桂武高速公路红粘土施工技术指南25页word文档

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1、内部资料桂武高速公路高液限土（红粘土）路堤填筑技术指南湖南省桂武高速公路建设开发有限公司2009年8月、总则1二、高液限土路堤填筑 12.1填筑前的准备 12.2使用高液限土进彳亍路堤填筑的相关要求 12.3高液限土路堤试验路填筑32.4高液限土路堤填筑控制42.5高液限土路堤的防开裂及开裂处治措施52.6质量控制6三、零填、挖方路段高液限土路基63.1高液限零填、挖方路段路床填料及压实要求63.2零填、挖方路段防排水措施 7编制说明8、总则1.0.1为适应桂武高速公路高液限土路堤填筑的需要，指导高液限土路堤的合理 填筑，确保高液限土路堤工程质量，特制订本指南。1.0.2本指南所涉及的高液限土

2、为桂武高速公路大量存在的红粘土及次生红粘 土，不包括膨胀土。1.0.3高液限土（红粘土）属于特殊土，施工前应熟悉相关文件，加强对高液限 土（红粘土）特殊路用特性的认识，作好对相关人员的技术培训。1.0.4除本指南外，尚应符合国家现行有关标准、规范的规定。二、高液限土路堤填筑ig2.1填筑前的准备2.1.1高液限土路堤填筑前应按设计做好地基处理、清表、斜坡地形开挖反 向台阶等基础工作。2.1.2基底的压实度不小于90%，承载力应不低于设计要求。2.1.3由于高液限土的天然含水率普遍较高，应采取措施降低填料的含水率。 建议施工单位配备旋耕机作为土料翻晒设备，或采用带挂钩的推土机对取土场坡 面土体钩

3、松晾晒。2.1.4低洼和地下水位较高的路段，应提前开挖纵向及横向排水边（盲）沟， 以降低路基范围的地下潜水位及疏干地基，边沟深度可根据地下水位确定，一般 不小于50cm，路堤基底应设置排水隔离垫层，厚度为3050cm的砂砾或碎石等 透水性材料，以防止基底毛细水上升进入路堤。2.2使用高液限土进行路堤填筑的相关要求2.2.1 土体基本性质试验项目及技术要求按规定的试验频率和试验方法，进行土粒比重、颗粒分析、液塑限、稠度、击实、CBR等试验，其相关技术要点如下：1. 含水率、密度试验：含水率、密度为取土场原状样的含水率和密度；密 度采用体积不小于200cm3环刀测试，不少于3个样(T0107-19

4、93)；含水率采用 烘干法测试(T0103-1993)。2. 液塑限试验(T0118-2019)：取有代表性的天然含水率土样进行试验，禁 用烘干或风干土样。(该试验主要是针对粒径不大于0.5mm、有机质含量不超过 5%的土，如果土料中含有颗粒较大的砂或砾，应剔除)。3. 颗粒分析试验(T0116-2019)：取有代表性的天然含水率土样进行试验， 禁用烘干或风干土样。(对于粗粒土，用风干或烘干土样，主要采用筛分法；对 于细粒土，则用天然含水率土样，采用密度计法进行试验；如果粗拉土中的细粒 含量超过10%，或细粒土中的粗粒含量超过10%，则对粗粒部分采用筛分法， 对细粒部分采用和密度计法进行试验)

5、。4. 击实试验(T0131-2019)(路基设计规范第7.7.2 (4)规定：在确定路堤填 筑的最佳含水率和最大干密度时，宜采用湿法重型击实试验)：采用湿土法制样； 土样不重复使用，禁用烘干土样，每个土样试料用量约6 kg左右；对于高含水 率土，可省略过筛步骤，用手拣除大于40mm的粗石子即可；保持天然含水率的 第一个土样，可立即用于击实试验。其余的几个试样，分别风干，使含水率按2% 3%递减，小于最优含水率的试样不少于2个；为使土料的含水均匀，闷料时间 不少于2天。5. CBR试验(T0134-1993)：制样要求与击实试验相同，采用湿法备样，制 样含水率宜与现场碾压含水率相近；若CBR值

