浅谈雅安地区过湿土路基的处置措施

陈科

（四川蜀渝石油建筑安装工程有限责任公司成都610012）

浅谈雅安地区过湿土路基的处置措施

陈科

（四川蜀渝石油建筑安装工程有限责任公司成都610012）

结合钻前土建工程实践，对雅安地区过湿土的物理性质进行了分析，提出了晾晒、生石灰改良、土体加筋等处理过湿土路基的施工措施。

过湿土；生石灰；加筋；处置

Key works：over-wet;quicklime;reinforcing mechanism;treatment

1 前言

四川省雅安地区全年多雨，年降水量达1200～2200 mm，在《公路自然区划标准》(JTJ 003-86)中划分有Ⅴ2a雅安、乐山过湿副区。多雨潮湿的气候使该地区土体成为含水量高、强度低的过湿土，不能直接进行摊铺压实，必须对其进行改良。张家001-1井(油气勘探井)位于雅安市雨城区上里镇，其井场及公路按山岭重丘四级公路标准设计，工程要求工期紧，因此解决过湿土填筑路基的问题迫在眉睫。

2 土质情况

工程区域过湿土三项基本指标：

（1）过湿土在天然状态下含水量最高可达44%左右，平均含水率也高达40.67%，含水率高，干密度小。

（2）所取土样孔隙比均大于1.0，孔隙比大，土质疏松，压缩性高。

（3）饱和度范围在0.95～1.00之间，均处于饱和状态（饱和度大于0.85即为饱和状态）。

通过对过湿土土样进行击实试验，试验结果分别见表1和图1。

表1 击实试验结果表

图1 含水率—干密度关系曲线图

从以上结果可以看出：雅安地区过湿土的最优含水率为13.7%，比现场天然含水率平均值（40.67%）低出约27个百分点。

3 处置措施

3.1晾晒

由于过湿土含水率过高，必须进行一段时间的晾晒，以适当降低其含水率。雅安地区降雨频繁，年降雨天数平均有218天，施工前必须做好排水工作，备好雨布，及时对晾晒土进行覆盖。

3.2 掺加生石灰改良过湿土

生石灰消解过程中同时发生放热反应，所产生的热量可以促进混合料水分散发和有关化学反应速度，使土体的含水量降低，利于土块的砂化。这一反应可用下式表示：

CaO+H2O→Ca(OH)2+62.8K/mol

吸水——相当于生石灰重量32%的水分被吸收，使混合料含水率下降。

发热——1mo1CaO反应放出56kJ热量，相当于1kg的CaO反应放出1160kJ的热量，放热促进了混合料中化学反应的速度和水分的散发。

在过湿土中分别掺入土粒质量百分比为8%、10%、12%的石灰，按比例组数制备试验所需试样并测定试样不同龄期的无侧限抗压强度。试验结果见表2所示。大，石灰改良土3d和7d的无侧限抗压强度均在提高，竖向变形均在降低，且随着掺量的提高，变化幅度明显增大。这说明，石灰的含量较低时石灰主要起稳定作用，会使土的塑性、膨胀性降低，初步具有水稳性，并使密实度和强度得到稳定。随着石灰掺量的增大，强度和稳定性均提高。同时，石灰改良土的强度和稳定性随着龄期的增长而增长。

以生石灰作为外掺剂改良过湿土，宜对过湿土进行适当晾晒，将含水量控制在27%以下。施工过程中应注意养护，避免改良土在具有水稳性前重新饱水。

3.3 土体加筋

由于雅安地区长期潮湿多雨的气候，过湿土经过改良后仍然面临再次饱水、承载力下降的问题。在土体中加筋可改善土体的受力状况，使土体的垂直应力、水平应力明显降低，土颗粒间的摩擦作用明显增强，土体抗剪强度、承载能力、抗变形能力、抗裂能力都能得到很大的提高。

3.3.1 竹筏、竹笼装人头石(片石)

表2 生石灰改良土无侧限抗压强度试验结果

在试验过程中，30%含水量的素土、27%含水量的素土、30%含水量的素土掺加8%石灰和10%石灰的石灰改良土试件无法成型，故未测其无侧限抗压强度。由表2试验数据可以看出，当土体含水量为30%时，掺加12%石灰，养护7d之后的强度仍然很低，达不到现场荷载要求（500kPa）。

当含水量降为27%时，从表2中可以得知，石灰改良土的抗压强度和竖向变形均有了明显改善，随着石灰掺量的增

不同部位竹的顺纹抗拉弹性模量的平均值在8.49～32.49GPa，顺纹抗拉强度平均值在112.89～331.49MPa(常用的Q235号钢的抗拉屈服强度为235MPa)。但顺纹抗拉弹性模量和顺纹抗拉强度从竹青向竹黄方向变异很大，呈逐渐降低的趋势。

雅安地区盛产竹子，钻前土建工程中经常采用竹筏、竹笼装人头石(片石)的方法，该方法具体的处理措施为：在回填压实后，铺设二层竹筏(用直径40～50mm竹一顺一丁铺筑，并用竹条绑扎)，然后铺设一层300～400mm厚竹笼装人头石(片石)，最后铺设80mm厚泥结碎石填充并压实面层。

竹具有很高的抗拉强度，韧性强。竹经加工成竹笼，装入人头石（片石）后可以充分利用两种材料的特性，形成具有透水性很强、整体性强的复合体，可迅速提高路基承载能力。该方法成本低廉、操作简单、施工周期短，对下承层承载力要求不高，尤其适用于工期要求紧、等级要求不高的简易公路、石油钻井工程。但该方法要耗费大量的竹子及石料，调运时对道路养护造成极大的压力；施工时大量人工作业，机械化程度低，难以提高施工效率；竹的耐久性较差，后期维修量大。

