一种高塑性土路基的施工含水率和压实度确定方法技术

本发明专利技术实施例提供了一种高塑性土路基的可用施工含水率和压实度确定方法，包括：S1、选择高塑性土，测试相关参数；S2、绘制不同击实功下CBR和含水率的关系曲线，确定高塑性土的最佳击实功；S3、初步确定高塑性土的可用施工含水率；S4、最终确定高塑性土的可用施工含水率；S5、根据确定的最佳击实功，进行高塑性土的击实试验；S6、确定高塑性土可用施工含水率范围内的压实度，以此作为高塑性土路基施工质量的控制标准。本发明专利技术基于高塑性土的工程性质，提出了一种高塑性土路基强度控制的施工含水率和压实度确定方法，以该方法确定的施工含水率和压实度填筑路基，既可保证路基的长期稳定性也可节约成本和工期。

【技术实现步骤摘要】
一种高塑性土路基的施工含水率和压实度确定方法
本专利技术涉及路基施工领域，尤其涉及一种高塑性土路基的施工含水率和压实度确定方法。
技术介绍
高液限土与红黏土、膨胀土等是高塑性土，为特殊土，一般仅用于下路堤的填筑。高塑性土多广泛分布于多雨潮湿地区，具有高天然含水率(多为30％～45％，最高超过60％)、高液限(多在50％～65％，个别超过100％)、高塑性、高孔隙比、吸水蓄水能力强、水稳性差的工程特点。高塑性土的天然含水率一般比最佳含水率或塑限高5％，甚至10％以上，用其填筑路基很难达到规范规定的压实度。提高路基压实度最有效的措施就是降低其含水率，但要把天然含水率晾晒至规范要求的最佳含水率wop±2％难度极大，影响施工进度；并且高塑性土的黏粒含量高，体积变化大，稳定性不好，即使通过降低含水率获得了较大密实度后，在自然条件影响下，土的含水率增加，密实度仍会显著降低，反而不利于路基的长期强度和稳定性。大量的工程经验表明，受大气温度和土内水汽迁移流通以及周围环境的影响，新修黏土路堤经两三年后，路基湿度会逐渐趋于某一稳定平衡状态，此时的含水率接近土的塑限，即稠度达1.0～1.1时，路基土中水分趋于稳定。这也说明高塑性土在最佳含水率下填筑路基既不经济也不可行。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供了一种高塑性土路基的施工含水率和压实度确定方法，以克服现有技术的缺陷。为了实现上述目的，本专利技术采取了如下技术方案。一种高塑性土路基的可用施工含水率和压实度确定方法，包括：S1、选择高塑性土，测试其天然含水率、液塑限和最佳含水率，根据含水率情况和晾晒条件，初步确定所述高塑性土的适用性；S2、进行高塑性土在不同含水率和最佳含水率情况下，分别采用不同重型击实功的承载比试验，确定不同击实功、不同含水率的高塑性土的CBR和CBR膨胀量，绘制不同击实功下CBR和含水率的关系曲线，确定高塑性土的最佳击实功，其中，CBR为纵坐标，含水率为横坐标；S3、根据高塑性土CBR≥3％的要求，结合最佳击实功下CBR与含水率的关系曲线，初步确定高塑性土的可用施工含水率；S4、综合高塑性土碾压含水率不低于塑限，即稠度wc≥1.0，以及CBR膨胀量≤3％，最终确定高塑性土的可用施工含水率；S5、根据确定的最佳击实功，进行高塑性土的击实试验，绘制最佳击实功下高塑性土的击实曲线，获得最佳击实功下的最大干密度，以该最大干密度为压实度计算基准；S6、根据S4确定的高塑性土的可用施工含水率，以及S5获得的最佳击实功下高塑性土的击实曲线，基于所述最佳击实功下高塑性土的击实曲线确定高塑性土可用施工含水率范围内的压实度，以可用施工含水率范围内的压实度作为高塑性土路基施工质量的控制标准。优选地，进行高塑性土在含水率w、w-(3～5)％、w-2*(3～5)％、w-3*(3～5)％、……、wop、wop-(3～5)％情况下，分别采用重型击实功3x30、3x50、3x98的承载比试验，其中w为天然含水率，wop为最佳含水率。优选地，所述方法中的击实试验、承载比试验采用湿土法和重型击实试验方法准备试样。由上述本专利技术的实施例提供的技术方案可以看出，本专利技术实施例提供的一种高塑性土路基的施工含水率和压实度确定方法，通过大量的室内试验和实体工程试验数据，充分考虑了高塑性土的特殊工程性质及其影响因素，提出的以CBR为目标的高塑性土路基施工含水率(最大CBR含水率)和压实度确定方法，为合理解释高塑性土路基应降低压实度标准提供了依据。采用本专利技术提出的施工含水率进行路基填筑，既可以保证路基的长期稳定性，也可以节约成本和缩短工期。