6、只在某一含水率区间满足规范要 求，可以采用如下方法进行CBR试验：在某一含水率的土料备好后即按98击、 50击、30击三种击数制备不同密度的试件，同步测定试件的干密度和含水率， 然后浸泡4昼夜后进行CBR试验。CBR试验的制件含水率宜控制在稠度0.91.4 范围内(试样含水率间隔23个百分点)，主要考虑覆盖现场填料的碾压稠度范 围，从而通过CBR值、压实度与稠度的关系曲线确定填料的最佳碾压稠度范围， 结合现场试验确定相应的压实标准。2.2.2填筑的技术要求1. 稠度要求：稠度小于0.8或液限值大于80的高液限土建议废弃或采用改 良处治；稠度介于1.11.3之间时可直接碾压；稠度介于0.81.1

7、之间时，宜通过 晾晒使其稠度达到1.1以上或进行改良处治后再进行碾压。2. CBR强度、压实度和填料最大粒径要求：采用高液限土填料的CBR强 度要求及相关填筑部位的压实度要求如表2-1所示。高速公路高液限土路基填料最小强度、压实度和最大粒径要求表2-1项目分类路面底面 以下深度 (cm)填料最小强 度 CBR (%)压实度 (%)填料最大径 (cm)备注填 方 路 基上路床03089610换用好土或高 液限改良土下路床30 8059610上路堤80 15049415下路堤150以下39315注：表列压实度系按公路土工试验规程中的重型击实试验方法求得的最大干密度的压 实度，土体天然稠度小于1.4

8、时采用湿法进行击实。 表列强度按公路土工试验规程规定的CBR试验方法确定，采用湿土法备样。 高液限土不得作为高速公路填方段路床080cm范围内的填料。3. 压缩性要求：高液限土为特殊路基填料，可压实性差，压实土的压缩性 仍然较大，需限制使用。填料强度符合要求时，低压缩性填料(a 1-2 V 0.1MPa-1) 可用于15m以下的路堤填筑；中等压缩性填料(0.1 MPa-1Wa 1-2V0.5 MPa-1)可 用于6m以下路堤；高压缩性填料(a 1-20.5 MPa-1)，不得直接作为路基填料。2.2.3路堤填土高度与坡率要求路堤边坡坡率宜为1： 1.51： 1.75，当边坡高度大于6m时，宜设

9、置边坡平 台，其宽度不小于2m。2.3高液限土路堤试验路填筑2.3.1高液限土路基试验路建设目的高液限土属一类特殊路基填料，在进行大范围路基作业前，应选择有代表性 的高液限土路基填料进行试验段建设，并达到以下目的：1. 明确高液限土在机械翻拌条件下现场含水率的晾晒速度；2. 检验高液限土路堤填筑施工方案的适用性；3. 确定合适的高液限土碾压施工工艺，包括松铺厚度、碾压稠度、碾压遍 数、机械组合等；2.3.2高液限土路堤试验路建设流程试验段建设按如下流程进行。图2-1高液限土试验段作业流程图2.4高液限土路堤填筑控制2.4.1高液限土路堤填筑设备要求1. 碾压设备：（1）光面碾 （自重：N180

10、kN；激振力：150500kN；振动频率：2036Hz）。（2）凸块碾 建议采用拖式凸块振动碾。（自重：N 180kN ；激振力： 200550kN；振动频率：2036Hz）。2. 翻晒设备：旋耕机、带挂钩的推土机（此设备适用于对取土场坡面50cm 厚度内的土体进行钩松晾晒）。2.4.2高液限土路堤应尽量避免雨季施工，对于湖南中南部地区，考虑当地 的气候特征，大面积施工宜选择在每年下半年高温少雨的时段进行。施工中避免 松土被雨淋湿，保持作业面横坡不小于3%,路堤施工期间应设置边沟以防路堤 被雨水浸泡。雨后作业面应经翻晒压实合格后方可进行下一道工序的施工。2.4.3高液限土路堤的填筑流程高液限土

11、路堤的填筑按如下流程进行。图2-2高液限土填筑作业流程图2.4.4取土场排水要求取土场应保证水流排泄通畅，其纵坡不应小于2%，平坦地段也不应小于 1%。2.4.5 土方开挖与运输1. 采用分层横挖法或分层纵挖法，开挖过程中应加强路堑路段或取土场的第4页排水，开挖出的土方应及时装运使用，不得受雨水淋湿。2. 不宜采用大吨位汽车运输，以免在较低稠度下运输设备过分碾压致使路 堤出现软弹，影响土的压实。2.4.6高液限土路堤填筑施工控制1. 在便于施工的季节，建议连续施工，并采用如下工艺：含水率：填料含水率控制在WoptWopt+5%（Wopt指最优击实含水率）；松铺厚度：松铺厚度不超过30cm；碾压

