含砂低液限粉土在路基填筑中的应用

发布时间：2022-10-05 10:06 热度：

　　摘 要：结合邯黄铁路施工中特定的地理条件，含砂低液限粉土在路基填筑中的使用以及工程特性的分析，总结了粉土填筑路基的压实及影响因素，提出了一套行之有效的粉土压实工艺，并在邯黄铁路施工中得到了验证。

　　关键词：含砂低液限粉土 路基填筑 应用

　　Abstract: combining the construction of yellow railroad han the specific geographical conditions, contain arenaceous low liquid limit powder soil subgrade filling in the use of the engineering characteristics and the analysis, this paper summarizes the powder soil rock subgrade compaction and the influence factors, and put forward a set of effective powder soil compaction technology, and in the han yellow verified in railway construction.

　　Keywords: contain arenaceous low liquid limit powder soil subgrade filling applications

　　1 概述

　　新建邯郸(邢台)至黄骅港铁路工程二标段地处河北省邢台和衡水市，所在地为冲积平原，地势开阔，地形平坦，一般海拔20～35m，局部低洼，全长112.12km，路基填土方量为1186万方，标段内分布大量低液限粉土，该种土质塑性指数低、粘性小，含水率较低，土质松软，作为路基填土施工时成型困难，因为低液限粉土在颗粒组成、对水的敏感程度和压实效果等方面不同于一般土，如果机械配套及施工技术不合理，路基压实度很难满足要求，质量不容易控制，所以有必要对含砂低液限粉土填筑路基问题进行分析和研究。

　　2 粉土的物理性能及工程特性

　　2.1 粉土命名

　　根据邢台和衡水市粉土的现状及其成因调查分析确定:沿线广泛出露的地层主要为第四系全新统冲积而成的粉土、黏土，以含砂低液限粉土为主。该该土呈深灰色细粒状，其表观特征为:粒径集中、松散且不稳定、工程性质不良。经过颗粒分析，该土的粒径分布见表1所示，并计算得该土的不均匀系数Cu=6.92。因此，根据土的分类，该土确切定名为含砂低液限粉土，简称粉土。

　　2.3 粉土工程特性：

　　2.3.1 根据土样的筛分结果可以知道，该土的颗粒大多集中在0.075～0.002mm颗粒分布存在着严重的不足，因此造成压实困难;

　　2.3.2 该土的毛细孔多，空隙率大，水分易蒸发，保水性差，没有粘性，呈分散状。土内有许许多多交错相通的孔道，给水分的蒸发提供了方便，施工中必须保持各环节衔接紧凑，减少水分损失，使每层填土施工在最短时间完成。

　　2.3.3 该土的黏聚力小，抗剪能力差。颗粒与颗粒之间难以形成一个整体，在外力的作用下粉土极易形成扰动破坏;

　　2.3.4 该土的水稳定性差，保水性也差，容易被水冲刷，特别是路基边坡、路基顶部等，造成滑塌或破坏，施工时必须采取必要措施加强防护;

　　3 提高粉土路基填筑质量保证措施

　　根据大广高速公路使用粉土填筑路基的施工经验，结合邯黄铁路路基填筑的规范以及设计要求，针对粉土的工程特性，分析研究粉土路基填筑的特点及质量控制：

　　3.1 由于该土的级配不良，不易压实，松铺厚度宜控制在30cm±2cm，保证在压路机的有效压实厚度范围内，采取有效的碾压机械组合、碾压方案及碾压遍数，达到符合设计要求的密实度。

　　3.2 由于水分易蒸发，保水性差，采取人为的增加低液限粉土的含水量。在取土场加水拌和、闷土，使之含水量均匀，且达到最佳含水量以上2～3个百分点，例如最佳含水率是14.2%，施工时控制在16.2～17.2%之间，以弥补低液限粉土水分蒸发快的缺陷，且在施工中保持各个环节的衔接紧凑，集中上料、尽快推平碾压，缩短施工时间，减少水分的蒸发。

