[發明專利]一種高速公路94區、96區紅粘土路基的改良及填筑方法

在審

• 申請號: 201310547281.8
• 申請日: 2013-11-08
• 公開（公告）號: CN104631253A
• 公開（公告）日: 2015-05-20
• 發明（設計）人: 毛遠富;沈霞;楊明升
• 申請（專利權）人: 五冶集團上海有限公司
• 主分類號: E01C3/04
• 分類號: E01C3/04
• 代理公司: 上海天協和誠知識產權代理事務所 31216
• 代理人: 張恒康

技術領域

本發明涉及一種公路路基施工方法，具體地說，是一種高速公路94區、96區紅粘土路基的改良及填筑方法。

背景技術

紅粘土系指碳酸鹽類巖石，經紅土化作用以后形成的殘、坡積類型的粘性土。因呈紅褐色或棕紅色，故名紅粘土，在我國南方地區廣泛分布，多分布于山區或丘陵地區，往往形成低矮山丘和壟崗地形，是我國南方地區修建高速公路經常遇到的一種土質。紅粘土的液限在50％～80％之間，塑限在25％～45％之間，自由膨脹率小于30％，粗顆粒含量少。紅粘土屬于特殊的填方材料。我國《公路路基施工技術規范》（JTG?F10）規定：紅粘土作為路基填料時要求：（1）壓縮系數＜0.5MP_a^-1；（2）最小強度（CBR）和最大粒徑應符合下表要求，對于不符合表1要求的紅粘土，應進行處理。

表1?高速公路高液限土路基填料最小強度、壓實度和最大粒徑要求

經國內相關紅粘土的技術研究和工程試驗，對于壓縮系數小于0.5MP_a^-1，CBR值在3%～4%之間，含水率較大的紅粘土采取翻松晾曬降低含水率后，可用于高速公路路基93區（路面底面-150cm以下）填筑施工。

在高速公路紅粘土路基施工中，對于96區（路面底面以下0～-80cm）和94區（路面底面以下-80～-150cm）紅粘土路基，由于CBR＜4%，不符合規范要求，設計單位采用的方法是：（1）廢棄紅粘土換填其它好的路基填料；（2）摻加石灰、水泥等固化劑進行改良。

如果廢棄紅粘土換填其它好的路基填料，需要新征棄土場與取土場，在當前環保要求不斷加強和用地日趨緊張的狀況下，廢棄換填的簡單辦法將越來越不可行。

采用對紅粘土摻加固化劑進行改良處理方法，主要是在紅粘土中摻加石灰、水泥等粉體材料，基于紅粘土的天然含水率高，摻加粉體材料可以降低天然含水率和塑性指數，改善可壓實性與強度，室內試驗效果良好。但由于紅粘土過濕結團的特性，摻加固化劑雖在室內試驗可行，但現場拌和均勻較困難，使得路基填料變得非常不均勻，導致路基出現一些差異變形，若是采用拌和設備進行拌和，對于大量的路基填方來說成本過高，施工中難以推廣應用，且摻加固化劑也將大幅增加工程投資，尋求紅粘土更好的改良方法，充分利用紅粘土填筑路基是發展的方向與必然趨勢。

發明內容

本發明的目的，在于提出一種安全可靠的高速公路94區、96區紅粘土路基的改良及填筑方法。

為實現上述目的，本發明的技術解決方案是：

一種高速公路94區、96區紅粘土路基的改良及填筑方法，其特征在于包括以下步驟：

a、填料檢測分析

對取土料場的紅粘土進行含水率、密度試驗、液限、塑限試驗、天然稠度、顆粒分析、CBR試驗、最佳含水率和最大干密度檢測；分析土料的特性，確定其類別；對摻配碎石進行顆粒級配、含水率、密度試驗、壓碎值和強度試驗；

b、確定配合比

對紅粘土、摻配碎石進行試驗檢測后，按紅粘土：碎石初步確定7:3，6:4，5:5，4:6，3:7共5個摻配比例方案，測定各摻配比例方案的原始參數和CBR值，且初步確定2～4種摻配比例；鋪筑試驗段：在主線上選擇一段平整路基作為試驗段，根據初步確定的2～4種摻配比例進行分層填筑、碾壓，并測定壓實度，根據土工試驗結果確定分層厚度、含水率、碾壓遍數、行車速度等，最終選擇最佳摻配比例；

c、測量放樣

93區頂經檢驗合格后，根據測量控制網放出道路的邊樁，并用石灰撒出邊線，為控制填筑層標高及縱橫坡度，每20米設高程控制斷面，每個斷面布置三個測點，控制點用20cm長竹樁打入地面，用紅油漆標出該填筑層的標高線；為控制進料數量和松鋪厚度，在路基平面上用石灰劃出4m×5m的方格網；

d、含水率檢測

對取土場土料的天然含水率進行檢測，如天然含水率小于最佳含水量的＋2%，則灑水濕潤；如天然含水率大于最佳含水量的＋4%，則翻松晾曬，使填料的含水率控制在最佳含水量的＋2%～＋4%之間；

e、上料

測量放線完成后，以每20米路線方向，分左右幅為一片區，根據土工試驗得出的最大干密度及碎石摻量計算出該層每片區用土量和碎石量，先鋪筑一層碎石，用推土機整平后上土，并再次整平；松鋪厚度為20～30cm；

f、拌合

每片區用土量和碎石量按比例要求進齊后，采用路拌機進行拌合，拌合深度應深入到下一層約1cm，拌合搭接不得小于30cm；拌合遍數為兩遍；

g、整平