12、机具：凸块振动碾或光轮振动碾（推荐使用凸块振动碾）；碾压方式及遍数：凸块振动碾：光轮静压1遍+凸块振动碾强振35遍；光轮振动碾：光轮静压1遍+光轮振动碾强振46遍；碾压速度：碾压机具行驶速度不大于3.5km/小时；2. 采用凸块振动碾作为主要碾压设备时，若遇不能连续施工的情况，应对 已填筑路堤表面及时覆盖碾压，并采用如下工艺：含水率：天然含水率；覆盖层松铺厚度：20cm；碾压方式及遍数：光轮静压1遍+光轮振动碾强振12遍；碾压速度：碾压机具行驶速度不大于3.5km/小时。（注：此覆盖层在下一次路堤填筑施工前应翻松、并调整含水量至WoptWopt+5 % 后压实。）2.5高液限土路堤的防开裂及开

13、裂处治措施2.5.1强调连续施工，碾压完成经检测合格后必须马上进行下一层的摊铺， 防止作业面路堤因暴露时间较长，水分蒸发而开裂。2.5.2对已开裂的填筑层应翻松、含水率控制在WoptWopt+5%，再重新压实， 然后及时进行下一层施工。2.5.3在红粘土路堤顶层采用胀缩性小的粘土或碎石、砂砾及粉煤灰等无机 颗粒材料填筑。2.6质量控制2.6.1压实度检测规定1. 用灌砂法、灌水法监测压实度时，取土样的底面位置为每一压实层底部; 用环刀法试验时，环刀中部处于压实层后的1/2深度；用核子密度仪时，应根据 其类型，按说明书要求办理。2. 施工过程中，每一压实层均应检验压实度，监测频率为1000m2至

14、少2 点，不足1000m2时检验2点，必要时可根据需要增加检测点。2.6.2 土质路堤施工质量标准路堤填筑至设计标高并修整完成后，其施工质量应符合表2-2的规定。高速公路土质路堤施工质量标准表2-2项次检杳项目规定值或仍需偏差检查方法和频率1压实度符合规定施工记录2弯沉大于设计值-3断面高程（mm）+10， -15每200m测4个断面4中线偏差（mm）50每200m测4点，弯道加HY、YH两点5宽度不小于设计值每200m测4个断面6平整度（mm）153m直尺：每200m测2处X10尺7横坡（）0.3每200m测4个断面8边坡坡度不陡于设计坡度每200m抽查4处三、零填、挖方路段高液限土路基3.

15、1高液限零填、挖方路段路床填料及压实要求3.1.1高液限土不适用于零填、挖方路堑的路床（距路床顶面080cm范围） 填筑，路床部位必须采用粒料、非高液限土或改良土等水稳性好的材料进行换填， 并按规定压实。3.1.2对于力学性能较差、含水率较大的高液限土地基，换填深度应适当加 大，并采取相应的处置措施，包括路床下翻松晾晒后压实，在路床部位铺设第6页3080cm的砂砾或碎石垫层。3.1.3作为路基填料的土方，应分类开挖分类使用。开挖至零填、路堑路床 部分后，应尽快进行路床施工；如不能及时进行，宜在路床设计标高以上预留 30cm厚的保护层。零填、挖方路堑换填厚度与材料表3-1序号CBR强度天然稠度换

16、填厚度10.8换填1.0m，路床铺设80cm砂砾或碎石层，路床下20cm地基土翻 松晾晒压实，达到上路堤压实标准0.8换填80cm，路床铺设80cm砂砾或碎石层51.15换填80cm，路床上铺设30cm砂砾或碎石层，其下层50cm采用 非高液限土填筑达到下路床压实标准1.15换填80cm，路床上铺设50cm砂砾或碎石层，其下层30cm采用 非高液限土填筑并达到下路床压实标准注：换填厚度是从路床顶面位置向下的换填高度。3.2零填、挖方路段防排水措施3.2.1采用综合排水体系，使危害路基性能及稳定的地面水、地下水能顺畅 排走，防止积水浸泡路基、地下水侵入路基。3.2.2高液限土路堑边沟较一般路段应

