一种高液限土填筑压实控制方法技术

本发明专利技术公开了一种高液限土填筑压实控制方法，是以室内试验研究为基础，综合高液限路基土的压实特性、强度特性以及水稳定性，给出合理的路基土的压实含水率范围，确保路基工程满足沉降变形及长期水稳定性要求，避免出现裂隙、不均匀沉降、滑踏等病害，保证公路工程的安全使用。本发明专利技术工艺方法简单、操作方便、路基承载力大、水稳定性高，适用于高液限土、红粘土等不良细粒土土质路基压实，能大大提高不良填料的利用率。

【技术实现步骤摘要】
一种高液限土填筑压实控制方法
本专利技术涉及公路高液限土路堤施工方法，更具体地说是一种高液限土填筑压实控制方法。
技术介绍
在《公路土工试验规程》(JTGE40-2007)中对于高液限土的定义是：高液限土是一种细粒土，其同时具备两个分类特性：一是小于0.074mm的颗粒的含量大于50％；二是液限大于50％。由于高液限土具有液塑限较高、天然含水率较大、渗透性较低、压缩性较大等诸多不良物理力学性能，往往直接填筑时的质量达不到规范要求，其含水率是影响填筑压实效果的直接原因。高液限土中亲水性矿物成分含量较高，细颗粒含量较大，土颗粒间的胶结作用大大提高了土体的连接强度，造成填筑时的大土块含量较高，保水性较强；采用晾晒方法降低高液限土的含水率效果并不明显，造成填筑质量达不到规范要求，土体易出现“弹簧土”现象。因此，在填筑前应严格控制高液限土填料的压实含水率差，使得填筑后高液限土能够满足相关标准对路堤填料不同部位的压实度质量要求，如表1：表1路堤、路床填料最小压实度要求(％)一些南方地区在夏季一般是以暴雨和高温相伴，雨季时大气降水或地表径流会沿裂缝渗入土体孔隙，同时高液限土中亲水性矿物成分含量较高、细颗粒含量较大，造成毛细水现象比较严重，而在旱季又通过蒸腾或蒸发作用散失水分，致使路基含水量不断变化，造成某些填筑高液限土路段在施工完成时按现行规范检测满足要求，但运营一段时间后，路堤易出现裂隙、不均匀沉降、滑踏等病害，不能长期满足水稳定性要求。综上所述，高液限土的工程性质相对较差，天然含水率较高，填筑压实效果不理想，且填筑后的水稳定性较差。
技术实现思路
本专利技术是为避免上述现有技术所存在的不足，提供一种高液限土填筑压实控制方法，严格控制填筑时的含水率，使得高液限土路堤不仅在填筑后能满足规范要求，而且在干湿循环作用后的压实度也同样能满足相应的要求，确保路基工程满足沉降变形及长期水稳定性要求，避免出现裂隙、不均匀沉降、滑踏等病害，保证公路工程的安全使用。本专利技术为解决技术问题采用如下技术方案：本专利技术高液限土填筑压实控制方法的特点是按如下步骤进行：第一步：浸水试验按不同的浸水前含水率ω前i制作多组试验土样，i＝1,2…n，n为试验土样的数量，设定浸水前含水率ω前i的取值范围为(ωopt-2％)至(ωopt+6％)；其中，ωopt是通过室内击实试验获得的土体最优含水率；根据土样重型击实试验，将所述n组试验土样经重型压实获得n组压实土样，针对各压实土样通过测定获得浸水前干密度ρ前i；对于所述n组压实土样进行浸水养护，在完成48小时浸水养护时，测定获得各压实土样的浸水后含水率ω后i；第二步：确定高液限土填筑含水率指标在直角平面坐标系中绘制ω后i-ω前i曲线，在所述ω后i-ω前i曲线中选取浸水后含水率最小值ω后小所对应的浸水前含水率对应值ω前小；将所述浸水前含水率对应值ω前小设定为土体的现场压实高液限土控制含水率ω控制；由土样重型击实试验得到的与所述浸水前含水率对应值ω前小所对应的浸水前干密度的值作为路基压实控制干密度ρ控制；第三步：高液限土路基压实将路基施工现场的高液限土含水率控制在(ω控制-2％)到ω控制的范围内，在按现有路基压实方法进行路基压实后，路基中高液限土实际干密度不小于路基压实控制干密度ρ控制的值，若路基中高液限土的干密度小于路基压实控制干密度，则认为该高液限土不能作为路基填料，建议弃方处理。本专利技术高液限土填筑压实控制方法的特点也在于：设置n＝9，并设定9组土样的浸水前含水率ω前i分别为：ω前1＝ωopt-2％、ω前2＝ωopt-1％、ω前3＝ωopt、ω前4＝ωopt+1％、ω前5＝ωopt+2％、ω前6＝ωopt+3％、ω前7＝ωopt+4％、ω前8＝ωopt+5％、ω前9＝ωopt+6％。与已有技术相比，本专利技术有益效果体现在：1、本专利技术是以室内试验研究为基础，综合高液限路基土的压实特性、强度特性以及水稳定性，给出合理的路基土的压实含水率范围，确保路基工程满足沉降变形及长期水稳定性要求，避免出现裂隙、不均匀沉降、滑踏等病害，保证公路工程的安全使用。2、本专利技术为高液限土直接用于路基填料提供了理论依据，为工程质量控制给出了明确的方法，有效利用资源，节约成本，减小环境污染。3、本专利技术方法操作简便，成本低，有着很好的实际应用价值。附图说明图1为本专利技术实施例1中得到的ω后i-ω前i的关系曲线；图2为本专利技术对比例1中得到的ρ前i-ω前i的关系曲线；图3为本专利技术实施例2中得到的ω后i-ω前i的关系曲线；图4为本专利技术对比例2中得到的ρ前i-ω前i的关系曲线；图5为本专利技术实施例3中得到的ω后i-ω前i的关系曲线；图6为本专利技术对比例3中得到的ρ前i-ω前i的关系曲线。