3.3.2 在填方土中铺设土工格栅

土工格栅对土体的加固机理，主要表现在格栅与土的相互作用上。土工格栅具有良好的力学性能，能以较小的变形，发挥出较大的拉应力。格栅与周围土体的摩擦特性也是格栅的主要性能指标，它们的相互作用约束了土颗粒的侧向位移，大大提高了土体的稳定性和格栅在土中的抗拉拔能力，起到了加固补强作用。

施工时应先对场地进行平整、清除杂物，相邻两幅格栅应搭接10cm，搭接处间隔50cm间距绑扎一处，格栅铺好后应充分拉紧再填筑，该方法适用于浅层加固。

张家001-1井钻前土建工程采用PP(聚丙烯)土工格栅，其每延米抗拉屈服力20～50kN/m的PP双向土工格栅，单位面积质量500～550±50g/㎡，单价5～8元/平方米。目前已经施工的钻前土建工程中，对道路、场面软基处理主要以竹排、竹笼人头石为主，双层竹排造价为26元/平方米，单层竹笼人头石造价为35～40元/平方米。采用土工格栅进行加固不仅成本节约，而且运输量、人工劳动强度也大大降低。

4 小结

过湿土路基处置在雅安地区是一个普遍存在而又难于解决的工程实际问题，虽然处理方法多，但受天气、成本、工期制约，单一手段难以达到工程要求。张家001-1井钻前土建工程采用以降低含水率为主、多种处置方式结合，使工程进展十分顺利，达到了预期的目标。

[1]JTJ051―93，公路土工试验规程[S].

[2]GB/T50123-1999，土工试验方法标准[S].

[3]李俊，叶国弘.生石灰粉处理过湿土的掺量计算[J].华东公路，2001，(4):26-30.

[4]张绪亮，董艳丽，苏本连，张艳玲.土工格栅在寒区过湿路段处理中的应用[J].吉林交通科技，2000，(2):18-19.

责任编辑：余咏梅

施工经验

混凝土散水常规做法

(1)素土夯实，向外坡4%；(2)150mm厚，3∶7灰土垫层，超出散水外缘500mm；(3)60mm厚，C15混凝土。面上加5mm厚，1∶1水泥砂浆，随打随抹光。

水泥混凝土散水应设置伸缩缝，其延长米间距不得大于10m。房屋转角处应做450坡度缝，散水与建筑物连接处应设缝处理。上述缝宽为15～20mm，缝内填嵌柔性密封材料。

施工过程中，如果对以上构造处理不加强管理，待工程交付使用后，经常发现散水在冬季发生冻胀。分析主要有以下原因：

(1)散水伸缩缝设置不规范而产生不规则裂纹，而且使用的填嵌材料脆性强，易开裂、老化、脱落，起不到防水作用，造成夏季雨水通过缝隙渗入到散水内部，水分无法彻底排出，到了冬季水结冰，发生散水冻胀。

(2)常规散水垫层多采用3∶7灰土进行夯实处理，施工单位在施工中对灰土垫层不够重视，大多没有夯实。当雨水渗入灰土垫层内部后，与灰土发生反应，使灰土隆起，造成散水变形开裂。

以上问题不仅使散水遭到破坏，失去其作用，严重的还会使雨水渗透到基础，在冻融循环作用下，基础结构可能会受到破坏，从而影响建筑物的整体结构。

针对散水冻胀问题，介绍以下解决办法。

(1)散水伸缩缝严格按规范要求设置，尽量避免设置在落水管出水口周围，以减少雨水顺伸缩缝流入散水内部。

(2)尽量延迟变形缝柔性密封材料的填嵌时间，待主体结构完成前期较大沉降变形后再进行施工。

(3)选用优良的填嵌密封材料，工程实践中发现玛瑙脂比沥青砂浆的效果要好，玛瑙脂具有耐候性、抗变形、拉伸强度高、延伸率大等优点，对基层收缩和开裂变形适应性强，能够保证缝隙的宽度和深度；玛瑙脂填入后要密封严密，可在玛瑙脂上部用硅酮耐候胶进行封闭，切实起到防水作用。

(4)在施工过程中，应加强对灰土垫层的夯实处理。当雨水渗入后，避免进入垫层内部。此外还可以把150mm厚3∶7灰土替换为300mm厚天然级配砂石，以避免垫层发生冻胀隆起。

(5)从设计角度考虑：增大散水与首层室内地面的标高差，这样即使散水发生冻胀隆起，也不致超出首层室内地坪而影响车库门的开启；考虑在首层顶部加设雨篷，减小雨水流入散水的可能。

以上是对冬季散水冻胀开裂的一点建议。要想从根本上解决散水冻胀问题，还需要在施工中加强管理。确保散水内部不进水，使散水切实起到防水作用，从而保证建筑整体结构。

(摘自：《建筑工人》）

Effective Measures for Over-Wet Clay Subgrade inYaan Prefecture，Sichuan Province

This paper，based on construction part of Prespud operation，analyses the physical property of Over-Wet Clay Subgrade inYaan Prefecture，Sichuan Province.Some treatment measures for over-wet clay subgrade are presented such as airing，use of quicklime and reinforcing mechanism of geosynthetics.

TU47文献标识码：A文章编号：1671-9107（2010）08-0041-03

10.3969／j.issn.1671-9107.2010.8.041

2010-6-12

陈科（1977-），男，四川盐亭人，大学本科，工程师。