17、适当加深，边沟深度不小于80cm。3.2.3路堑顶部设置截水沟，防止水流冲蚀坡面、渗入坡体。3.2.4台阶式高边坡，应在每一级平台内侧设截水沟，以截取上部坡面水。3.2.5路堑施工应尽量选在旱季进行，并遵循先排水，后主体，集中力量， 连续快速开挖，及时防护，自上而下，分层逐级施工的原则。3.2.6为预防雨水冲蚀边坡，在路堑正式开挖前，应先开挖截水沟、天沟或 吊沟，以截流路堑坡顶的表面径流，使坡顶汇积的雨水排离两边，并与涵管连通。 同时，对所有排水沟渠均应进行铺砌。、总则湖南省桂阳至临武高速公路（以下简称“桂武高速”）位于湘南地区，气候 潮湿多雨，沿线高液限土（红粘土）分布较为广泛。桂武高速典型

18、高液限土填料 液的限值在50%80%之间，塑限在25%45%之间，自由膨胀率小于30%,粗 颗粒含量少。高液限土（红粘土）属特殊的填方材料，其作为路堤填料主要存在 以下几个工程问题：天然含水率问题，高液限土的天然含水率高，要降低至最 佳含水率附近很困难；水稳定性问题，高液限土的水稳定性不好。按照最佳含 水率进行填筑，对路基的长期稳定性不利；压实度问题，由于填筑含水率一般 都较高，土块成团现象普遍，路堤会很难压实。废弃高液限土换填其它好的路基 填料需要新征弃土场与取土场，在当前环保要求不断加强和用地日趋紧张的状况 下，废弃换填的简单办法将越来越不可行，充分利用高液限土填筑路基是发展的 方向与必然

19、趋势。现行规范要求对这类土应限制使用，应用时须采取满足设计要 求的技术措施，经检查合格后方可使用。为正确评价这类特殊土的使用性能，明 确使用条件、使用范围和使用方法，加快施工进度，保证质量，降低费用，特编 制本施工技术指南。高液限土掺加固化剂进行改良处理的办法在国内外均有应用。固化剂主要是 石灰、水泥等粉体材料，一方面是基于高液限土的天然含水率高，掺加粉体材料 可以降低天然含水率和塑性指数，改善可压实性与强度，室内试验效果良好。但 基于高液限土过湿结团的特性，掺加固化剂虽在室内试验可行，但现场拌和均匀 较困难，使得路基填料变得非常不均匀，导致路基出现一些差异变形，我国在这 方面有不少的工程教训

20、。若是采用宝马拌和设备进行拌和，对于大量的路基填方 来说成本过高，施工中难以推广应用。另外掺加固化剂也将大幅增加工程投资， 因此建议尽量避免使用掺灰拌和等改良措施对高液限土路基进行填筑。膨胀土、红粘土均属于高液限土。膨胀土的主要工程特性是其膨胀性，红粘 土的主要工程特性是高含水率、低密度、干缩开裂等。我国对膨胀土进行了专门 的研究，有相关的研究成果可供利用。为了明确适用对象，确保路基工程质量， 本指南所指的高液限土特指桂武高速沿线广泛分布的红粘土而不包括膨胀土。二、规范对红粘土作为路堤填料的要求和相关规定红粘土作为路基填料时，现行规范对其CBR强度、压缩系数、填筑高度、 压实度标准及其确定方法

21、、路堤边坡坡率与平台设置、路堤基底处治等内容做出 了相应规定。总体来说，设计规范对红粘土路基强度和粒径的要求与一般土相同；考虑到 红粘土可压实性较差，压实土的压缩性仍较大，路基压缩变形较大，变形稳定时 间较长，需限制使用，故规范对红粘土填料增加了压缩系数的试验要求和规定， 同时也限制了使用该类土的路基填筑高度；对于压实度的问题，规范建议当这类 土的天然稠度介于1.051.3时，宜采用湿法重型击实试验确定最大干密度，原 则上要求达到与一般土路堤相同的压实度，对于压实度确实难以达到的情况，可 根据试验路的论证在保证路基强度要求的前提下适当降低压实度标准；考虑到红 粘土水稳性较差，规范对红粘土路基基

