粉質(zhì)土在路基填筑中的應(yīng)用及施工工藝

粉質(zhì)土在路基填筑中的應(yīng)用及施工工藝 劉丙青
隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國的鐵路建設(shè)進(jìn)入了以高速鐵路為標(biāo)志的高速發(fā)展階段，為減少資源的浪費和人為地破壞生態(tài)環(huán)境，在我國鐵路的施工建設(shè)中要求采用就地取土的原則，根據(jù)粉質(zhì)土的特性及鐵路建設(shè)的需要，粉質(zhì)土必須經(jīng)改良后作為路基填料使用，我國內(nèi)蒙是一個粉質(zhì)土區(qū)域分布較廣的地區(qū)，現(xiàn)就路基工程中粉質(zhì)土改性施工工藝作一簡單介紹。
高速鐵路 粉質(zhì)土 路基填料 施工工藝

0.引言
粉質(zhì)土在作為我國內(nèi)蒙廣闊土地中的主要土類的同時，也成為了我國內(nèi)蒙地區(qū)鐵路建設(shè)的主要路基填料，粉質(zhì)土是路基填筑用土中較差土類，我們在應(yīng)用其的同時也必須對其進(jìn)行利用改造，使其達(dá)到我們的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。
1．工程概況及存在問題
粉質(zhì)土顆粒細(xì)，水穩(wěn)性差，當(dāng)路基土體浸水后土顆粒間幾乎沒有粘結(jié)力，摩阻力也極小，雨季極易產(chǎn)生邊坡沖刷和滑塌。在我國的鐵路及公路施工中已經(jīng)出現(xiàn)了由于路肩和邊坡表面雨水滲入路基，導(dǎo)致邊坡和路肩坍塌的事故。因此，應(yīng)采取切實有效的措施，進(jìn)行路基填筑的施工。
1．1 粉質(zhì)土易出現(xiàn)的`問題
1.1.1粉質(zhì)土的保水性差且灑水時不宜浸透，壓實較難控制，路基施工中經(jīng)常導(dǎo)致壓實度不夠；
1.1.2 在碾壓過程中用大型壓路機(jī)進(jìn)行強振，遍數(shù)越多壓實度不但沒有增加，反而降低，經(jīng)常出現(xiàn)返工，造成浪費機(jī)械臺班現(xiàn)象；
1.1.3粉土顆粒間摩擦力很小，在壓路機(jī)的震動。推擠作用下表層5cm范圍內(nèi)的土表現(xiàn)比較松散，出現(xiàn)“脫皮”現(xiàn)象。
1.1.4 表觀質(zhì)量較差、平整度差、有波浪、碾壓時有輪輒。
1.2工程物理特性
1.2.1粉質(zhì)土顆粒比較均勻，顆粒多集中在0.005mm~0.05mm
1.2.2粉質(zhì)土粘聚力小，土體不能緊密相連，振動壓實時很難作用到較深土層。
1.2.3粉質(zhì)土的保水性差，易失水，壓實時頂層5cm厚土層易與下部脫離，導(dǎo)致表層填筑壓實度達(dá)不到要求。
1.2.4粉質(zhì)土的壓實度與含水量密切相關(guān)，含水量的大小對路基的壓實度影響很大。
2、粉質(zhì)土路基填筑的主要施工處理方法
在我巴新鐵路大板北站站場工程施工過程中，針對粉質(zhì)土特性，根據(jù)地質(zhì)勘測的詳實報告及有關(guān)處理粉質(zhì)土的經(jīng)驗，在施工中采用了綜合處理的思想，并進(jìn)行針對性研究，提出如下處理措施：
2.1 放緩邊坡
根據(jù)粉質(zhì)土填筑、開挖后易發(fā)生滑坡、坍塌現(xiàn)象，在粉質(zhì)土施工中采用放緩邊坡方法使土體不易塌方，處于自穩(wěn)狀態(tài)。增加壓實寬度原設(shè)計要求增加寬度30ｃｍ，在實際施工中根據(jù)具體實踐加寬到50~70ｃｍ，以預(yù)留沖刷寬度，維持和保護(hù)主體路基的穩(wěn)定。多余土方可在路基填筑至于93區(qū)，采用挖掘機(jī)抓挖，但仍保留30ｃｍ左右超寬至路基上作為填筑用土。（如圖1）

