一种用水泥和纤维抑制花岗岩残积土路基崩解的施工方法

摘要

本发明公开了一种用水泥和纤维抑制花岗岩残积土路基崩解的施工方法，包括以下步骤：勘察施工现场，进行现场取样，室内试验测定，施工放样、清理现场；物质准备：根据试验结果准备各种改良材料以及施工所需设备机具；设置排水系统；选定试验路段进行施工并质检，质检合格后进行下一步骤；计算需要改良的土方量，并根据土方量计算所需水泥和纤维总量；路基施工并质检，质检合格后进行下一步骤；路基面检查、整形、边坡修整。本施工方法将原路基土体进行翻挖、打碎，拌合适量的水泥和玻璃纤维，再整平、压实、养护，形成高稳定性、高强度的改良土路基，可以有效降低花岗岩残积土地区路基遇水崩解对路基路面造成的危害。

说明书

技术领域

本发明涉及一种路基施工方法，特别涉及一种用水泥和纤维抑制花岗岩残积土路基崩解的施工方法。

背景技术

花岗岩残积土具有明显的崩解性，遇水极易发生崩解，且反应迅速，一旦崩解强度骤降。在这样的地质条件下，极易发生路堤的沉陷、路基边坡的塌方、路基沿山坡的滑动等地质灾害。因此，花岗岩残积土地区的路基除了要保证强度、刚度之外，还应特别注意其整体稳定性和水稳定性。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种能提高路基的强度和整体稳定性，有效抑制花岗岩残积土遇水崩解现象的用水泥和纤维抑制花岗岩残积土路基崩解的施工方法。

本发明解决上述问题的技术方案是：一种用水泥和纤维抑制花岗岩残积土路基崩解的施工方法，包括以下步骤：

1）勘察施工现场，进行现场取样，室内试验测定，施工放样、清理现场；

2）物质准备：根据试验结果准备各种改良材料以及施工所需设备机具；

3) 设置排水系统；

4）选定试验路段进行施工并质检，质检合格后进行下一步骤；

5）计算需要改良的土方量，并根据土方量计算所需水泥和纤维总量；

6）路基施工并质检，质检合格后进行下一步骤；

7）路基面检查、整形、边坡修整。

上述用水泥和纤维抑制花岗岩残积土路基崩解的施工方法，所述步骤1）中，采用室内三轴试验测定水泥配比和纤维配比，具体步骤如下：将所取土样风干、碾碎、过筛后均分为两组；第一组测试水泥最佳配比，将土样均分为6份，在6份土样中分别加入4%、5%、6%、7%、8%和9%六种不同质量分数的水泥掺入量，通过室内三轴试验测得当水泥的质量分数为6%时其黏聚力和内摩擦角最大；第二组测试纤维的最佳配比，在土样中掺入质量分数为6%的水泥后，均分为6份，在6份土样中再分别掺入质量分数0.5‰、1‰、1.5‰、2‰、2.5‰和3‰的纤维，通过室内三轴试验测得当纤维的质量分数为1‰时其黏聚力、内摩擦角最大；得出结论最佳的水泥配比质量分数和纤维配比质量分数分别为6%和1‰。

上述用水泥和纤维抑制花岗岩残积土路基崩解的施工方法，所述步骤3）中，在路基底部沿路基方向在其两侧设置排水沟。

上述用水泥和纤维抑制花岗岩残积土路基崩解的施工方法，所述步骤4）中，将试验路段的路基土体翻挖、晾晒、打碎、闷料24小时，添加6%水泥和1‰纤维、拌合均匀、整平、分层压实经质量检测合格后进行正式开工。

上述用水泥和纤维抑制花岗岩残积土路基崩解的施工方法，所述步骤5）中，对于填方路堤，检测路基基底原状土的压实度、强度、稳定性是否符合要求：如果经过取样测定符合要求，则按照填方量计算所需水泥和纤维的总量；如果经测定路基基底原状土不符合要求，则需要改良的土方量为填方量与基底改良土方量之和；对于零填及挖方路基，将路床底面以下0~80cm的原状土进行改良并养护。

上述用水泥和纤维抑制花岗岩残积土路基崩解的施工方法，所述步骤6）路基施工具体步骤为：

（1）将需改良的土方翻挖、晾晒、打碎，将打碎的土体配置为含水率为23.85%后闷放24小时；

（2）在闷好的土体中撒入6%的水泥和1‰的玻璃纤维，拌合均匀；

（3）将拌合好的土体摊铺整平、分层碾压，每碾压完一层检测压实度，合格后进行下一层的铺筑碾压；

（4）路基碾压完毕后覆盖保鲜膜养护，严禁车辆通行。

上述用水泥和纤维抑制花岗岩残积土路基崩解的施工方法，所述步骤6）路基施工的具体步骤（2）中，玻璃纤维长度为5~8cm，将玻璃纤维分散开再均匀撒入闷好的土体中，反复搅拌，直至无结团和明显裸露的玻璃纤维。

上述用水泥和纤维抑制花岗岩残积土路基崩解的施工方法，所述步骤6）路基施工的具体步骤（3）中，碾压过程中相邻轮迹重合1/3以上，每层松铺厚度不大于30cm，路床顶面最后一层的压实厚度大于10cm。

上述用水泥和纤维抑制花岗岩残积土路基崩解的施工方法，所述步骤1）中的水泥为硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥或火山灰水泥，水泥的终凝时间为6h以上。