22、底的处治提出了明确的要求；与一般路堤 相比，规范放缓了路堤边坡的坡比值，相应的平台设置高度也由一般路堤的8m 一级改为6m，但经改性或采用包边处理的红粘土路堤则可与一般路基的边坡坡 率和平台设置一致。三、红粘土填料的试验内容及方法红粘土作为一类典型的特殊土，其特殊性主要表现在：物理性质较差，但力 学强度较高、压缩性较低。研究表明红粘土中的胶结物质-游离氧化铁、硅、铝 等，是造成红粘土具有一系列特殊性的根本原因，其中最主要是游离氧化铁。而 这种胶质物质及其作用在失水（烘干）后具有不可逆性，即失水后其胶凝作用不 可恢复。在试验过程中，采用不同的试验方法，通常会得到明显不同的试验结果，如 风干和烘干

23、土样对相对密度和塑限的影响不明显，但对液限和塑性指数的影响十 分明显，风干土的液限降低4%22%，塑性降低13%40%；烘干土的液限降低 11%29%，塑性降低20%50%。而同为高液限土的膨胀土和高岭土即使反复 烘干，其塑性并无明显变化。表3-1所列为桂武高速6个土料场红粘土的基本物 理性指标，土样为天然含水率土样。表3-1典型红粘土的基本物理性指标桩号含水率 (%)液限 (%)塑限 (%)塑性指数自由膨 胀率 (%)颗粒分析0.5 0.25mm0.25 0.074mm0.074 0.002mm0.5 MPa-1)，需进一步评价路堤压缩变形后方可使用。 根据对我省郴宁高速公路红粘土土样的压缩

24、试验结果来看(如表3-4)，土体压实 度在88%94%、稠度在1-11.3之间时，通常其a 1-2不会超过0.1MPa-1，其原 因在于红粘土属于结构性较强的一类土，虽然土体密度较低，但其强度足以保证 在荷载作用下细微空隙不被压缩。故施工单位在采用红粘土进行填筑时，一般高 度路堤对红粘土可不做此项要求。采用红粘土作为路堤填料进行碾压时，规范采用稠度和压实度进行控制。总 体上红粘土宜在偏湿的条件下进行碾压，这主要是因为：若将天然含水率降低 至最优含水率所需的时间长、成本高，并且在降水过程中，由于土体的成团现象 十分容易导致土团内湿外干的现象，含水率不均匀，影响压实效果；在最佳含 水率条件下碾压达

25、到重型压实标准后，虽然压实干密度较大，但饱和度一般小于 85%，在路基运营过程中，路基必然吸水，使得土体膨胀，压实度降低，导致路 基强度和稳定性均存在问题。根据交通部公路所土基压实标准(含参数)的研究项目对我国多条公路 的检测结果可知，填筑完成后的路基存在一个长期稳定的含水率范围，与填筑时 的最佳含水率相比，路基运营后的含水率大大高于最佳含水率，运营后的稳定含 水率基本接近塑限。表4-2所列为4条路段施工时与不利季节(或1年后)测定 的W、W、S与K变化资料。总体趋势是按重型压实度控制施工的土基，施工时 c rh含水率较低，其稠度平均值为1.21.5，结果雨季或一年以上自然条件影响， 施工时的

26、低饱和度，随着含水率的增加，土体膨胀降低了干密度。当含水率增加 第15页至塑限附件时，饱和度达到90%左右，土体水分趋于稳定，表明高液限土采用 稳定稠度作为路基施工含水率更具有指导意义。表4-2路基土的稳定含水率及压实度调查表土基路段名称、测试项目 测定时间、含水率稠度饱和度重型 压实度1W(%)WS(%)均值变化范围均值变化范围均值变化范围KJ%】淮宁线施工时测定18.215.620.11.251.181.3687.478.192.7H*94.6一年后测定22.319.225.51.090.961.2291.584.499.388.7二汽高环施工时测定18.316.020.31.191.10

27、1.2980.970.789.793.0一年后测定22.519.024.41.010.921.1693.685.810090.6沪宁线施工时测定18.814.823.61.191.101.3484.671.096.392.6施工时测定（轻型）22.821.021.71.040.981.0989.282.094.388.8长农线施工时测定14.310.224.01.420.641.7491.0不利季节测定22.81.0989.9鉴于一般试验操作人员在进行土样液塑限试验时通常难以获得准确的试验结果，从而难以掌握土体稠度的真实状态。建议宜根据湿法重型击实结果控制红 粘土路堤碾压含水率，含水率一般控制