在我国的贵州、福建、湖南等多条高速公路的部分路段进行了高液限土与红黏土路基填筑试验，都采用最大CBR含水率附近的湿度状态进行路基填筑，经过多年的跟踪与监测，道路使用状况良好。同时，高塑性土在我国分布广泛，本专利技术提出的施工含水率更符合工程实际，经济性好，方便进行推广，可广泛适用于高塑性土路基施工，具有很大的应用价值。本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为高塑性土的干密度与CBR曲线；图2为不同击实功下高塑性土的CBR曲线；图3为不同击实功下高塑性土的击实曲线。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能解释为对本专利技术的限制。本
技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本专利技术的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。本
技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本专利技术所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。为便于对本专利技术实施例的理解，下面将结合附图以几个具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个实施例并不构成对本专利技术实施例的限定。路基设计应满足公路运营期间路基正常使用功能(强度、承载能力)的要求，路基设计状态为公路运营期间路基平衡湿度状态，即设计状态与使用状态是一致的。路基施工状态为标准湿度状态(最佳含水率、最大干密度)，即在最佳含水率下进行路基碾压，以确保路基处于最大密实状态，满足施工质量指标压实度的要求。可见，路基的设计状态、使用状态与施工状态是不一致的，最终是以使用状态来评定路基质量的。既有路基调查和室内试验成果表明，公路通车运营后，在自然环境和地下水影响下，路基土含水率比施工时含水率增大2～10个百分点，路基强度也衰减至平衡湿度状态时稳定强度。因此，对于高塑性土路基，施工含水率采用最佳含水率±2％的标准湿度状态来确保路基满足规范规定的压实度施工质量控制要求是不合理的，该状态仅能保证路基施工时处于相对密实状态，但不利于路基性能的长期稳定。公路路基在外载和自重作用下，路基本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高塑性土路基的可用施工含水率和压实度确定方法，其特征在于，包括：/nS1、选择高塑性土，测试其天然含水率、液塑限和最佳含水率，根据含水率情况和晾晒条件，初步确定所述高塑性土的适用性；/nS2、进行高塑性土在不同含水率和最佳含水率情况下，分别采用不同重型击实功的承载比试验，确定不同击实功、不同含水率的高塑性土的CBR和CBR膨胀量，绘制不同击实功下CBR和含水率的关系曲线，确定高塑性土的最佳击实功，其中，CBR为纵坐标，含水率为横坐标；/nS3、根据高塑性土CBR≥3％的要求，结合最佳击实功下CBR与含水率的关系曲线，初步确定高塑性土的可用施工含水率；/nS4、综合高塑性土碾压含水率不低于塑限，即稠度w

【技术特征摘要】
1.一种高塑性土路基的可用施工含水率和压实度确定方法，其特征在于，包括：
S1、选择高塑性土，测试其天然含水率、液塑限和最佳含水率，根据含水率情况和晾晒条件，初步确定所述高塑性土的适用性；
S2、进行高塑性土在不同含水率和最佳含水率情况下，分别采用不同重型击实功的承载比试验，确定不同击实功、不同含水率的高塑性土的CBR和CBR膨胀量，绘制不同击实功下CBR和含水率的关系曲线，确定高塑性土的最佳击实功，其中，CBR为纵坐标，含水率为横坐标；
S3、根据高塑性土CBR≥3％的要求，结合最佳击实功下CBR与含水率的关系曲线，初步确定高塑性土的可用施工含水率；
S4、综合高塑性土碾压含水率不低于塑限，即稠度wc≥1.0，以及CBR膨胀量≤3％，最终确定高塑性土的可用施工含水率；
S5、根据确定的最佳击实功，进行高塑性土的击实试验，绘制最...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋常军，吴立坚，卞晓琳，李鹏，李生汀，韩志杰，
申请(专利权)人：交通运输部公路科学研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11