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      淺談石灰改良土對(duì)路基彎沉值的影響

      2019-10-21 18:25:23靳峰
      裝飾裝修天地 2019年8期
      關(guān)鍵詞:壓實(shí)度

      靳峰

      摘? ? 要:濰坊港中港區(qū)東作業(yè)區(qū)#18-#19泊位后方疏港二路為吹填土形成,地層為沖填土、粉砂,地基承載力較低,液化等級(jí)為中等,地基處理采用無填料振沖和滿夯施工工藝,經(jīng)檢測(cè)壓實(shí)度和地基承載力均達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo),但路基彎沉值檢測(cè)達(dá)不到設(shè)計(jì)要求,探討通過石灰改良土工藝提高路基強(qiáng)度和穩(wěn)定性。

      關(guān)鍵詞:石灰改良土;壓實(shí)度;彎沉值

      1? 引言

      生石灰加到粉質(zhì)砂土中,既能吸收土中多余水分,又能反應(yīng)生成有顯著膠結(jié)能力的二氧化鈣,使松散狀粉質(zhì)砂土轉(zhuǎn)為有粘性的復(fù)合土層,即改良土層,經(jīng)壓實(shí)后,具有較高的強(qiáng)度和良好的穩(wěn)定性,同時(shí)生石灰的酸化作用使路基土層獲得長期的強(qiáng)度儲(chǔ)備,確保路基在使用中具備足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。

      2? 工程概況

      濰坊港中港區(qū)東作業(yè)區(qū)#18、#19滾裝泊位工程疏港二路項(xiàng)目,位于濰坊港中港區(qū)南大堤以北,道路設(shè)計(jì)起點(diǎn)位于南大堤,向北延伸至#19泊位碼頭前沿,設(shè)計(jì)全長1130.036m,道路總寬度為50m,路面面層為水泥混凝土高強(qiáng)連鎖塊,并配套建設(shè)道路照明、排水、碼頭通信、給排水等工程。

      疏港二路設(shè)計(jì)道路總寬50m,橫斷面布置形式為(自左至右):3m(人行道)+0.75m(路緣帶)+5×3.75m(行車道)+0.5m(路緣帶)+4m(中分帶)+0.5m(路緣帶)+5×3.75m(行車道)+0.75m(路緣帶)+3m(人行道)。道路全線路拱橫坡度為2%;人行道橫坡度2%,坡向行車道。

      疏港二路采用高強(qiáng)混凝土聯(lián)鎖塊路面,路面結(jié)構(gòu)如下:

      設(shè)計(jì)道路路面結(jié)構(gòu)層總厚度95cm,自上而下分別為:10cmC50高強(qiáng)混凝土聯(lián)鎖塊面層+5cm中粗砂墊層+20cm水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石上基層+20cm水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石下基層+40cm厚石碴墊層。

      由于路基均為吹填形成,吹填土主要為粉土、夾粉薄砂,局部為淤泥,因此需對(duì)軟基處理后的路基頂面往下0.3m厚(路基范圍內(nèi))的吹填土進(jìn)行摻石灰改良(石灰摻量8%)。

      3? 石灰改良土施工工藝

      3.1? 土基處理設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

      (1)地基承載力:地基承載力特征值≥150kPa;

      (2)沉降要求:容許工后沉降≤0.5m;

      (3)壓實(shí)度≥93%;

      (4)路基頂面交工驗(yàn)收彎沉值 LS= 310.5 (0.01mm)。

      疏港二路地基處理采用無填料振沖法(振沖點(diǎn)間距為2.4m,處理深度10.0m,且達(dá)到原海底面以下1.0m),振沖完成后對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行碾壓、整平,最后采用1000kN·m夯擊能滿夯兩遍。經(jīng)壓實(shí)度和承載力檢測(cè)均滿足設(shè)計(jì)要求,但土基大部分區(qū)域頂面彎沉值達(dá)不到設(shè)計(jì)指標(biāo)(LS=310.5)。為了解決彎沉值不達(dá)標(biāo)的問題,結(jié)合學(xué)習(xí)東營廣利港施工經(jīng)驗(yàn),根據(jù)本工程吹填土特點(diǎn),路基摻石灰改良厚度為0.6m(原設(shè)計(jì)厚度為0.3m),選取K0+160-K0+200西半幅進(jìn)行8%的石灰改良土試驗(yàn)。

      3.2? 施工工藝

      3.2.1? 工藝流程

      施工放樣→土方開挖→布生石灰→石灰拌合→整平碾壓→試驗(yàn)檢測(cè)。

      試驗(yàn)段選在K0+160-K0+200段西半幅,長40m,寬22m,厚 60cm。分兩層施工,每層厚度30cm,分兩次拌和、整平及碾壓。2017年4月3日至7日,進(jìn)行第一層石灰改良土施工,4月7日至12日進(jìn)行第二層石灰改良土施工。采用22t壓路機(jī)穩(wěn)壓2遍,振壓4遍。

      3.2.2? 施工過程

      (1)施工放樣。試驗(yàn)段控制邊線施工放線,用石灰標(biāo)記,邊線處適當(dāng)放坡,南北方向,兩端各放坡2m。

      (2)土方開挖。對(duì)試驗(yàn)段采用挖掘機(jī)進(jìn)行土方開挖,設(shè)計(jì)土基頂標(biāo)高挖深30cm,倒運(yùn)至土方存放區(qū)。每5m測(cè)量整平后的高程,用白灰作出基準(zhǔn)點(diǎn),以便后期控制改良土厚度。