28、在大于【击实最佳含水率最佳含水率 +5%】的范围。由于红粘土本身的多孔隙的团粒结构特征、土体在晾晒和松铺过程中的成团 现象，加之碾压时土体含水率较高，通常红粘土难以压实，且压实干密度较低。 故规范提出可根据试验路的情况适当降低压实度标准，设计规范的条文说明（条 文说明3.2.1、3.2.2）中建议压实度可比该规范中的规定降低1%3%，施工规范 则建议压实度降低的范围为1%5%（规范第6.1.4条），这是两本规范中对于压 实度可降低的幅度规定看似不一致的地方，实际上，设计规范主要是考虑采用湿 法击实较干法的干密度低12个百分点，在此基础上再降低1%3%，这样合起 来就是15个百分点了。对于压实度

29、降低，施工规范给出的具体的操作方法和步 骤为：作出可以直接碾压的含水率范围内的重型击实曲线，选择该条曲线的最大 密度与该种土在最佳含水率对应的最大干密度的比值作为压实度标准。“可以直 接碾压的含水率”指稠度在1.11.3之间且土样的CBR值满足规范要求。但实际 上，在进行室内击实试验和现场碾压时，外力对土体的作用方式并不一致，两者 的能量也难以相同，两者对土体的作用效果也会不同（体现在现场的压实曲线在 平缓程度、最大干密度和最佳含水率值均会与室内击实曲线有出入），目前的击 实试验仅起到确定最大击实干密度的作用，故通过室内击实曲线确定压实度降低 第16页值的这一操作方法是欠妥的，而应通过现场试验

30、路的论证取得。在桂武高速二标试验路，考虑了光轮振动碾和凸块振动碾分别碾压作用的效 果，在碾压试验中，土体碾压含水量为25.2%31.3%，含水量从最佳含水量到 高于最佳含水量6个百分点，松铺厚度为25和30cm两种。表4-3和图4.2反映 了在不同压实机具作用下土体密实度与碾压作用遍数的关系。表4-3桂武二标试验段不同碾压机械和碾压遍数下的密实度变化试验标段桂武二标碾压含水量最大干密度最佳含水量25.2%31.3%1.55g/cm325.5%不同彳碾压机械和不同碾压遍数下的压实度变化松铺厚度(cm)碾压 含水 量()碾压机具静碾1 遍静碾1 遍+强 振1遍静碾1 遍+强 振2遍静碾1 遍+强

31、振3遍静碾1 遍+强 振4遍静碾1 遍+强 振5遍2525.2光轮振动碾压实度(%)83.287.689.792.393.794.2凸块振动碾83.290.193.594.895.2/28.4光轮振动碾83.486.989.892.593.594.0凸块振动碾83.489.793.093.794.3/31.3光轮振动碾84.487.289.091.392.693.1凸块振动碾84.489.492.292.993.3/3025.2光轮振动碾压实度(%)82.787.289.992.193.493.8凸块振动碾82.789.593.194.394.5/28.4光轮振动碾82.586.388.991

32、.493.193.4凸块振动碾82.588.792.293.794.2/31.3光轮振动碾84.087.389.991.492.192.6凸块振动碾84.088.991.592.593.1/含水量25.5%,松铺厚度30cm82841234560压实度123456碾压遍数图4.2不同碾压机械作用压实度与碾压遍数的关系从表4-3和图4.2中可以看出，凸块碾要比光轮振动碾的碾压作用效果好， 在最佳含水量和高于最佳含水量3个百分点的情况下，当松铺厚度为25cm时， 达到压实度93%时，凸块振动碾仅需碾压2遍，而光轮振动碾要碾压4遍；当 松铺厚度为30cm时，达到压实度93%时，凸块振动碾仅需碾压23

33、遍，而光轮振动碾要碾压4遍。当含水量大于最佳含水量6个百分点的情况下，松铺厚度为25cm时，采用 光轮振动碾碾压5遍或采用凸块振动碾碾压4遍，其压实度可以达到93%，松 铺厚度为30cm时，采用凸块振动碾需要碾压4遍才达到93%的压实度，采用光 轮振动碾碾压5遍只能达到92.6%的压实度。在桂武高速十三标试验路，由于受土料场天然含水量较高的限制，在碾压试 验中，土体碾压含水量为27.0%29.3%，含水量高于最佳含水量68个百分点， 松铺厚度为25和30cm两种。表4-4和图4.3反映了在不同压实机具作用下土体 密实度与碾压作用遍数的关系。表4-4桂武十三标试验段不同碾压机械和碾压遍数下的密实

