２０１４年第２期 （总第２４０期） 黑龙江交通科技 ＨＥ ＬＬＯＮＧｄｌＡＮＧ ＪＩＡＯＴＯＮＧ ＫＥＪ Ｎｏ。２，２０１４ （Ｓｕｍ Ｎｏ．２４０） 高速公路高液限土路基施工技术研究 唐佳兴 （贵州遵义高速公路建设投资有限公司） 摘要：在高速公路的建设中，施工技术难点之一便是高液限土路基的填筑，其处理措施的好坏很大程度上 决定了高速公路施工的质量。高液限土不能直接用于路基填筑，因为它的液限、朔性指数和含水量等指标都 超出了公路施工技术规范的要求。首先就高液限土的性质等进行分析，再对高液限土在高速公路的施工技 术中的应用和存在的问题进行研究。 关键词：高速公路；高液限土；路基；施工技术 中图分类号：Ｕ４１６．１ 文献标识码：Ｃ 文章编号：１００８—３３８３（２０１４）０２—００６４—０１ ２．２高液限土改良方案 １高液限土的性质研究及其利用 １．１ 高液限土的物理性质 根据相关的高速公路技术指标以及工程实践经验来看， 高液限土的判定标准一般如下：（１）液限ｗＬ＞５０；（２）塑性 指数＞２６；（３）粒径小＝于：０．０７４ ｏｍ的细颗粒含量高。也正是 由于其细颗粒的含量较高，就使得高液限土的吸水性和保水 性很强，ＣＢＲ值相对较小，天然含水量偏高，甚至能达到 ４４％。另外，高液限土的偏离最佳含水量也能达到２５％之 多。总之，由于高液限土的以上特性，增加了高液限土在高 速公路路基中的施工难度，其具体表现包括；不易压实、施工 晾晒时间长、施工难度大等方面。若是直接采用高液限土填 筑路基，就很容易造成一系列的危害，如边坡坍塌、难压实、 弹簧现象等问题。所以，在采用高液限土施工前，一定要从 不同的路段、不同位置、不同深度分别采取土样，分别进行试 验，获得其土样特性后，再根据实际情况具体分析。 １．２高液限土的合理利用 通过一系列的土工试验证实，在“尽量利用，确保质量” 的前提下，并结合相应的技术规范，可确定高液限土的利用 就目前来看，对高液限土进行改良使用的较多的方案包 括：生石灰改良和水泥改良。但是一般来说选用水泥进行 改良，因为高速公路沿线的生石灰较少，并且较水泥来说价 格昂贵，不具有经济上的可行性。一般来说，高液限均处于 路基挖方段。在对高液限土进行改良时，除了要考虑填方段 的土体的要求，还要考虑高液限粘土挖方段的路床对压实度 和弯沉的要求。所以，在进行试验时，一般都选择路基挖方 路段。另外，由于高液限土在挖方段路基含水量存在较大的 差异，所以从经济方面考虑，一般仅将含水量小于２４％的土 体进行改良，而降含水量在２４％以上的部分作弃方处理。 ２．３ 高液限土路基的填筑工法和注意事项 （１）高液限土在分层填筑的松铺厚度方面需要进行严 格的控制，所以在施工前应该进行精确地计算，确定每车料 能够摊的面积，并且在下承层上用白灰划出格子，在负责人 的指导下有序的倒土。 （２）由于高液限土含水量较高（最高可以超过２６％），在 土料摊平后，应该先晾晒４—６ ｈ，再进行压实工作，以保证土 质达到最佳含水量。如果难以通过晾晒的方式使其含水量 原则及施工要求有以下几点：（１）高液限土中的土颗粒小于 ０．０７４ ｍｍ的部分小于７０％，且ＣＢＲ的值高于２．５，液限为 ７０％或者７０％以下的，可以用于低路堤部分的施工；土料粗 粒组（即土颗粒＞０．０７４ ｍｍ的部分）占总质量５０％以上的 粗粒土的性质由土颗粒粒径的分布和特性所决定，一般不会 受到细组土颗粒的影响，所以在填料的选用过程中可以忽略 细粒组土的塑性指标，而是按照高液限土的要求进行施工。 另外，在使用高液限土填筑路基前，一般还要设置５０ ｅｍ砂 垫层或者石渣层。 ２高液限粘土路基的改良与使用 ２．１ 高液限土路基改良的必要性 般来说，高速公路多穿越了多种不同的地区，线路纵 横交错，地形也是多种多样。建设在山涧沟壑的路段，必然 存在高填和深挖的情况。随着时间的推移，车辆的载荷加上 自然的影响，必定会对路基造成一定的影响，使路基出现沉 陷或者开裂等问题。尤其是南方地区，多雨水天气，对路基 的影响将会更加严重。所以，在高液限土的路基要求更要严 格，不能使用强度（ＣＢＲ值）达不到要求的高液限土作为路 堤填料。