      (3)布生石灰?;鶎诱酵瓿珊?,按照設(shè)計(jì)摻量、拌和厚度、網(wǎng)格面積計(jì)算出每個(gè)網(wǎng)格石灰用量(根據(jù)試驗(yàn)段土工擊實(shí)報(bào)告數(shù)據(jù)暫估,8%的石灰改良土最大干密度按1.71,最佳含水率15.1%,碾壓完成后壓實(shí)度不低于93%重新核算)。

      計(jì)算如下:

      每方灰土的干混合料質(zhì)量M=1710*93%=1590.3kg;

      每方灰土中石灰的質(zhì)量M灰=1590.3*8%/(1+8%)=117.8kg;

      灰土總量=40*22*0.6=528m3;

      石灰總量:M=528*117.8/1000=62.2t;

      每層拌和石灰方量為31.1t??紤]到放坡等的影響,第一層拌和生石灰使用約35t,第二層拌和時(shí)生石灰使用約38t。

      (4)石灰拌合。按照計(jì)算量布石灰采用挖掘機(jī)攤平后進(jìn)行碾壓,將大粒徑生石灰塊壓碎,具體拌和情況:路拌機(jī)拌和3次,石灰攤平后進(jìn)行第一次拌和,拌和后用挖掘機(jī)粗平,然后覆蓋篷布防雨悶料。第一次拌和24小時(shí)后用路拌機(jī)進(jìn)行第二次拌和,拌和后,取樣進(jìn)行含水率檢測(cè)為17.65%;第一次拌和34小時(shí)后用路拌機(jī)進(jìn)行第三次拌和,取兩組土樣進(jìn)行含水率檢測(cè)分別為17.5%、16.4%,符合碾壓條件,進(jìn)行整平碾壓。拌和過程中石灰改良土均勻,無結(jié)團(tuán)、大塊、夾層等現(xiàn)象。

      (5)整平、碾壓。分兩層整平、碾壓,每層設(shè)計(jì)松鋪厚度為35cm。

      第一層碾壓情況:先用挖掘機(jī)粗平并初步碾壓,然后采用平地機(jī)進(jìn)行刮平,刮平后壓路機(jī)先穩(wěn)壓2遍,無特殊情況,振動(dòng)碾壓第一遍,輪跡明顯;振動(dòng)碾壓第二遍,輪跡明顯,部分起皮粘輪;振動(dòng)碾壓第三遍,輪跡減輕,前進(jìn)時(shí)起皮粘輪明顯,后退時(shí)消除;振動(dòng)碾壓第四遍,輪跡減輕。因第四遍振壓時(shí)間較晚,視線較差,第二天穩(wěn)壓一遍收面,收面時(shí)距路邊緣7m處開始出現(xiàn)起皮粘輪現(xiàn)象。

      第二層碾壓情況:拌和悶料同第一層,在含水率檢測(cè)分別為16.67%,15.76%,14.90%后,開始整平、碾壓。穩(wěn)壓兩遍無特殊情況,效果良好。振動(dòng)碾壓第一遍,輪跡1cm左右,土層表面有破碎,碾壓至邊緣7m處開始出現(xiàn)起皮粘輪現(xiàn)象;振動(dòng)碾壓第二遍,輪跡減輕,全部區(qū)域起皮粘輪;振動(dòng)碾壓第三遍,輪跡減輕,土層較干,碾輪中部粘土;振動(dòng)碾壓第四遍,輪跡輕,上層土干裂、分層,破碎較嚴(yán)重(停止碾壓,晾曬,防止過振)。

      3.3? 試驗(yàn)檢測(cè)

      3.3.1? 石灰改良土的最佳含水率及最大干密度

      通過現(xiàn)場(chǎng)取土樣進(jìn)行擊實(shí)試驗(yàn),確定8%石灰改良土的最佳含水率及最大干密度。

      3.3.2? 壓實(shí)度檢測(cè)

      (1)第一層石灰土壓實(shí)度。在試驗(yàn)區(qū)取編號(hào)1、2、3、4共四個(gè)點(diǎn)進(jìn)行壓實(shí)度檢測(cè),分別為95.6%、97.1%、97.2%、93%,達(dá)到設(shè)計(jì)要求壓實(shí)度93%。

      (2)第二層石灰土壓實(shí)度。在試驗(yàn)區(qū)取編號(hào)A、B、C、D共四個(gè)點(diǎn)進(jìn)行壓實(shí)度檢測(cè),分別為95%、93.2%、96.3%、98.8%,達(dá)到設(shè)計(jì)要求壓實(shí)度93%。

      3.3? 彎沉值檢測(cè)

      進(jìn)行彎沉值檢測(cè)并達(dá)到要求。

      4? 結(jié)束語

      通過石灰改良土試驗(yàn)段施工(石灰摻量8%,分兩層,穩(wěn)壓2遍、振壓4遍),上下兩層壓實(shí)度檢測(cè)結(jié)果均滿足設(shè)計(jì)要求(壓實(shí)度不低于93%),彎沉值檢測(cè)除邊緣車道數(shù)值偏高外,其余檢測(cè)值小于設(shè)計(jì)值310.5,路基通過石灰改良后對(duì)提高土基強(qiáng)度和穩(wěn)定性有較好效果,雖然短時(shí)間內(nèi)土基強(qiáng)度增長不明顯,但石灰改良能使路基土層強(qiáng)度逐漸增加,達(dá)到強(qiáng)度的長期儲(chǔ)備。石灰改良土施工工序較多,特別是含水率控制在最優(yōu)含水率條件下進(jìn)行碾壓效果最好,改變路基彎沉檢測(cè)數(shù)值明顯,工程造價(jià)低,是一種值得推廣應(yīng)用的經(jīng)濟(jì)型路基處理方法。

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