本发明的有益效果在于：

1、本施工方法将原本不满足要求需要换填的路基土体进行翻挖、打碎，拌合适量的水泥和玻璃纤维，再整平、压实、养护，从而形成一种高稳定性、高强度的改良土路基，可以有效降低花岗岩残积土地区路基遇水崩解对路基路面造成的危害；

2、施工后的路基中加入适量玻璃纤维，改变了普通水泥土的破坏形式，由脆性破坏变为弹塑性破坏，能够缓解路基因较大荷载的冲击而产生的脆性破坏，对遭受破坏的路基路面起到极大的缓冲作用，延长了路基的使用寿命；

3、本施工方法可将原本需要换填的土层充分利用，显著提高了路基的稳定性和抗压性能，大大减小了工作量和工作时间，进而降低了施工成本。

附图说明

图1为本发明的施工流程图。

图2为路基断面示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

如图1所示，本发明公开了一种用水泥和纤维抑制花岗岩残积土路基崩解的施工方法，包括以下步骤：

1）勘察施工现场，进行现场取样，通过室内三轴试验测定水泥配比和纤维配比，其中花岗岩残积土的最佳水泥配比质量分数为6%，最佳纤维配比质量分数为1‰，施工放样、清理现场。进行室内三轴试验时将所取土样风干、碾碎、过筛，并分为两个组别；第一组用来测试水泥最佳配比，将土样均分为6份，分别加入4%、5%、6%、7%、8%和9%六种不同质量分数的水泥，通过室内三轴试验测得当水泥的质量分数为6%时其黏聚力和内摩擦角最大，强度大，因此选取最佳水泥掺入量为6%；第二组用来测试纤维的最佳配比，在土样中掺入质量分数为6%的水泥后，均分为6份，在6份土样中再分别掺入质量分数0.5‰、1‰、1.5‰、2‰、2.5‰和3‰的纤维，通过室内三轴试验测得当纤维的质量分数为1‰时其黏聚力、内摩擦角和强度最大，特别是应力应变曲线明显区别于水泥土，破坏形式由剪切破坏转变为压缩破坏；因此通过室内三轴试验测定最佳的水泥配比和纤维配比分别为6%和1‰；

2）物质准备：根据试验结果准备各种改良材料以及施工所需设备机具；

3) 设置排水系统：在路基底部沿路基方向在其两侧设置排水沟；

4）选定试验路段，将试验路段的路基土体翻挖、晾晒、打碎、闷料24小时后，添加6%水泥和1‰纤维，拌合均匀，整平、分层压实，经质量检测合格后进行正式开工；

5）计算需要改良的土方量，并根据土方量计算所需水泥和纤维总量：对于填方路堤，检测路基基底原状土的压实度、强度、稳定性是否符合要求：如果经过取样测定符合要求，则按照填方量计算所需水泥和纤维的总量；如果经测定路基基底原状土不符合要求，则需要改良的土方量为填方量与基底改良土方量之和；对于零填及挖方路基，将路床底面以下0~80cm的原状土进行改良并养护；

6）路基施工并质检；

（1）将需改良的土方翻挖、晾晒、打碎，现场取样通过标准击实试验测得土体的最大干密度为1.54g/cm3，最佳含水率为23.85%，并将打碎的土体配置为最佳含水率状态后闷放24小时；

（2）在闷好的土体中撒入6%的水泥和1‰的玻璃纤维，拌合均匀；玻璃纤维长度为8cm，针对水泥和纤维拌合不均匀，主要采取两方面的措施：其一，将符合要求的水泥均匀的撒入土体中，经过反复的拌合。玻璃纤维在自然状态下容易结团，应将结团的玻璃纤维分散开再均匀撒入待改良土体中，反复搅拌，直至无结团和明显裸露的玻璃纤维。其二，考虑水泥的凝结时间拌合过程不宜采用人工拌合，应采用大功率的拌合机具设备；

（3）将拌合好的土体均匀摊铺、预压整平、分层碾压，碾压遵循先轻型后重型，速率应先慢后快，碾压过程中相邻轮迹重合1/3以上，每层松铺厚度不大于30cm，路床顶面最后一层的压实厚度大于10cm；每碾压完一层检测压实度k值，合格后方可进行下一层的铺筑碾压；

在碾压过程中，针对接缝和调头处的处理：同日施工的两个工作段的衔接处应采用搭接形式，前一段拌合整形后，留5m不进行碾压，后一段施工时，应与前一段留下来未压的部分一起再次拌合碾压；拌合机械及其他设备不在已经碾压完成的路基面上调头，如果必须调头则尽可能在未碾压的工作面上进行；

（4）路基碾压完毕后覆盖保鲜膜养护，严禁车辆通行。

7）路基面检查、整形、边坡修整；图2为路基断面示意图，路基采用分层压实，路基表面成双向横坡，有利于排除积水。

在路基设计和修筑过程中，应根据当地的水文地质情况采取结构上和技术上的措施，使路基改良土的湿度和温度变化幅度降至最小，特别是在路基压实之后的养护阶段，必须保证含水率和温度的稳定，以确保路基有足够的强度和稳定性。因此，在修筑过程中可适当提高路基填筑的高度，以防止水分从侧面渗入，或地下水位上升进入路基工作区范围；必要时还可以设置隔水层，以阻断毛细水上升的通道；或者采取适当的边坡加固措施、修筑挡土构筑物以提高路基整体稳定性。