但当施工路段附近难以找到合适路堤填料的土壤 时，就应该对高液限土进行适当的改良，使其各项指标符合 相关的路堤填料要求。所以说，对高液限土进行改良对高速 公路路基建设来说是非常必要的。 一达到最佳，还需要借助翻犁机具对土料进行翻松，以加速水 分的蒸发。 （３）对于其压实工作，应该采用速度不超过２．５ ｋｍ／ｈ 的大振幅缓慢碾压。 （４）为防止地下毛细水的上升，应该在填筑前铺设 ５０ ｃｍ砂垫层或者石渣层。 （５）高液限土填筑工作，应该尽量选择旱季，若是必须 在雨季施工，那么就一定要做好排水工作：在进行挖方地段 施工，应该首先先开挖作业面两侧的临时排水沟，横坡度一 般不得小于３％，并且设置４％左右的路拱，设置临时急流 槽，以防止路基积水破坏路基，达到保护路基的目的。另外， 开挖前沿开挖边界挖涂约１．５ ｍ的土沟，以降低山体土源的 天然含水量。 （６）做好土样的定期送检工作，一旦发现施工当地土质 发生变化，就要及时调整施工工艺。 ３高速公路高液限土路基施工中的问题及解决措施 首先，高速公路的施工周期长使得施工受天气的影响较 大。由于高液限土含水量大，这就是土方挖掘和运输难度大 大增加了。雨后需要再对高液限土进行长时间的翻松和晾 晒工作，再对其进行再次碾压才能进行下一步的工序。其 （下转第６６页） 收稿日期：２０１３—１２～１０ 作者简介：唐佳兴（１９８５一），男，贵州遵义人，研究方向：道路桥梁施工。 ・６４・ 总第２４０期 黑龙江交通科技 第２期 根据表１、表２以及表３，可以看出，这些地方与单位对 路面损坏。橡胶沥青混合料因黏滞度大，冬季低温下施工更 延度在５℃低温下提出了要求，很多人却不认同这种看法， 难保证充分压实。一般来说，当气温低于１０℃时，橡胶沥青 这主要是因为，对于采用粒度较粗的胶体制备的橡胶沥青， 沥青路面就不应施工。如一定要赶工期，则必须采取温拌技 其延度并不反映它的低温性能，只有采用精细胶粉，或经过 术或者其他低温施工措施。 胶体磨反复研磨的橡胶沥青才可以。５℃下橡胶沥青的延 （３）施工管理的不恰当。为了减少由于摊铺机停顿再 度才能达到比较大的数值，然而此时橡胶沥青的弹性性质和 起步而影响路面平整度，往往要求摊铺机保持连续摊铺，为 高温性能都不高，甚至不能再问断级配的橡胶沥青路面上使 此供料必须充足。施工管理的不恰当还表现为有的业主为 用，因此对于橡胶沥青来说，延度指标可能不是非常适用，可 减少纵向接缝，一定要求施工方采用宽幅的摊铺机，很多 以在技术标准中删除，通过查阅美国一些州关于橡胶沥青的 １２ ｍ宽得摊铺机就是在这种情况下引进来的。但是沥青混 技术标准等，可以发现他们都没将关于低温延度的技术要求 合料在宽幅摊铺向两端送料过程中，很容易产生离析，且混 列入其中。 合料越粗离析越严重。在粗集料聚集的部位空隙率大，就形 与普通沥青和一般ＳＢＳ改性沥青的技术标准不同，橡胶 成了渗水的通道。 沥青需要建立橡胶沥青自身的指标体系，这也就是说普通沥 （４）混合料离析造成密度的不均匀。普通沥青混合料 青或者ＳＢＳ改性沥青的技术指标体系并不能用来评价橡胶 在装车以及在宽幅摊铺长距离的横向送料过程中，都易出现 沥青的性能，这主要是因为在宏观上橡胶沥青是非均匀质材 粗细集料离析。但是由于橡胶沥青混合料不同于普通沥青 料，而是两种材料的混合物。不需要像ＳＢＳ改性沥青一样， 混合料，这是因为橡胶沥青比较黏，一般不会发生粗细集料 橡胶沥青的技术指标要有那么多的检验项目，适当简化，因 离析的现象。然而橡胶沥青混合料在出料、运输以及摊铺过 为在沥青的质量要求中，已经包括了有的技术性能。 程中，温度变化还是会发生离析的。温度离析可引起路面压 橡胶沥青的技术指标究竟应该怎样算是合理，这应该与 实密度的不均匀性，空隙率大的部位就会渗水。 橡胶沥青的用途有关。譬如当将橡胶沥青应用于开级配混 ３．２提高压实度的措施 合料，不使用矿粉，则橡胶沥青就需要比较黏稠一些；而如果 要提高施工压实度，主要在于控制好压实温度和保证足 用作间断级配的ＳＭＡ混合料，矿粉用量比较大，则橡胶沥青 够的压实功能。由于橡胶沥青黏度大，通常碾压温度要提 就不需要太高；又如在拌制连续密级配混合料时采用橡胶沥 高。