　　3.3 由于黏聚力小，抗剪能力差，易扰动破坏。施工时每60cm高加铺一层3.0m宽土工格栅，以增加抗压强度、提高承载力、控制路基的不均匀沉降。同时，在上土前先在表面洒水，消除干土夹层，使上下层更好地结合在一起，且尽可能的减少机械车辆对表面的破坏，特设一个进口和一个出口，中间预留一通道，最后车辆倒进通道卸土，避免运土车辆在调头时对已压实层的破坏。

　　3.4 水稳定性差，保水性也差，容易被水冲刷，施工时采取人工配合机械的方法按设计要求做好路拱、横坡、纵坡，沿线路方向每30m增加一道临时流水槽，路基填筑时每填层加宽不少于50cm(待路基达到一定高度时在刷坡)，以保证边坡的压实度和压路机的安全等措施，尽可能的防止被水冲刷产生亏坡现象。

　　4 工程实例

　　粉土路基填前碾压及填方路基处理与其他路基相同，必须严格按照规范及设计要求进行，根据试验试铺验证，通过试验确定适宜的松铺厚度、碾压组合以及碾压遍数。

　　4.1 松铺厚度

　　根据粉土理论试验分析，铺筑时每层的松铺厚度为30cm±2cm。

　　4.2 机械选择

　　对于粉土路段路基施工，选用XS202-J或TZ25型频率在30HZ左右的振动压路机和YL20C型胶轮压路机的碾压组合。

　　4.3 碾压机械组合

　　粉土路基填筑时,碾压方案选用：一、二、二、一，即：稳压一遍、强振二遍、弱振二遍、最后再静压一遍。稳压一遍的作用是平整表面，以免振动碾压时把土堆起来;强二的作用是利用压路机的有效压实厚度，对本层的下部进行压实;弱二的作用是使本层上部密实，下部压实后如果再强振，就容易把本层下部的振散，改用弱振使本层上部密实，且把含水率小的和强振时导致松散的表面碾压密实;静一的作用就是采用胶轮压路机把表面弱振时松散的部分碾压密实。在振动碾压时，采取由低频强振向高频自然变弱振的组合方法。

　　4.4 提高压实效果的途径

　　首先通过击实试验测定最优含水量及最大干密度，在最优含水量的0～2%的范围内分层压实，碾压前应对粉土填土层的松铺厚度和含水量进行测定，符合要求后方可进行碾压，碾压时由两边自中间，曲线段由内侧向外侧纵向进退式进行碾压，保证横向轮迹重叠宽度不小于40cm，纵向碾压重叠长度不小于2m，确保碾压宽度均匀、无漏压、无死角。

　　5 结束语

　　5.1 根据低液限粉土在邯黄铁路路基填筑中的应用，在控制好含水量，按照选定的碾压组合进行碾压，严格施工工艺，低液限粉土完全可以作为路基填筑材料使用，各项检验指标能够满足TB10414-2003《铁路路基工程施工质量验收标准》

　　5.2 含水量是影响压实的主要因素，碾压时对含水率的要求较高，含水率太大容易造成“弹簧”现象，太小则松散不易压实，且表面易干燥。在施工中严格控制含水率在最优含水率以上2～3个百分点，保持各环节衔接紧凑，缩短施工时间，减少水分蒸发，就能达到理想的压实效果。

　　5.3 粉土填筑路基时应分层填筑，松铺厚度控制在30cm±2cm，动、静结合压实，采用先动后静，先强振后弱振、先低速后高速的振动压实方法。

　　参考文献

　　[1] TB10414-2003《铁路路基工程施工质量验收标准》.中铁二局集团有限公司，2004.01.01

　　[2] TB10102-2010 J1135-2010《铁路工程土工试验规程》.中铁第一勘察设计院集团有限公司，2010.11.21

　　[3]新建邯郸(邢台)至黄骅港铁路工程-施工图-路基设计通用图(邯黄施路通-12) 铁道第三勘察设计院集团有限公司，2010.10

　　作者简介：董嘉莲，男，本科学历，身份证34222219790923213X，工作单位中铁十四局集团第二工程有限公司，中级工程师，地址：山东泰安市中铁十四局二公司，邮编271000