论文部分内容阅读
摘要：本市政项目位于安哥拉首都罗安达省zango地区，项目场地内地下土层主要为棕红色粉砂土,该粉砂土的物理、工程特性曾有文献对其进行研究，现根据工程实践介绍该粉砂土作路基时的湿陷性处理方案和填筑施工控制要点。
关键词：粉砂土；湿陷性；处理方案；施工方法
Abstract: the municipal project is located in Angola's capital luanda province zango, project site mainland mainly brown powder sandy soil under the soil, the physical and engineering properties of silty soil has the literature to study, now according to the engineering practice introduce the silty soil for subgrade treatment scheme and the filling construction of the control points.
Key words: silty soil; Wet; Treatment scheme; The construction method
中图分类号： U213.1 文献标识码：C 文章编号：2095-2104（2013）
1、项目场地岩土工程条件简述
表层Q4ml层，厚度约20cm，以黄褐色粉砂为主，工程性质差，未经处理不宜做直接持力层。
第三系 N层，以棕红色粉砂为主，细粒土含量约占12.6-22.5%，颗粒有胶结作用，直立性较好，干时呈块状，手捻即碎，沾少量水可捏成团，在水中浸泡后很快崩解，其湿陷性参考《湿陷性黄土地区建筑规范》GB50025-2004，经计算其湿陷性等级可归入Ⅰ级（轻微）。
2、场地内粉砂土主要物理、力学性质
根据已有的研究表明，该土压实后抗剪强度高, 重塑土的黏聚力随干密度的增大近似呈线性增大，适宜用作回填材料，但该土具有遇水软化明显和一定湿陷性等物理力学特性。
3、场地内粉砂土主要现场试验技术指标
该工程设计标准参照中国标准，但同时考虑到当地多数工程实践一般采用美国规范或南非规范，为验证当地粉砂土的可用性，现将该土作市政道路路基填料时主要现场试验技术指标与中国规范和美国规范同时进行对比（按该项目等级最高的主干路标准，见表1），对比结果显示，该粉砂土的主要技术指标均满足两种规范要求。
表1现场试验指标和相应规范对比表
4、路基粉砂土湿陷性处理
该工程市政道路均为低路堤或浅挖路堑，设计中除考虑了增加封层进行路面防水外，还需对粉砂土路基的湿陷性进行处理。
4.1湿陷性处理深度
根据地勘报告，现场土质呈现轻微湿陷性，其湿陷性可归入Ⅰ级。参照相关技术规范，低路堤湿陷性等级为Ⅰ级时确定湿陷性地基的处理深度为0.5～1.0m。根据规范，潮湿状态下路基的平均稠度需介于中湿和过湿路基的临界稠度，即[0.85,1.00）,确定处理深度为路床顶面以下80cm。
4.2湿陷性处理方案
根据相关研究，地基湿陷系数随深度的增加而减小，地基土的干密度是影响其湿陷性大小的主导因素，所以现场主要采取提高地基土干密度的方法消除其湿陷性。
根据当地地材情况、施工设备情况，兼顾施工经济性，采用场地内粉砂土反挖后分换填回填压实和提高路基压实度的地基处理的方案，反挖深度满足处理深度为路床顶面以下80cm的要求，施工机械采用重型振动压路机，分层压实厚度为20cm，反挖至换填底面后，需首先对反挖底面地基进行强力振動压实，然后按规定压实度分层换填或填筑，各等级道路均按相同要求进行湿陷性处理。路基填筑亦考虑粉砂土湿陷性影响，现场相应提高填料的压实度。现场换填及填方压实度要求与《城市道路工程设计规范》中压实度要求对比见表2（以该项目最高等级的主干路为例）。
表2 现场换填及填方压实度与《规范》要求压实度对比表
5.换填及填方施工控制
粉砂土施工对工艺要求较高，如果工艺控制不严很难到达良好压实效果，压实度要达到98%，需要对各个环节进行严格控制。
5.1备料
由于填料过厚会造成洒水后水分分布不匀或含水量过高时难于晾晒，并且对底层填料的压实效果有明显影响，故备料时应严格按照计算方量进行备料，根据该项目施工总结，现场按松铺系数为1.5，松铺厚度为30cm进行备料。备料时下承面需洒水湿润。填料可提前一夜泡水闷料，也可以在现场洒水用旋耕犁拌料。
5.2含水率控制
该填料颗粒很细，水分不易下渗，表层水分容易散失，安哥拉地区常年气温偏高，特别是有太阳照射的时候，填料极易干燥，为了补充在摊铺、整平过程中的水分散失，填料的含水率控制在比最佳含水率高2%～3%，在碾压到规定遍数及压实度达到设计要求后，含水率也将接近最佳含水率。由于碾压过程中表层干燥快，容易起皮、松散，故如果发现表面干燥应及时进行补水。