34、度变化试验标段桂武十二标碾压含水量最大干密度最佳含水量27.0%29.3%1.63g/cm321.1%不同彳碾压机械和不同碾压遍数下的压实度变化松铺 厚度 (cm)碾压 含水 量()碾压机具静碾1 遍静碾1 遍+强 振1遍静碾1 遍+强 振2遍静碾1 遍+强 振3遍静碾1 遍+强 振4遍静碾1 遍+强 振5遍2527.0光轮振动碾压实度(%)84.288.591.392.692.993.2凸块振动碾84.290.492.593.193.5/29.3光轮振动碾83.788.390.691.391.791.8凸块振动碾83.789.991.392.292.3/3027.0光轮振动碾压实度(%)84

35、.088.490.691.992.893.0凸块振动碾84.090.492.292.993.2/29.3光轮振动碾83.487.389.190.691.291.2凸块振动碾83.487.290.791.591.6/图4.3不同碾压机械作用压实度与碾压遍数的关系从表4-4和图4.3可以看出，当含水量高于最佳含水量6个百分点时，松铺 厚度为2530cm的情况下，压实度达到93%，凸块碾需强振碾压34遍，光 面碾则需要强振碾压5遍；当含水量高于最佳含水量8个百分点时，由于含水量 相对较高，在碾压至第3、4遍时，土体出现了软弹现象，压实度未达到93%。 因此，在填料含水量高于最佳含水量6个百分点以上时

36、，不宜进行碾压，应进行 翻晒，待含水量降低到适合碾压的范围时，再碾压。由此可见，填料的含水量和松铺厚度对压实度都有较大的影响，当含水量高 于最佳含水量6个百分点以上时容易出现橡皮土现象，施工中严格控制填筑含水 量，禁止出现橡皮土现象。通过在我省相关公路进行的现场碾压试验及分析论证，对于适合我省桂阳至 临武区段红粘土路基施工的季节(710月)，气温高、日照时间长，炎热的天气 条件对于降低土体含水率的效果明显，能使土体达到较好的碾压效果，为保证填 筑路堤的强度，不宜降低路堤压实度。在冬季或雨季，建议在保证路堤强度和水 稳性的条件下，对于粗颗粒含量不多(粗颗粒含量小于30% )的红粘土，可适 当降低

37、路堤压实度，高速公路下路堤压实度不宜低于90%，上路堤压实度不宜 低于92%；对于粗颗粒含量大于30%的红粘土，已相当于对土体进行了掺砾石 的改良处治，级配较好，不宜降低压实度，相应土体含水率应通过凉晒使其降低 至碾压时能达到压实度要求为宜，此时土体的饱和度约在90%以上，土体较为 稳定。3、高液限土路堤试验路铺筑试验段建设的目的：确定高液限土的压实机具配套、压实含水率、合理的压 实度及检测方法。高液限土填筑试验考虑的主要因素及设置如下：(1) 填料含水率：桂武路高液限土填筑宜在偏湿的状态下进行，含水率宜控 制在Wopt- W列+5%(W洌为湿法击实确定的最佳含水率)。(2) 压实机械组合：光

38、面轮或凸块(静压1遍+强振46遍，碾压过程中若 出现软弹或压实度不再提高的情况，碾压即可停止)；(3) 松铺厚度：25cm30cm。(4) 检测方法：环刀或灌砂法。4、提高高液限土(红粘土)路堤填筑质量和工效的几点建议(1)碾压机械建议根据试验段现场测试，采用振动凸块碾较光轮振动碾能有效提高压实度13 个百分点，且所需的碾压遍数更少。高液限的结构性较强，本身强度还有明显的 各向异性，对压实提出了较高的要求。要达到压实的均匀性，必须破坏土团结构， 要求压实设备与路基之间有较大的接触应力，必须采用大吨位振动压路机才能达 到要求，但是这类土在含水率较大时强度较低，压缩性高，大吨位压路机碾压很 容易软