（a）填方路基示意圖

（b）挖方路基示意圖
圖1 路基斷面示意圖
2.2 施工中注意控制路基表面平整度
路基表面平整，有利于水在路表均勻漫流，不致于形成局部溜槽。一定的路拱3％有利于路基范圍內(nèi)的降水及時排到路基外側(cè)，不使積水滲入土基。
2.3 加強防護(hù)
路塹、路堤邊坡按設(shè)計修整后應(yīng)立即漿砌護(hù)坡、護(hù)墻，防止雨水直接侵蝕，吸水后容易產(chǎn)生位移、裂縫。
2.4 加強排水
在粉質(zhì)土路基填筑兩側(cè)及時開挖水溝，有利于地表水和地下水的排出，使該路基不受雨水侵蝕，以保證路基含水量不大于土的最佳含水量。施工時應(yīng)避開雨季作業(yè)，當(dāng)實在避不開時，在雨后需翻開表層30~50cm進(jìn)行晾曬，待土的含水量達(dá)到其最佳含水量時方可進(jìn)行下一步施工。粉質(zhì)土路基填筑施工中，土的含水量宜在最佳含水量的+1%范圍內(nèi)。
2.5 摻石灰改良
在平整好的路基填土摻加一定量的石灰進(jìn)行改良，保證含水量不超過規(guī)定值，進(jìn)行充分壓實、整形。我巴新鐵路大板北站部分路基采用此方法結(jié)合上述幾步進(jìn)行改良。以下是基本作業(yè)方法：
2.5.1 運輸攤鋪
將粉質(zhì)土采用機(jī)械挖運至路基上，路基填筑松鋪厚度為25cm，壓實厚度為20cm，松鋪系數(shù)1.25。分堆運輸后由推土機(jī)進(jìn)行推平，為保證厚度均勻和施工橫坡度，采用平地機(jī)進(jìn)行整平。
2.5.2 摻灰
摻灰施工時，在已平整好的路基上，根據(jù)計算石灰的摻量：25kg/㎡，進(jìn)行方格標(biāo)注和堆放，由人工均勻撒布。
2.5.3 拌和
采用路拌機(jī)進(jìn)行拌和，為保證拌和均勻性符合要求，拌和前應(yīng)先檢查齒輪是否有損缺。路拌深度一般為20cm，拌和次數(shù)為2～3次。
2.5.4 平整
拌和均勻后，采用平地機(jī)進(jìn)行二次整平，并對縱、橫坡進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，確保路基頂面不積水。
2.5.5 碾壓
確定在最佳含水量情況下進(jìn)行碾壓，碾壓采用20t振動壓路機(jī)進(jìn)行，壓實遍數(shù)根據(jù)試驗段得出：靜壓1遍后進(jìn)行3～4遍振動壓實，先快后慢，先輕后重；速度一般控制在3km/h，輪跡重疊寬度為1/2。為消除輪跡和保證表面平整，最后一遍采用18t～20t光輪壓路機(jī)進(jìn)行，根據(jù)規(guī)范要求，嚴(yán)格控制壓實度。
2.5.6 檢驗
因粉質(zhì)土路堤壓實后的緊密程度比一般土填筑的路基重，故壓實度檢測點數(shù)應(yīng)增加一倍。為加快施工檢測進(jìn)度，壓實度檢測采用Evd檢測儀進(jìn)行（但對我國鐵路路基所使用的寬泛填料來說，Evd路基質(zhì)量檢測標(biāo)準(zhǔn)尚未進(jìn)行系統(tǒng)試驗研究，Evd路基質(zhì)量檢測標(biāo)準(zhǔn)尚未建立，故在施工前采用80～100組與灌砂法進(jìn)行對比試驗，得出其相關(guān)線性方程：當(dāng)相關(guān)系數(shù)＞0.9時才可采用，并根據(jù)儀器說明書進(jìn)行水分修正）。
2.5.7 養(yǎng)護(hù)
根據(jù)粉質(zhì)土土性，摻灰后的養(yǎng)護(hù)是確保質(zhì)量的關(guān)鍵，施工后表面易出現(xiàn)開裂及浮土，必須進(jìn)行早晚兩次灑水養(yǎng)護(hù)，直至施工下一層。
3．結(jié)束語
對大板北站路基工程中粉質(zhì)土填筑路基的處理，通過各項試驗以及施工過程的控制及數(shù)據(jù)采集，并對比論證了處理結(jié)果，得出以下結(jié)論：
3.1摻石灰改良施工后，填方段土體密實，含水量適中，對路基穩(wěn)定性有很大幫助。
3.2密實度變化不大，土基穩(wěn)定性好，表明石灰處理層的封閉性好，無滲水現(xiàn)象，路基無沉降變形，回彈彎沉值滿足要求。
3.3試驗證明，防水、保濕是粉質(zhì)土施工中防止變形破壞的關(guān)鍵，并采用封閉、改善粉質(zhì)土的性質(zhì)、完善排水系統(tǒng)等綜合處理措施，粉質(zhì)土填筑問題是可以解決的。
本文通過對大板北站路基工程粉質(zhì)土改造使用取得的成果作了簡單的總結(jié)，旨在為同類似的工程提供有意義的參考。
參考文獻(xiàn)
[1] 《路基施工技術(shù)規(guī)范》人民交通出版社 2005-4-25
[2] 《鐵路工程土工試驗規(guī)程》中國鐵道出版社 2004-3-9