现场判断含水率合适的方法：（1）填料的颜色由棕红色变为黑褐色，（2）手攥成团，落地即散，没有水渍，（3）碾压过程中轮迹边缘呈整齐台阶状，没有大的起鼓、松散和裂痕，压实后表面泛光泽。
5.2摊铺、平整
摊铺、整平施工需要注意以下两点：
（1）施工迅速，尽量缩短施工时间，减少水分蒸发，保证压实的最佳含水量。
（2）表面平整，要达到设计要求的压实度，对平整度也提出了更高的要求。
5.3填料的压实
根据施工经验，冲击式压路机和振动式压路机对粉砂土具有良好的压实效果，现场选用YZ18C型振动压路机进行施工。施工中按照先静后动，先轻后重，先快后慢，先两边后中间的原则进行施工，施工中压路机行进速度不超过4Km/h，宜为2-3 Km/h。现场压实遍数与压实度关系见表3。
表3 压实遍数与压实度关系表
施工中需要根据设备情况合理划分施工区段，避免施工段过长碾压不及时，造成填料过干；压路机行进速度不宜过大，避免造成表层推移，使表层5cm左右厚度难于压实。
5.4试验检测
现场压实度检测采用一般采用环刀法，也可用灌水法、灌砂法。检测频率为每层1000m2检测3点，对于检查井四周及接茬台阶处应增加检测测点。
5.4成品保护
粉砂土路基表层在干燥状态下极易被通行设备揉搓松散，所以需要对施工完成区段限制交通，同时应尽快进行下一层施工。
总结：本项目利用场内粉砂土进行路基施工，针对其湿陷性提出了一套处理方案，并且通过工程实践总结出了一些粉砂土路基填筑的施工控制要点。该方案充分利用现有资源，施工技术相对成熟，具有一定经济性。
参考文献：
[1]《城市道路工程设计规范》CJJ37-2012，中国建筑工业出版社,2012-5
[2]《(M146)Standard specification for terms relating to subgrade, soil-aggregate,and fill materials》, AASHOT,1991-1-1(R 2008)
(《路基、土集料和填料标准规范》，美国国家公路与运输协会，1991-1-1(2008修订))
[3]《湿陷性黄土地区建筑规范》GB50025-2004, 中国建筑工业出版社,2004-5-1
[4]《城镇道路工程施工与质量验收规范》CJJ1-2008, 中国建筑工业出版社,2008-4-2
关键词：粉砂土；湿陷性；处理方案；施工方法
Abstract: the municipal project is located in Angola's capital luanda province zango, project site mainland mainly brown powder sandy soil under the soil, the physical and engineering properties of silty soil has the literature to study, now according to the engineering practice introduce the silty soil for subgrade treatment scheme and the filling construction of the control points.
Key words: silty soil; Wet; Treatment scheme; The construction method
中图分类号： U213.1 文献标识码：C 文章编号：2095-2104（2013）
1、项目场地岩土工程条件简述
表层Q4ml层，厚度约20cm，以黄褐色粉砂为主，工程性质差，未经处理不宜做直接持力层。
第三系 N层，以棕红色粉砂为主，细粒土含量约占12.6-22.5%，颗粒有胶结作用，直立性较好，干时呈块状，手捻即碎，沾少量水可捏成团，在水中浸泡后很快崩解，其湿陷性参考《湿陷性黄土地区建筑规范》GB50025-2004，经计算其湿陷性等级可归入Ⅰ级（轻微）。
2、场地内粉砂土主要物理、力学性质
根据已有的研究表明，该土压实后抗剪强度高, 重塑土的黏聚力随干密度的增大近似呈线性增大，适宜用作回填材料，但该土具有遇水软化明显和一定湿陷性等物理力学特性。
3、场地内粉砂土主要现场试验技术指标
该工程设计标准参照中国标准，但同时考虑到当地多数工程实践一般采用美国规范或南非规范，为验证当地粉砂土的可用性，现将该土作市政道路路基填料时主要现场试验技术指标与中国规范和美国规范同时进行对比（按该项目等级最高的主干路标准，见表1），对比结果显示，该粉砂土的主要技术指标均满足两种规范要求。
