寧淮高速公路改良膨脹土填筑路堤施工工藝初步指導(dǎo)意見

1、寧淮高速公路改進(jìn)膨脹土填筑路堤施工工藝初步指導(dǎo)意見膨脹土作為高速公路路堤填筑材料已經(jīng)有較多的成功經(jīng)驗(yàn)，但也有失敗 的教訓(xùn)，同時(shí)，不同環(huán)境下形成的膨脹土性質(zhì)有較大差異。根據(jù)?公路路基施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)? ，結(jié)合以前施工經(jīng)驗(yàn)和九個(gè)標(biāo)段兩個(gè)試驗(yàn) 段現(xiàn)場施工工藝試驗(yàn)結(jié)果，圍繞膨脹土施工過程和質(zhì)量檢驗(yàn)問題，對(duì)膨脹土 路基施工提出以下指導(dǎo)性意見。一、 施工工序和要求1、所有取土坑的土料均應(yīng)揭除表層有機(jī)質(zhì)含量高的土層，黑色和深灰色的有 機(jī)質(zhì)含量高的土層不能作為路堤填料。取土坑要求盡早挖排水溝排水，降低 含水量。在取土坑鋪灰燜土之前 ,測試取土坑原狀土的密度和含水量 ,由此比擬 準(zhǔn)確計(jì)算取土坑每平方米面積的 鋪灰量

2、。2、石灰進(jìn)場之前應(yīng)該有石灰等級(jí)報(bào)告，石灰進(jìn)場以后，需要檢測其中有效CaO和MgO含量，消解后由試驗(yàn)獲得石灰中的雜質(zhì)含量， 從而得到實(shí)際的石灰等級(jí)。按照設(shè)計(jì)要求，石灰符合三級(jí)或三級(jí)以上標(biāo)準(zhǔn)才能使用。石灰在現(xiàn) 場堆放期間要防止淋雨，且不宜保存過長時(shí)間。對(duì)于在現(xiàn)場堆放時(shí)間較長的 石灰，使用前需要再進(jìn)行石灰質(zhì)量復(fù)測。3、工程經(jīng)驗(yàn)，取土坑燜料用設(shè)計(jì)摻灰劑量 40的生石灰拌和。方法是將取土 坑地表推平，由原狀土的平均干密度計(jì)算每車石灰的攤鋪面積，在地面打方 格，在每個(gè)方格內(nèi)把石灰攤平，然后用挖機(jī)推土燜料。為了保證土料含水量 及摻灰均勻，燜灰的第二天、第三天在取土坑各翻拌 1 遍，然后才能上路。4、土料在

3、取土坑燜料3天(72h)后，運(yùn)到路基上攤鋪，按照試驗(yàn)段測試的松鋪 土料密度，要求壓實(shí)后的土層厚度不大于 20cm。在攤鋪后用推土機(jī)推平，然 后用鏵犁不斷耕翻，同時(shí)用中拖破碎土塊，使整個(gè)土層均勻降低含水量并使 土塊破碎。5、當(dāng)土塊粒徑小于 8cm 且土層含水量降到 23左右時(shí)進(jìn)行第二次摻灰。在 第二次摻灰前，用輕型壓路機(jī)把土層外表壓平，再用平地機(jī)粗平一遍。按照 該土層碾壓后的設(shè)計(jì)干密度和厚度，計(jì)算每平方米二次摻灰重量和每車灰攤 鋪的面積，在地面上打方格，然后攤鋪干狀消石灰。將消石灰攤平。6、用穩(wěn)定土拌和機(jī)進(jìn)行粉碎至少兩遍，使石灰和含水量均勻。當(dāng)最大土塊小 于5cm大于5cm的土塊含量不超過5%，

4、測試粉碎后土體石灰劑量和含水 量。當(dāng)每一測點(diǎn)的石灰劑量均到達(dá)設(shè)計(jì)劑量± 1且所有測點(diǎn)的含水量在 大于最正確含水量 2%左右不得低于最正確含水量 ，快速連續(xù)壓實(shí)到設(shè)計(jì) 壓實(shí)度。7、假設(shè)某測點(diǎn)的石灰劑量低于設(shè)計(jì)值 -1%，在該點(diǎn)控制的范圍內(nèi)加灰到設(shè)計(jì) 值+0.5%，然后再用穩(wěn)定土拌和機(jī)粉碎拌和一遍。假設(shè)測試的含水量過高或非 常不均勻超出最正確含水量0+3%的范圍，需要繼續(xù)采取拌和的方法降 低含水量，對(duì)局部含水量過低的點(diǎn)要采用灑水措施。8、 盡量縮短二次摻灰至碾壓結(jié)束的時(shí)間，每個(gè)作業(yè)段的長度不宜大于150m9、機(jī)械組合：每個(gè)施工作業(yè)隊(duì)除配備正常的土方機(jī)械外，還應(yīng)配備穩(wěn)定拌和 機(jī)，振級(jí)在 3

