高液限红黏土路堤填筑施工质量控制

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摘要：以临清高速公路为背景，分析了高液限红黏土的物理性能指标和路用击实特性，从填筑前的准备、填筑方式、施工要求三方面对高液限红黏土路堤填筑施工工艺展开了详细的探讨，并针对性地提出了几点施工质量控制措施，结果表明：工程取得了良好的施工效果。

关键词：高液限红黏土；路堤填筑；施工质量

1工程概况

对于临清高速公路项目而言，K127+000—K156+486.52段（孟定至国门段）路基施工中涉及的挖方总量为1125万m3，填方890万m3。在现场进行取样，而后展开土标准试验，结果表明其中的高液限红黏土占总量的70%，其结构较为疏松，内部含水量处于较高水平。经现场实地调查，整个孟定坝区基本为同种土质，若该类土方均作为弃方处理，则增加近800万m3弃方和800万m3借方，需增加大量弃土场和取土场，极不利于环境保护和造价控制。

2高液限红黏土的物理性能指标和路用击实特性

2.1高液限红黏土的物理性能指标

对高液限红黏土进行分析，得出了其各项物理性能指标，具体可参见表1。结合其中的数据进行分析，可以得知其中的液限、塑限以及塑性指数普遍较高，而诸如土粒相对密度等指标则相对较低。

2.2高液限红黏土路用击实处理

由于高液限红黏土的特殊性，因此在正式施工前需要对其进行性能试验。参考《公路路基设计规范》（JTGD30—2015）可知，需要展开湿法重型击实试验，基于击实功率的变化，可以获悉对应的填筑施工干密度极限范围以及最佳含水率，具体内容可参见图1。综合图1中所给信息分析可知，伴随着击实功率的增大，其对应的含水率将随之降低，此时干密度值将表现出随之增大的趋势。基于此特性，当进行高液限红黏土路堤填筑时，可以提升压实效率。此外，还引入了湿法处理标准，在此指导下可以获悉各含水率状态下所具备的强度以及水稳性能。基于风干法，可以持续降低高液限红黏土的含水率，由此可以获得几种不同含水率的高液限红黏土。在此基础上，有针对性地进行击实处理，具体以击实功98,50,30为宜，而后展开CBR试验。最终所得的结果与上图1的内容几乎一致，由此进一步证明：伴随着击实功率的变化，高液限红黏土所具备的干密度最大值也将随之发生改变，但这只会对天然含水率造成轻微的影响[1]。

3高液限红黏土路堤填筑施工工艺

3.1填筑前的准备

将高液限红黏土CBR下限值定为3mm，满足此条件后该土质便可以用于下路堤填筑施工，而对于上路堤而言则需要使用粗粒土材料。此外，只有路堤高度不超过20m时才可以进行取材，当高度下降至12m后，则需要严格控制好填筑厚度。在进行CBR试验时应在0.9~1.3mm这一区间内进行，由此可以良好地控制土的含水率；以各层击数为基准确定合适的压实度；当含水率增大时，对应的击实功应随之减小。

3.2红黏土填筑方式

（1）前后挖方路段石方不能立即获取：填方基底清除表土，填前碾压密实，确保基底压实度≥90%后，摊铺60cm厚的碎石垫层，压实度≥93%，再采用符合要求的黏土填筑路基。每填筑1m厚的黏土，采用45cm（虚铺50cm）厚碎石层进行隔断。（2）前后挖方路段石方可以立即获取：填方基底清除表土，填前碾压密实，确保基底压实度≥90%后，采用开山石渣进行路堤填筑。直到开山石渣不足，需要利用黏土填筑路堤。在石渣路堤顶部设置一层反滤土工布后，每填筑1m厚的黏土，采用45cm（虚铺50cm）厚碎石层进行隔断。（3）碎石隔断层：碎石隔断层采用自采碎石，碎石的最大粒径≤20cm，且级配良好。在反滤土工布30cm范围内，粒径≤6cm，且不得有棱角刺破土工布。