表1现场试验指标和相应规范对比表
4、路基粉砂土湿陷性处理
该工程市政道路均为低路堤或浅挖路堑，设计中除考虑了增加封层进行路面防水外，还需对粉砂土路基的湿陷性进行处理。
4.1湿陷性处理深度
根据地勘报告，现场土质呈现轻微湿陷性，其湿陷性可归入Ⅰ级。参照相关技术规范，低路堤湿陷性等级为Ⅰ级时确定湿陷性地基的处理深度为0.5～1.0m。根据规范，潮湿状态下路基的平均稠度需介于中湿和过湿路基的临界稠度，即[0.85,1.00）,确定处理深度为路床顶面以下80cm。
4.2湿陷性处理方案
根据相关研究，地基湿陷系数随深度的增加而减小，地基土的干密度是影响其湿陷性大小的主导因素，所以现场主要采取提高地基土干密度的方法消除其湿陷性。
根据当地地材情况、施工设备情况，兼顾施工经济性，采用场地内粉砂土反挖后分换填回填压实和提高路基压实度的地基处理的方案，反挖深度满足处理深度为路床顶面以下80cm的要求，施工机械采用重型振动压路机，分层压实厚度为20cm，反挖至换填底面后，需首先对反挖底面地基进行强力振動压实，然后按规定压实度分层换填或填筑，各等级道路均按相同要求进行湿陷性处理。路基填筑亦考虑粉砂土湿陷性影响，现场相应提高填料的压实度。现场换填及填方压实度要求与《城市道路工程设计规范》中压实度要求对比见表2（以该项目最高等级的主干路为例）。
表2 现场换填及填方压实度与《规范》要求压实度对比表
5.换填及填方施工控制
粉砂土施工对工艺要求较高，如果工艺控制不严很难到达良好压实效果，压实度要达到98%，需要对各个环节进行严格控制。
5.1备料
由于填料过厚会造成洒水后水分分布不匀或含水量过高时难于晾晒，并且对底层填料的压实效果有明显影响，故备料时应严格按照计算方量进行备料，根据该项目施工总结，现场按松铺系数为1.5，松铺厚度为30cm进行备料。备料时下承面需洒水湿润。填料可提前一夜泡水闷料，也可以在现场洒水用旋耕犁拌料。
5.2含水率控制
该填料颗粒很细，水分不易下渗，表层水分容易散失，安哥拉地区常年气温偏高，特别是有太阳照射的时候，填料极易干燥，为了补充在摊铺、整平过程中的水分散失，填料的含水率控制在比最佳含水率高2%～3%，在碾压到规定遍数及压实度达到设计要求后，含水率也将接近最佳含水率。由于碾压过程中表层干燥快，容易起皮、松散，故如果发现表面干燥应及时进行补水。
现场判断含水率合适的方法：（1）填料的颜色由棕红色变为黑褐色，（2）手攥成团，落地即散，没有水渍，（3）碾压过程中轮迹边缘呈整齐台阶状，没有大的起鼓、松散和裂痕，压实后表面泛光泽。
5.2摊铺、平整
摊铺、整平施工需要注意以下两点：
（1）施工迅速，尽量缩短施工时间，减少水分蒸发，保证压实的最佳含水量。
（2）表面平整，要达到设计要求的压实度，对平整度也提出了更高的要求。
5.3填料的压实
根据施工经验，冲击式压路机和振动式压路机对粉砂土具有良好的压实效果，现场选用YZ18C型振动压路机进行施工。施工中按照先静后动，先轻后重，先快后慢，先两边后中间的原则进行施工，施工中压路机行进速度不超过4Km/h，宜为2-3 Km/h。现场压实遍数与压实度关系见表3。
表3 压实遍数与压实度关系表
施工中需要根据设备情况合理划分施工区段，避免施工段过长碾压不及时，造成填料过干；压路机行进速度不宜过大，避免造成表层推移，使表层5cm左右厚度难于压实。
5.4试验检测
现场压实度检测采用一般采用环刀法，也可用灌水法、灌砂法。检测频率为每层1000m2检测3点，对于检查井四周及接茬台阶处应增加检测测点。
5.4成品保护
粉砂土路基表层在干燥状态下极易被通行设备揉搓松散，所以需要对施工完成区段限制交通，同时应尽快进行下一层施工。
总结：本项目利用场内粉砂土进行路基施工，针对其湿陷性提出了一套处理方案，并且通过工程实践总结出了一些粉砂土路基填筑的施工控制要点。该方案充分利用现有资源，施工技术相对成熟，具有一定经济性。
参考文献：
[1]《城市道路工程设计规范》CJJ37-2012，中国建筑工业出版社,2012-5
[2]《(M146)Standard specification for terms relating to subgrade, soil-aggregate,and fill materials》, AASHOT,1991-1-1(R 2008)
(《路基、土集料和填料标准规范》，美国国家公路与运输协会，1991-1-1(2008修订))
[3]《湿陷性黄土地区建筑规范》GB50025-2004, 中国建筑工业出版社,2004-5-1
[4]《城镇道路工程施工与质量验收规范》CJJ1-2008, 中国建筑工业出版社,2008-4-2