5、0T、 50T 的振動(dòng)壓路機(jī)各一臺(tái)。10、路基施工橫坡不小于 2%，且外表無坑洼現(xiàn)象。11、碾壓超寬寬度3050cm,超寬局部多壓12遍。12、路基壓實(shí)度檢驗(yàn)采用灌砂法，檢驗(yàn)頻率比正常土路堤規(guī)定增加一倍。二、 保證質(zhì)量的措施和試驗(yàn)方法1、施工期間做好防水工作膨脹土遇水以后有狀況迅速變化，因此整個(gè)施工期間需要做好防水措施， 加強(qiáng)排水，防止雨淋。在連續(xù)進(jìn)行路堤施工期間，應(yīng)采用路堤兩側(cè)排水溝排 水或用機(jī)器排水，不容許在排水溝中大量積水。路基上土后，假設(shè)在碾壓前 降雨，要搶在降雨前整平碾壓一遍，保持不低于 2的橫坡，以利于地表水迅 速排泄。在冬季停工期間和路堤修筑到設(shè)計(jì)高程后假設(shè)不迅速進(jìn)行路面施工，需

6、要超填一層保護(hù)層，保護(hù)層的厚度 20cm,壓實(shí)度不低于85%。2、石灰改進(jìn)土控制最大粒徑建議施工時(shí)控制最大粒徑為 5cm，且大于5cm顆粒含量不高于5%。要做到該控制指標(biāo),土料上路以后,需要用鏵犁連續(xù)翻拌并用中拖破碎,使碾 壓土體含水率均勻降低，在二次摻灰前，土塊粒徑小于8cm;二次拌灰后用穩(wěn)定土拌和機(jī)粉碎至少兩遍。3、碾壓前石灰劑量、含水量控制檢測石灰劑量到達(dá)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),拌和均勻是保證改進(jìn)土性質(zhì)的條件。為此,在 加強(qiáng)石灰劑量檢測的同時(shí),需要嚴(yán)格控制施工過程,保證添加的石灰總量到 達(dá)設(shè)計(jì)要求、石灰質(zhì)量到達(dá)要求的等級(jí),兩次拌灰都要均勻。如經(jīng)檢測石灰劑量缺乏,計(jì)算缺少的石灰量,由監(jiān)理現(xiàn)場監(jiān)督補(bǔ)足石灰

7、, 然后再拌勻。建議碾壓含水量控制在最正確含水量 Wop03%范圍，同時(shí)一個(gè)碾壓段內(nèi) 含水量變化范圍控制在 3以內(nèi)。含灰量最低值高于設(shè)計(jì)值 -1%、最大值與最 小值的差值控制在 2以內(nèi)；連續(xù)碾壓到需要的壓實(shí)度。碾壓含水量太高和含水量、含灰量不均勻都會(huì)使碾壓后的壓實(shí)土的壓實(shí) 度不均勻，造成檢測壓實(shí)度不合格。在二次施工工藝的兩次摻灰時(shí)，應(yīng)該準(zhǔn) 確的計(jì)算摻灰量并充分拌和使含灰量、含水量均勻。第一次在取土坑摻灰前， 用環(huán)刀法測試土層在 0.5m，1.5m，2.5m 等深度的密度，同時(shí)測試含水量，計(jì) 算土層平均干密度，然后得到第一次摻灰量和每一車灰攤鋪的面積；第二次 在路面摻灰，根據(jù)每層土碾壓后的設(shè)計(jì)干