3.3施工要求

3.3.1填料要求

土质填料填筑时，通过试验确定最优含水率，在最优含水率±2%时填筑路基，当填料含水率偏高时，通过晾晒、塑料薄膜遮挡降雨等措施，防止含水量偏高。对于高液限土和红黏土，同时还要确保其液限不高于70%，对应93%压实度的CBR值≥3%，压缩系数≤0.5MPa-1。

3.3.2碾压要求

土质填料碾压前，设置必要的试验路段，确定合理的压实遍数和压实机具。当填料碾压过程中出现反弹现象时，取前一遍作为压实遍数。碎石隔断层采用自重36T（激振力：810/510（kN））的振动压路机进行碾压，通过试验路段调整振动频率和碾压速度，压实度≥93%。对于高填路基，同时要按照《高填工点设计图》的要求，采取冲击碾压或强夯等措施进行补强压实，填土每填筑2m冲击碾压1次，减少工后沉降。冲积碾压或强夯界面应选在碎石隔断层处，不得在黏土层上进行补强压实。

3.3.3防排水措施

路堤填筑中，水对工程质量起至关重要的作用。路堤施工过程中，必须按照设计图纸，设置必要的排水盲沟，确保地下水排泄通畅。土质路堤顶面需设置外倾2%的横坡。对于引排至填方路段的截水沟和边沟，应采取必要的临时排泄措施，地表不得有积水影响路基。

3.3.4具体施工情况

（1）该段路基大部分高填方开始填筑时间都是2017年3月份，而当时确定的通车时间为2017年11月30日，所以填料基本未晾晒，从而导致实际碾压时的含水率就是天然含水率。而在1~4月虽然属于枯水季节，但填料天然含水率基本都是25%~40%左右，从而使得实际压实度很难满足要求[2]。（2）考虑到当时填料含水率过大，而且在通车时间要求紧张的情况下，填筑都是连续进行，按设计的碾压控制存在一定的局限性，施工过程中只采取了冲击式的碾压工艺。

4高液限红黏土路堤填筑质量控制

4.1路基基底处理

基于提升路基稳定性的目的，需要全面做好基底处理工作，所用材料以碎石料为宜。具体填筑工序为：先在最底层进行，而后依次分层填筑；严格控制各层厚度在0.5m范围内，对应的碎石最大粒径应＜0.3m，并遵循横向水平填筑的施工原则。在结束基底填筑作业后，应对其各项性能指标展开全面检测，确保路基各项性能指标符合要求。工程人员在检测时应遵循施工工艺，并综合考虑基底沉降差带来的影响，考虑到基底的特殊性，需要格外注重其沉降差值，通常情况下不可超过5mm，否则将视为不合格；一旦达不到该标准，则需要随即制订处理方案，只有所有基底质量均达到工程标准后，才可展开后续施工。

4.2路堤填筑施工

若采用高液限红黏土进行路堤填筑施工，其对应的压实以及检测质量将对公路整体质量造成直接影响。具体需要做好路基稳定性控制工作，将路基沉降量控制在合理范围内，经过压实处理后虽然可以提升路基的稳定性，但应当意识到此方式所带来的效果依然相对有限。

4.3路床填筑施工

路床具有承接的作用，它是连接路面与路基的中间结构，同时路床施工质量的好坏也将对路基质量带来直接影响。国内施工路面结构大多表现为半刚性基层特性，总体来说其刚度与整体性均较为良好。但也应意识到，如果路床整体强度偏弱，在公路运营过程中汽车的荷载将无法顺利向下传递。

5结语

综上所述，高液限红黏土填筑施工工艺较为复杂，要求必须抓好施工各个阶段的细节。在整个工程建设中，需要施工单位将各个方面的工作认真落实，不断提升填筑技术水平，从而提升整个工程的质量，实现公路工程事业持续、健康发展。

参考文献：

[1]王云，关爱军，沈峰，等.红黏土路堤边坡降水影响深度模拟分析[J].公路工程，2015（5）：50-55.

[2]何茂文.红黏土在湘南地区道路设计及其施工中的应用[J].交通世界，2013（9）：152-153.

作者:杨凌 单位:云南交投集团投资有限公司