39、弹。采用重型凸块式振动碾压实，可解决上述矛盾，凸块面积小，接触应 力大大增加，由于土团结构完全被破坏，压实度均匀性大大提高，且凸块与土基 咬合，不会发生软弹现象，静压后凸块式振动压路机振动压实遍数较少即可达到 压实度要求。再者采用振动凸块碾碾压的路堤层与层之间具有更好的结合效果， 能增强路堤的整体稳定性。故建议施工单位除采用光轮碾压机具进行静压外，尽 量采用振动凸块碾（尤其建议采用凸块拖碾）作为主要的碾压设备。静压后，不需弱振，即可用凸块式振动压路机强振压实，压路机振动压实遍 数为25遍，压实度一般可达到要求。（2）碾压含水率建议公路路基施工技术规范（JTG F10-2019）对一般细粒土填料

40、要求路基碾 压含水率控制在最佳含水率的2%以内。对于高液限土而言，天然含水率一般 较大，按照最佳含水率进行控制碾压十分困难，对路基的长期稳定性也不利。其 原因有以下两点：将天然含水率降低到最佳含水率所需的时间长、成本高； 高液限土路基的最终稳定含水率均大于按照重型击实标准确定的最佳含水率。施 工含水率一般可控制在最佳含水率最佳含水率的+5%这一范围。（3）降低土体含水率的措施建议由于高液限土的天然含水率普遍较高，表4-5为2009年4月初取样时土体 的天然含水率和击实最优含水率统计结果。多数情况下，高液限土的天然含水率 比其适合碾压的含水率高，因此施工单位应配备能够翻拌较深的设备。在郴宁高 速

41、第二试验段，施工单位配备了拖拉机犁以便翻晒土料，但由于翻晒时推土机和 拖拉机的行走碾压，使得土块成团现象比较严重，通过晾晒虽然降低了土体含水 率，但含水率很不均匀，影响碾压效果，故建议施工单位在土体翻晒设备中要配 备打碎土团的设备，如旋耕机。此外，在取土场坡面较平缓的情况下，取土前也可采用带挂钩的推土机对土 体进行钩松凉晒，待翻松土体含水率降低至适合碾压后再用推土机打包。表4-5桂武高速典型土样击实最优含水率与天然含水率土样最佳含水率（%）天然含水率（%）K12325.233.4K14330.436.4K19025.735.3K19919.530.8（4）基底处理建议基底应具有较高的强度，应防

42、止基底毛细水上升进入路堤。基底的承载力和 压实度不足时，增加路基的变形，影响路基的稳定性。基底较潮湿时，可换填3050cm的透水性材料。填土高度大于10m时，宜铺设单向土工格栅加强基底 坡脚部位。实践证明这些处理措施对提高路基的稳定性是有效的。（5）防止路基开裂的建议施工中应采取措施防止路基开裂。碾压完成后，路基工作面暴晒超过4h时， 已开始有细小裂纹，暴晒超过6h时，开裂裂缝延长，缝宽变宽。长度超过6m, 宽度超过5mm的裂缝，对路基的强度和水稳定性有较大影响，特别是纵向裂缝 危害更大，因此，应采取积极措施防止路基开裂，最好的办法就是采取小断面连 续作业的方式进行填筑，建议作业面晚上上土，上

43、午翻晒，午后调平，下午碾压。（6）防止雨淋的建议雨季施工时，应防止松土被雨淋湿。开挖出的土方若不及时运走，堆放过程 中受雨淋时，基本上无法再使用；如果摊铺后不能压实时，宜先静压，以利遇雨 时防水，下次施工时将表面翻松还可使用。施工中应保持路基面有3%以上的排水横坡，以利排水。五、零填、挖方路段高液限土路基1、本条文中换填厚度值均是以路床顶面为基准面，计算路床顶面位置以下 的换填高度。2、我国对高液限土在天然环境下的含水率在竖向上的分布检测结果表明， 天然状态下高液限土含水率呈现上干下湿的趋势，在表层1.5m以下高液限土的 天然含水率基本稳定在塑限附近，受外界气候条件的影响较小。3、零填、挖方路堑的换填厚度的考虑因素主要有两点：换填厚度以下的 高液限土地基应满足规范对相应层位填料的最小CBR强度要求；换填后高液 限土地基应在外界气候条件的影响深度以下，避免由于干湿循环造成强度下降或 者变形过大的问题。由于路面结构层的厚度一般在7080cm，且基本可以看作是 不透水层，加上换填厚度80cm，高液限土地基的实际埋深为150cm以上，受到 外界气候条件的影响很小，因此在满足路基填料最小强度要求的前提下，零填、 挖方路堑换填80cm厚度完全可以满足路基对强度及变形的要求。