一种机制砂改良高液限土路基填筑施工方法技术

本发明专利技术公开一种机制砂改良高液限土路基填筑施工方法，本发明专利技术提供的方法包括下面步骤：步骤1：填筑整平；步骤2：测量放样；步骤3：填料运输；步骤4：上料；步骤5：拌和整平；步骤6：碾压；步骤7：分层填筑。本发明专利技术对机制砂改良高液限土的路用性能进行了室内试验，同时结合试验成果探讨了现场碾压施工工艺流程，提出了一种机制砂改良高液限土处理方法，并总结形成了一套完整的机制砂改良高液限土路基填筑施工工法。为类似地区或者工程的高液限土路基施工提供借鉴。通过两个项目验证，采用机制砂改良高液限土填筑路基既保证了填筑质量，又降低了工程造价，还节省工期。

【技术实现步骤摘要】
一种机制砂改良高液限土路基填筑施工方法
本专利技术涉及高液限土地区路基的填筑领域,尤其涉及一种机制砂改良高液限土路基填筑施工方法。
技术介绍
液限土在国内分布广泛，尤其在云贵地区以及我省沿江地区均大量分布，将高液限土应用于路基填料，势必需要进行改良才能满足相关要求。当前处理高液限土最常见的方式包括掺水泥、掺石灰或者掺天然砂改良后填筑，其中掺水泥或天然砂将大大提高工程造价，掺石灰在施工过程中易出现拌合不均，碾压成型后路基表面易失水开裂等现象，增加了施工难度。机制砂作为现场生产的原材料，能够在极大程度上节约工程成本、缩短工期，但目前针对机制砂改良高液限土的研究还比较少见。本专利技术对机制砂改良高液限土的路用性能进行了室内试验，同时结合试验成果探讨了现场碾压施工工艺流程，提出了一种机制砂改良高液限土处理方法，并总结形成了一套完整的机制砂改良高液限土路基填筑施工工法。为类似地区或者工程的高液限土路基施工提供借鉴。通过两个项目验证，采用机制砂改良高液限土填筑路基既保证了填筑质量，又降低了工程造价，还节省工期。
技术实现思路
本专利技术提出解决了高液限土取舍和改良方案的科学选择问题，有利于完善现有高液限土路基填筑技术，加快施工进度，优化施工工艺，提高施工效率，从规范设计、施工和管理等源头上提升高液限土填筑路基的施工质量的一种机制砂改良高液限土路基填筑施工方法。为实现上述目的，本方法专利技术采用的技术方案是：一种机制砂改良高液限土路基填筑施工方法，包括下面步骤：步骤S100：填筑整平，在进行路基施工之前，需要对路基的下承层进行整平，清除土壤表面的树根等植被，并保证表面平整、坚实，同时保证下承层的相关指标符合规范要求；步骤S200：测量放样，在整平好的下承层上进行测量放样工作，利用测丈量进行原地面的高程测量；步骤S300：填料运输S31取土：在取土前挖松土壤，使土壤的天然含水率降低；在取土过程中，选取同一层的土，以保证土的含水率相同，将取土面控制成斜面，这样有利于土中水流走；当含水率过大时应对高液限土进行晾晒，晾晒后的高液限土进行含水率检测，当压实含水率差小于6％时，才可掺料改良；S32掺砂量:掺砂量按如下公式进行计算：m＝rd*S*H*n其中，m为掺砂质量，kg；rd为填土干密度，kg/m3；S为摊铺面积，m2；H为摊铺厚度，m；n为掺砂比，％；步骤S400：上料，砂和土的上料顺序由路基地下水位确定；若地下水位高，则先砂后土；若地下水位低，则先土后砂；步骤S500：拌和整平，采用路拌机先将摊铺好的砂和填土翻拌两遍，但不应翻拌到底，以防止砂落到底部；然后翻拌两遍应翻拌到底，并进入下层0.5～1.0cm，使砂均匀分布到填土中，同时利于上下两层的粘结；混合料达到碾压要求后，可以进行整平施工；进行整平时，应随时控制混合料的松铺厚度；步骤S600：碾压，碾压工作采用分层碾压的方式，选用18吨以上的压路机，压路机有三种振动频率：静压、28HZ和32HZ；根据振动频率，压路机的工作模式有静压模式、小振模式和强振模式；在步骤s500结束后，测定土壤的含水率，当含水率达到最优含水率时，开始进行碾压施工，其碾压工艺采用如下碾压工艺：静压1遍+小振2遍+强振2遍+小振2遍+静压1遍；步骤S700：分层填筑，路堤的边坡需采用阶梯型：路堤在填筑过程中，分别在8m和16m处设置台阶，边坡坡比为1：1.5。