8、密度，計(jì)算第二次摻灰量和每一車 灰攤鋪的面積。摻消石灰時(shí)，注意進(jìn)行石灰含水量修正和考慮實(shí)際干密度比 設(shè)計(jì)干密度可能稍高的修正、壓實(shí)后的土層厚度修正等。盡量做到不補(bǔ)灰。附件：1、灰劑量標(biāo)準(zhǔn)曲線試驗(yàn)方法2、石灰劑量衰減曲線試驗(yàn)方法3、擊實(shí)試驗(yàn)方法4、快速測試含水量方法寧淮高速公路總監(jiān)辦2003年9月7日附件：1、石灰劑量標(biāo)準(zhǔn)曲線試驗(yàn)方法 石灰劑量到達(dá)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，拌和均勻是保證改進(jìn)土性質(zhì)的條件。為此，在 加強(qiáng)石灰劑量檢測的同時(shí)，需要嚴(yán)格控制施工過程，保證添加的石灰總量到 達(dá)設(shè)計(jì)要求、石灰質(zhì)量到達(dá)要求的等級(jí)，兩次拌灰都要均勻。?公路工程無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗(yàn)規(guī)程?JTJ057-94中建議采用EDTA滴定

9、法T0809-94確定水泥或石灰穩(wěn)定土中水泥或石灰劑量。 但該方法測定的石灰劑量受齡期影響比擬大，也是施工單位和檢測單位對(duì)結(jié)果產(chǎn)生 分歧的主要爭論點(diǎn)。本次石灰劑量試驗(yàn)方法在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定方法的根底上進(jìn)行改 良，采用模擬施工現(xiàn)場的方法來進(jìn)行試驗(yàn)，具體試驗(yàn)步驟如下： 1、石灰劑量標(biāo)準(zhǔn)曲線的共做四組不同的石灰劑量， 分別為： 素土素 土可直接按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定進(jìn)行試驗(yàn) 、3灰土、 5灰土、 7灰土。 2、取土坑取土測出天然含水量一般數(shù)值應(yīng)在 25以上。 3、準(zhǔn)備土樣，按比例摻入第一次石灰， 3灰土先摻 1.2灰、 5灰 土先摻 2灰、7灰土先摻 2.8灰，石灰為碾壓通過 2.5mm 篩的烘干生石 灰要求為皿級(jí)灰，

10、土塊作適當(dāng)粉碎，并與石灰充分拌勻第一次摻烘干生 石灰，第二次摻烘干消石灰 。 4、燜灰 3 天，模擬取土坑燜灰，將試樣裝入塑料袋扎緊，第二天及 第三天各拌和一次。 5、摻入剩下的石灰烘干消解灰 ，拌勻，模擬施工現(xiàn)場，敞開口袋口，讓土樣外表與空氣接觸，再燜灰 2天，每天拌和23次，在第二天使試 樣含水量小于 16。 6、將試樣粉碎，通過 2.5mm 篩，充分拌勻，檢測含水量，將含水量 配置到 19，然后燜灰 24 小時(shí)。7、按標(biāo)準(zhǔn)方法做石灰劑量試驗(yàn)，土樣稱重為150g,做平行試驗(yàn)，以兩次試驗(yàn)的平均值為試驗(yàn)結(jié)果。2、5石灰土石灰劑量衰減曲線試驗(yàn)方法1、取土坑取土測出天然含水量一般數(shù)值應(yīng)在 25以上

11、。2、土樣按干土重10kg準(zhǔn)備可分成23等份，按比例摻入第一次 灰，先摻2%灰，石灰為碾壓通過2mm篩的烘干生石灰要求為皿級(jí)灰，土 塊作適當(dāng)粉碎，并與石灰充分拌勻第一次摻烘干生石灰，第二次摻烘干消 解石灰。 3、燜灰 3 天，模擬取土坑燜灰，將試樣裝入塑料袋扎緊，第二天及 第三天各拌和一次。 4、摻入剩下的石灰，拌勻，模擬施工現(xiàn)場，敞開口袋口，讓土樣外 表與空氣接觸，再燜灰 2 天，每天拌和 23次，在第 2 天使試樣含水量小于 16%。 5、將試樣粉碎，通過 2.5mm 篩，充分拌勻，檢測含水量，將含水量 配制到 19%，然后燜灰 24小時(shí)。6、按90%壓實(shí)度計(jì)算成型 10cm中試件用壓力機(jī)

12、法，裝入塑料 袋，埋入土內(nèi)5 10cm,做2天后、5天后、8天后、14天后、20天后的EDTA 消耗量試驗(yàn)，以兩次試驗(yàn)的平均值為試驗(yàn)結(jié)果。7、與前面第 1 條作出的 5%灰土 EDTA 消耗量共同繪制一條石灰劑量衰減曲線。3、灰土的擊實(shí)試驗(yàn)方法通過擊實(shí)試驗(yàn)獲得的最正確含水量和最大干密度，兩者都是控制填土壓 實(shí)質(zhì)量的重要參數(shù)。擊實(shí)試驗(yàn)方法按照土體含水量的變化過程分干法、濕法 以及干濕結(jié)合法三種。主要差異是制樣過程中土體含水量變化方式，簡述如 下：1干法擊實(shí)試驗(yàn)方法：、在取土坑取30kg 土樣到試驗(yàn)室，并將土樣風(fēng)干到含水量 2-4%然后粉碎并過 5mm 篩； 、將土樣分成7份每份2.5kg，在每份