如果再较低气温下施工，则最好采用温拌技术，并且使 青，则橡胶沥青的粘稠度就应该不太大。所以不同性能的橡 用胶轮压路机进行负压压实。因为在这种情况下混合料温 胶沥青，分别适用于不同的使用要求，不可能一种橡胶沥青 度低，不会引起粘轮，加评论碾压也可以大幅度提高压实度。 适合各种配合比设计。也正是因为如此，目前关于橡胶沥青 即使不是在低温下施工，待料温降低至左右，采用胶轮碾压， 的技术要求无论国外还是国内均不统一，但是相信再通过几 也不会粘轮，而压实度可以明显提高。有些施工单位不愿意 年的深入研究与工程应用，经过优胜劣汰，完全能够制定全 使用胶轮压路机，粘轮固然是一个原因，但有的却是考虑在 国统一的橡胶沥青技术标准。 高温下胶轮容易损伤。为了验证胶轮的压实效果，笔者曾经 ３胶粉沥青路面渗水问题 做过对比试验，使用胶轮碾压与仅使用钢轮压实，前者压实 ３．１产生渗水的原因 度能提高１％，而且都没有渗水现象，所以排斥使用胶轮压 造成沥青路面渗水的原因很多，有混合料配合比不当所 实未必是恰当的。 致，也有施工管理和施工操作方面的原因，现列举如下。 ４结论 （１）混合料配合比不当。对于间断级配橡胶沥青混合 废轮胎胶粉改性沥青作为胶粉颗粒与基质沥青的混溶 料，空隙率偏大可能与混合料的ＶＭＡ偏大有关。间断级配 体系，属于半固态连续相体系，其性能受到胶粉颗粒的化学 橡胶沥青混合料往往粗集料偏多，细料偏少，而且很少使用 成分及制备工艺等多种因素的影响，在应用过程中会存在各 矿粉，在这种情况下，如果油石比偏小，则很容易造成空隙率 种各样的困难，通过优化胶粉沥青生产加工工艺，根据用途 偏大而渗水。但是在橡胶沥青目标配合比设计时，或者生产 合理选用技术参数，并严格控制施工工艺，解决沥青路面透 配合比设计时，都应已调整得比较合适，不会出现空隙率过 水等问题，为推广胶粉沥青路面具有重要的应用价值。 大的情况，因此在现场摊铺碾压后出现渗水，则只能是混合 料生产时发生了偏差。 参考文献： 孔宪明，林元奎．废胶粉改性沥青应用的若干问题研究［Ｊ］． 在橡胶沥青路面施工前，应对冷料仓的上料速度进行标 ［１］中国建筑防水，２００６，（ｓ１）：４２—４８． 定。尽量排除筛网磨损而出现破洞、称量系统发生故障、控 ２］武立超，韩道均，陈仕周．废胶粉改性沥青改性机理及其性能 制台操作不当、沥青用量发生偏差等情况发生而使橡胶沥青 ［研究［Ｊ］．交通标准化，２００９，（１３）：３６—４１． 混合料的组成发生偏离。 ［３］ 张玉斌，王振坤．废胶粉改性沥青混合料的应用实践［Ｊ］．石 （２）低温季节施工。冬季气温低，料温下降快，混合料 油沥青，２００９，（４）：５８—６１． 难以压实成型，空隙率必定大，雨雪天路面渗水，很容易造成 （上接第６４页） 次，公路沿线土质变化：赶，需要对其沿线的土质进行多次的 实验和检测，并相应的调整工艺，才能保证路基施工的质量。 ４高液限土填筑的工艺推广前景综述 高液限土在高速公路路基填筑中的使用是一个较新的 课题，也是特殊材料在道路工程中应用的又一次尝试。在存 在大量高液限土的地区修筑高速公路时，使用高液限土进行 路基填筑无疑为整个工程减少了很大路基填料困难的问题， 能够利用路基的原有土方也能够降低工程成本；同时也为其 他同类的工程带来了一定的指导意义。另外，使用高液限土 进行高速公路的路基填筑打破了传统的以单一的“压实度” 为技术指标的质量控制模式，加入了“干密度”和“饱和度” ・等指导参数，提供了新型的路基施工标准和依据。 ５结束语 随着我国经济的不断发展，我国对高速公路的需求逐步加 深。但由于我国的地形复杂，多山地、丘陵等地区，尤其是南方 地区，其高液限土面积较大，对高速公路的路基修筑有着很大的 影响，这就给高速公路的施工带来了很大的难度和复杂性。 参考文献： ［１］ 唐金艳．路基高液限土改良施工技术的探析［Ｊ］．建材与装饰， ２０１２，１０（３０）：１０３—１０４． ［２］黄正昌，王书伟．高速公路高液限土填筑路基施工技术［Ｊ］． ２００５，１２（６）：１１１—１１２． ［３］ 张东．高速公路高液限土路段路基的施工［Ｊ］．建材技术与应 用，２００７，１０（５）：７９—８０． ６６・