进一步的，所述步骤S300中掺砂比选取8％～10％。再进一步的，所述步骤S500中整平施工时，砂土混合料的铺松厚度按35cm进行。更进一步的，所述步骤S500中拌合施工时，随时检查调整翻拌的深度，保证填筑层全部翻透；不能在上下层之间残留“填土”，也要防止翻拌过深或过多，破坏下层的表面结构；拌和均匀后混合料应色泽一致。特别的，步骤S600中每层进行碾压时均要进行整平，确保摊铺厚度一致；髙液限土摊铺整平时，可以设置2％～3％的斜坡，有利于排水；碾压过程中，路基表面若出现严重反弹、剪切破坏现象应终止碾压施工；第一层碾压结束后，进行检测合格后，立即第二层的碾压工作，确保碾压施工的连续性；碾压施工需满足规范要求，确保路基顶层表面平整、无下沉；在碾压过程中，若有“弹簧”、松散、“起皮”等现象，应及时翻开重新拌和，或用其它碾压方式处理，使其达到碾压要求。进一步的，步骤S600碾压完成后，除土体的压实度满足要求外，考虑到土颗粒间空隙中的含水率在干湿循环作用下发生周期性变化，其变化幅值与空隙体积成正比，土体的孔隙率还需满足要求，其表达式为：式中：V为土体总体积；Vv为土体孔隙体积；ρc为土体三次测得的干密度平均值；GS为土体相对密度。本专利技术提出解决了高液限土取舍和改良方案的科学选择问题，有利于完善现有高液限土路基填筑技术，加快施工进度，优化施工工艺，提高施工效率，从规范设计、施工和管理等源头上提升高液限土填筑路基的施工质量。有益效果：(1)该施工工法解决了目前对于高液限土填筑路堤的施工和工程质量控制指标尚不明确，验收检测针对性不强的问题，有利于减少高速公路病害发生，路面不平整性等造成的不良社会影响，促进高液限土的科学利用，推动相关行业的技术进步。(2)本专利技术不仅可促进高液限土的科学利用，而且可避免因弃土或借土过多占用耕地，以及产生的水土流失、生态平衡失调等对自然环境的破坏，满足了落实、响应建设节约型、环境友好型社会的需要，有着显著的环保效益。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1是本专利技术施工方法流程图；图2是最大干密度和最佳含水率随机制砂掺量变化曲线；图3为掺砂率与粘聚力的关系曲线图；图4为掺砂率与摩擦角的关系曲线图；图5为掺砂率与CBR值的关系曲线图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本专利技术，应理解这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围，在阅读了本专利技术之后，本领域技术人员对本专利技术的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。结合图2、3、4、5作进一步地说明：通过室内击实试验得到的不同机制砂掺量下改良高液限土的最优含水率和最大干密度变化曲线如图2所示。从图2中可以看到：最佳含水率随机制砂掺量的增加呈逐渐减小趋势，而最大干密度则呈逐渐增大的变化特征。当机制砂掺量为0～10％时，最佳含水率下降幅度较快，当机制砂掺量超过10％后，最佳含水率下降幅度明显减小，当机制砂掺量10％时，其最佳含水率较原状土减小2.89％；当机制砂掺量为0～8％时，最大干密度上升幅度较缓，当掺量为8％～10％时，最大干密度增加幅度较大，从1.708g/cm3增长至1.793g/cm3，当掺量超过10％以后，最大干密度的增长趋势再次放缓，机制砂掺量为10％时的最本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机制砂改良高液限土路基填筑施工方法，其特征在于：包括下面步骤：/n步骤S100：填筑整平，在进行路基施工之前，需要对路基的下承层进行整平，清除土壤表面的树根等植被，并保证表面平整、坚实，同时保