的天然土逐步

4、晾干的办法达到预计的含水量），所得最佳含水量高于干法，而最大干密度低于干法，因此在同等条件下湿法所得试件强度高于干法，原状土的强度大于扰动土的强度，而且现场湿土填料也必须经过晾晒降低含水量后方才进行分层碾压施工，因此湿法制件更符合实际施工过程。3、高液限土在最佳含水量下击实得到最大的干密度，其强度（CBR）值却不是最大的，也就是说最大干密度与最大强度（CBR）分别对应着两个不同的含水量，高液限土的密度曲线与强度曲线是两条分离的双驼峰曲线，这明显与非高液限土不同。4、高液限土的密度并不是简单地随着击实功的增加而增加，在一定含水量下，当击实功超过

5、某一值后其密度不再增加，甚至下降，同样其强度在超过一定的击实功后便开始下降；这主要是由于土体是由固、液、气三相物质构成，在锤击过程中，虽然能挤出一些空气，但空气却不能全部及时地排挤出来，空气受到压缩，使土中的内应力增加，并导致产生裂缝，使土体抵抗外界荷载的能力降低；另一个原因是由于击实后土颗粒过份靠近，此时已覆在土颗粒周围的较厚的水膜在颗粒接触处受到压挤，导致颗粒接触处的水膜减薄而其他位置的水膜增厚，使土的结构变更，产生触变现象，导致土体的粘结力和强度降低。三、室内研究强度和变形是高速公路路基最重要的两个控制指标，所有因路基而引起的路面破坏均

6、可归结为这两个指标不满足要求所致。高速公路对路基的要求是保证强度与稳定性，路基的压实度是为了保证其强度，减小变形，提高压实度本身不是目的，而是手段。通常土的基本实测指标是含水量ω，土粒比量G及密度三个，对于利用高液限土筑路的控制指标,参考国内外高速公路试验的经验,由于高液限土的密度曲线与强度曲线（承载比CBR）是两条分离的双驼峰曲线，另外，在含水量较高的情况下，高液限土往往随着击实功的增加其强度降低，这在工程上主要表现为超压后的“弹簧”现象，因此，室内试验分别进行了不同击实功（层数X击数；3×18、5×29、5×59，分别相当于轻型、中型和重

7、型击实功）、不同含水量情况下的密度、强度和水稳性交叉试验，以明确高液限土的含水量、击实功、密实度、饱和度、强度，水稳性之间的规律，我们选择了压实度K和饱和度Sr两个作为双控指标.Sr=e=k=式中：Sr饱和度,%e土的孔隙比,%现场压实土的干密度,g/cm3理论土的最大干密度,g/cm3在室内试验中,我们采用了湿法制件工艺,即在制备预定含水量土样的时候，采用将高含水量的天然土逐步晾干的办法达到预计的含水量，具体试验数据如下：1、该土样的基本物理力学指标如下：天然含水量（％）稠度Ｗc比重(g/cm3)液限WL塑性WP塑指IP颗粒分析（％）最佳含

8、水量（％）最大干密度(g/cm3)>0.074mm<0.074mm36.10.792.6857.230.526.727.572.519.01.692、不同击实功、不