具体实施方式具体实施中，高液限土填筑压实控制方法是按如下步骤进行：步骤1：浸水试验按不同的浸水前含水率ω前i制作多组试验土样，i＝1,2…n，n为试验土样的数量，设定浸水前含水率ω前i的取值范围为(ωopt-2％)至(ωopt+6％)；其中，ωopt是通过室内击实试验获得的土体最优含水率。根据土样重型击实试验，将n组试验土样经重型压实获得n组压实土样，针对各压实土样通过测定获得浸水前干密度ρ前i；对于n组压实土样进行浸水养护，在完成48小时浸水养护时，测定获得各压实土样的浸水后含水率ω后i。具体实施中，设置n＝9，并设定9组土样的浸水前含水率ω前i分别为：ω前1＝ωopt-2％、ω前2＝ωopt-1％、ω前3＝ωopt、ω前4＝ωopt+1％、ω前5＝ωopt+2％、ω前6＝ωopt+3％、ω前7＝ωopt+4％、ω前8＝ωopt+5％、ω前9＝ωopt+6％。步骤2：确定高液限土填筑含水率指标在直角平面坐标系中绘制ω后i-ω前i曲线，在ω后i-ω前i曲线中选取浸水后含水率最小值ω后小所对应的浸水前含水率对应值ω前小；将浸水前含水率对应值ω前小设定为土体的现场压实高液限土控制含水率ω控制；由土样重型击实试验得到的与浸水前含水率对应值ω前小所对应的浸水前干密度的值作为路基压实控制干密度ρ控制；步骤3：高液限土路基压实将路基施工现场的高液限土含水率控制在(ω控制-2％)到ω控制的范围内，在按现有路基压实方法进行路基压实后，路基中高液限土实际干密度不小于路基压实控制干密度ρ控制的值，若路基中高液限土的干密度小于路基压实控制干密度，则认为该高液限土不能作为路基填料，建议弃方处理。实施例1：安徽省的高液限土主要分布于安徽的皖南山区，黄祁高速公路穿越安徽皖南山区，不可避免地遇到高液限土处置问题，若挖出的高液限土若不加填筑直接作为弃方处理，将产生严重的水土流失及生态环境破坏，而直接填筑高液限土路堤在经历几场大雨后，多个路段边坡发生不同程度的滑踏现象。在黄祁高速公路K120+100处现场采集高液限土原状土样和扰动土样，进行基本物理性质指标和工程性质试验。室内试验结果表明：黄祁高速公路K120+100处高液限土土样的液限为53.0％，细颗粒含量为86.3％。根据公路现行高液限土判别分类标准，所取土样为高液限土。实测天然含水率为25.8％。采用本专利技术以浸水后含水率为目标的高液限土路基填筑含水率控制方法，先对皖南K120+100处的高液限土依次进行试样制备、击实和浸水后压实度试验，再确定基本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高液限土填筑压实控制方法，其特征是按如下步骤进行：第一步：浸水试验按不同的浸水前含水率ω前i制作多组试验土样，i＝1,2…n，n为试验土样的数量，设定浸水前含水率ω前i的取值范围为(ωopt‑2％)至(ωopt+6％)；其中，ωopt是通过室内击实试验获得的土体最优含水率；根据土样重型击实试验，将所述n组试验土样经重型压实获得n组压实土样，针对各压实土样通过测定获得浸水前干密度ρ前i；对于所述n组压实土样进行浸水养护，在完成48小时浸水养护时，测定获得各压实土样的浸水后含水率ω后i；第二步：确定高液限土填筑含水率指标在直角平面坐标系中绘制ω后i‑ω前i曲线，在所述ω后i‑ω前i曲线中选取浸水后含水率最小值ω后小所对应的浸水前含水率对应值ω前小；将所述浸水前含水率对应值ω前小设定为土体的现场压实高液限土控制含水率ω控制；由土样重型击实试验得到的与所述浸水前含水率对应值ω前小所对应的浸水前干密度的值作为路基压实控制干密度ρ控制；第三步：高液限土路基压实将路基施工现场的高液限土含水率控制在(ω控制‑2％)到ω控制的范围内，在按现有路基压实方法进行路基压实后，路基中高液限土实际干密度不小于路基压实控制干密度ρ控制的值，若路基中高液限土的干密度小于路基压实控制干密度，则认为该高液限土不能作为路基填料，建议弃方处理。...

【技术特征摘要】
1.一种高液限土填筑压实控制方法，其特征是按如下步骤进行：第一步：浸水试验按不同的浸水前含水率ω前i制作多组试验土样，i＝1,2…n，n为试验土样的数量，设定浸水前含水率ω前i的取值范围为(ωopt-2％)至(ωopt+6％)；其中，ωopt是通过室内击实试验获得的土体最优含水率；根据土样重型击实试验，将所述n组试验土样经重型压实获得n组压实土样，针对各压实土样通过测定获得浸水前干密度ρ前i；对于所述n组压实土样进行浸水养护，在完成48小时浸水养护时，测定获得各压实土样的浸水后含水率ω后i；第二步：确定高液限土填筑含水率指标在直角平面坐标系中绘制ω后i-ω前i曲线，在所述ω后i-ω前i曲线中选取浸水后含水率最小值ω后小所对应的浸水前含水率对应值ω前小；将所述浸水前含水率对应值ω前小设定为土体的现场压实高液限土控制含水...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈刚，程涛，秦琳，
申请(专利权)人：安徽建工集团控股有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34