证下承层的相关指标符合规范要求；/n步骤S200：测量放样，在整平好的下承层上进行测量放样工作，利用测丈量进行原地面的高程测量；/n步骤S300：填料运输/nS31取土：/n在取土前挖松土壤，使土壤的天然含水率降低；在取土过程中，选取同一层的土，以保证土的含水率相同，将取土面控制成斜面，这样有利于土中水流走；当含水率过大时应对高液限土进行晾晒，晾晒后的高液限土进行含水率检测，当压实含水率差小于6％时，才可掺料改良；/nS32掺砂量:/n掺砂量按如下公式进行计算：/nm＝rd*S*H*n/n其中，m为掺砂质量，kg；rd为填土干密度，kg/m3；S为摊铺面积，m2；H为摊铺厚度，m；n为掺砂比，％；/n步骤S400：上料，砂和土的上料顺序由路基地下水位确定；若地下水位高，则先砂后土；若地下水位低，则先土后砂；/n步骤S500：拌和整平，采用路拌机先将摊铺好的砂和填土翻拌两遍，但不应翻拌到底，以防止砂落到底部；然后翻拌两遍应翻拌到底，并进入下层0.5～1.0cm，使砂均匀分布到填土中，同时利于上下两层的粘结；/n混合料达到碾压要求后，可以进行整平施工；进行整平时，应随时控制混合料的松铺厚度；/n步骤S600：碾压，碾压工作采用分层碾压的方式，选用18吨以上的压路机，压路机有三种振动频率：静压、28HZ和32HZ；根据振动频率，压路机的工作模式有静压模式、小振模式和强振模式；在步骤s500结束后，测定土壤的含水率，当含水率达到最优含水率时，开始进行碾压施工，其碾压工艺采用如下碾压工艺：静压1遍+小振2遍+强振2遍+小振2遍+静压1遍；/n步骤S700：分层填筑，路堤的边坡需采用阶梯型：路堤在填筑过程中，分别在8m和16m处设置台阶，边坡坡比为1：1.5。/n...

【技术特征摘要】
1.一种机制砂改良高液限土路基填筑施工方法，其特征在于：包括下面步骤：
步骤S100：填筑整平，在进行路基施工之前，需要对路基的下承层进行整平，清除土壤表面的树根等植被，并保证表面平整、坚实，同时保证下承层的相关指标符合规范要求；
步骤S200：测量放样，在整平好的下承层上进行测量放样工作，利用测丈量进行原地面的高程测量；
步骤S300：填料运输
S31取土：
在取土前挖松土壤，使土壤的天然含水率降低；在取土过程中，选取同一层的土，以保证土的含水率相同，将取土面控制成斜面，这样有利于土中水流走；当含水率过大时应对高液限土进行晾晒，晾晒后的高液限土进行含水率检测，当压实含水率差小于6％时，才可掺料改良；
S32掺砂量:
掺砂量按如下公式进行计算：
m＝rd*S*H*n
其中，m为掺砂质量，kg；rd为填土干密度，kg/m3；S为摊铺面积，m2；H为摊铺厚度，m；n为掺砂比，％；
步骤S400：上料，砂和土的上料顺序由路基地下水位确定；若地下水位高，则先砂后土；若地下水位低，则先土后砂；
步骤S500：拌和整平，采用路拌机先将摊铺好的砂和填土翻拌两遍，但不应翻拌到底，以防止砂落到底部；然后翻拌两遍应翻拌到底，并进入下层0.5～1.0cm，使砂均匀分布到填土中，同时利于上下两层的粘结；
混合料达到碾压要求后，可以进行整平施工；进行整平时，应随时控制混合料的松铺厚度；
步骤S600：碾压，碾压工作采用分层碾压的方式，选用18吨以上的压路机，压路机有三种振动频率：静压、28HZ和32HZ；根据振动频率，压路机的工作模式有静压模式、小振模式和强振模式；在步骤s500结束后，测定土壤的含水率，当含水率达到最优含水率时，开始进行碾压施工，其碾压工艺采用如下碾压工艺：静压1遍+小振2遍+强振2遍+小振2遍+静压1遍；
步骤S70...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔健，钱申春，彭申凯，刘晓晗，沈维成，徐磊，危明，
申请(专利权)人：安徽省公路桥梁工程有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34