13、土樣中參加不同的水量使其 含水量分別到達(dá)最優(yōu)含水量 +10%、 +8%、 +6%、 +4%、 0%、 -2%、 -4%左右， 然后密封于塑料袋中備用； 、土樣加水后的第二天24小時(shí)后在每份土樣中參加 2%烘干生石 灰并密封于塑料袋中；4 、摻加 2%生石灰三天 72 小時(shí)后在每份土壤中參加 3%的烘干消石 灰；、在加水后如果土樣粘結(jié)成直徑大于 5mm的土團(tuán)那么在參加3%的烘干 消石灰的第二天24小時(shí)后把每份土樣分別粉碎、拌勻并過 5mm篩；6 、在參加 3%的烘干消解灰的第三天按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定進(jìn)行擊實(shí)試驗(yàn)。 2濕法擊實(shí)試驗(yàn)方法：1 、取土坑取 30kg 土樣到試驗(yàn)室，并測其含水量；2 、將土樣風(fēng)干到

14、含水量分別到達(dá)最優(yōu)含水量 +10%、 +8%、 +6%、 +4%、 0%、-2%、-4%左右，并在上述每個(gè)含水量下各取 2.5kg 土樣密封于塑料袋中備用；、土樣全部風(fēng)干到預(yù)定的含水量后在每份土樣中摻加2%的烘干生石灰并密封于塑料袋中；4 、摻加 2%生石灰三天 72 小時(shí)后在每份土壤中參加 3%的烘干消石 灰；5 、在參加 3%的烘干消石灰的第二天 24 小時(shí)后把每份土樣分別粉 碎、拌勻并過 5mm 篩；6 、在參加 3%的烘干消解灰的第三天按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定進(jìn)行擊實(shí)試驗(yàn)。 3、干濕結(jié)合法擊實(shí)試驗(yàn)方法石灰劑量分別為 3%、 5%、 7%1 、取土坑取土測出天然含水量一般數(shù)值應(yīng)在 25%以上。 、每一

15、個(gè)灰劑量試樣按干土重20kg左右準(zhǔn)備土樣可分成4 5等份, 按比例摻入第一次灰 3%灰土先摻 1.2%灰、 5%灰土先摻 2%灰、 7%灰土先 摻2.8%灰，石灰為碾壓通過2.5mm篩的烘干生石灰要求為皿級(jí)灰，土塊 作適當(dāng)粉碎，并與石灰充分拌勻第一次摻烘干生石灰，第二次摻烘干消石 灰。 3 、燜灰 3 天，模擬取土坑燜灰，每天應(yīng)拌和兩次。4 、將試樣晾曬至含水量為 10%以下要求在 24 小時(shí)內(nèi)完成，將試樣 粉碎、過 5mm 篩后充分拌勻，測風(fēng)干含水量。5 、然后按 2%含水量間隔配水并參加剩下的灰，再燜料 24 小時(shí)。6 按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定進(jìn)行擊實(shí)試驗(yàn)，要求做平行試驗(yàn)。 經(jīng)實(shí)際操作，第三種干濕結(jié)合法根本與現(xiàn)場施工工藝一致，土顆粒易粉 碎、摻灰均勻、含水量易控制，試驗(yàn)周期短。4、快速測試含水量的方法路堤填土在碾壓前需要頻繁測試土體的含水量，以便獲得適宜的第二次 摻灰時(shí)機(jī)和碾壓時(shí)機(jī)，并要求快速得到測試結(jié)果，滿足施工進(jìn)度的要求。直 接用烘箱法測試含水量的烘干時(shí)間要求在 12小時(shí)以上，不能滿足要求，需要 采用快速含水量測試方法。由于路堤填土中根本不含有機(jī)質(zhì)，可以用微波爐 烘干法快速測試含水量，并修正到烘箱法的結(jié)果。含水量快速測定法的方法為：建立微波爐快速烘干法和烘箱烘干法的對(duì) 應(yīng)關(guān)系圖；采用微波爐快速烘干 15min的方法測定試樣含水