海砂吹填土在临海高等级公路中的应用 临海高等级公路

　　摘要 本文针对江苏临海地区日益紧张的用地资源，为有效缓解路基填筑土方稀缺这一难题，从路基填料的选择、掺料设计、施工技术和质量控制方面进行了阐述，对于临海地区高等级公路的设计和施工具有一定参考意义。
　　关键词 海砂吹填土；路基填料选择；掺料设计；施工技术；质量控制
　　中图分类号U416 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）80-0156-02
　　1 工程项目概述
　　高等级公路土方需求量较大，工程质量要求高，在沿海缺土地区，如何建设一条高标准、高质量的高等级公路逐渐成为了工程建设的一个重要的制约因素。
　　临海高等级公路是实施沿海开发和长三角一体化两大国家战略的基础性、支撑性重点工程。全长526km的临海高等级公路经连云港、盐城和南通三市，临海而建，直接服务于滩涂开发、农业示范区建设和港区发展。
　　临海高等级公路南通段是南通公路建设史上里程最长、规模最大、投资最多、技术最复杂的一条干线公路，具有“规模大、里程长、时间短、技术难、环节多”的特点。项目途经海安、如东、南通滨海园区、海门、启东共5个县（市、区），全长166km，全部按一级公路标准建设。
　　项目紧贴海岸线布设，平均距离海岸线仅3km～5km，启东段部分路段紧靠海堤。沿线滩涂水网密布、鱼塘成片，取土困难。尤其是如东、启东等部分路段路基填筑所需土方严重匮乏，土方缺口逾200万立方米。由于公路临海而建，就近土源大多是盐渍土，不能直接用于路基填筑；而从离海域较远的地方取土，不仅增加工程成本，还占用耕地资源，不符合目前保护耕地的国策国情。
　　2 工程建设的路基填料缺乏
　　临海高等级公路紧贴海岸线布设，沿线滩涂水网密布、鱼塘成片，路基填筑所需土方甚多，缺土现象十分普遍。仅启东北段2标14.5km，共有大小养殖沟塘177个，沟塘回填所需土方约120万方。同时，启东北段2标还地处千年古镇——吕四港镇，全国六大中心渔港之一吕四渔港闻名遐迩，沿线人口密集、企业众多，可谓是寸土寸金，根本无土可取。同样的土方难题还出现在如东段，如东5标土方缺口达100万方，这样临海高等级公路启东段、如东段两地土方缺口总数达到220万方。
　　3 路基填料缺乏的对策
　　针对土方缺乏问题，在国内崇启大桥连接线工程上，有利用长江口细砂作为路基填料的经验，但利用海砂吹填土作为高等级公路路基填料还没有先例。海砂与江砂最大的区别，就是海砂中的含盐量远远高于江砂，如果利用海砂填筑的路基施工处理不当，易产生路面溶陷、盐涨、路基失稳等病害。
　　经反复论证和科学研究，最终确立了“结合沿海港口疏浚、滩涂围垦开发，充分利用沿海地区资源丰富的海砂吹填土作为路基填料”这一节约型公路建设的基本理念，通过着重研究固化改良、优化碾压工艺等一系列科研措施，确保海砂吹填土路基填筑质量达标，同时实现“降低造价、节约用地”的双赢效果。
　　4 海砂吹填土的基本性质
　　粉土是粒径大于0.075mm颗粒不超过总重的50%，塑性指数IP<10的土统称。经取样分析，从颗分曲线上也可称为砂，大于0.075mm的颗粒含量在50%附近。
　　吹填土塑性指数在10左右，大于0.075mm颗粒含量在50%左右，所以吹填土可以称为为低液限粉土或细砂。
　　吹填海砂的含盐总量在0.8%左右，小于1%，[Cl-]/[SO42-]在3～8之间，大于2，吹填海砂属于弱氯盐渍土。
　　海砂吹填土的毛细水上升高度一般小于80cm。
　　5 海砂吹填土的改良方法
　　海砂吹填土在性质上属于氯盐类盐渍土。盐渍土的处理方法主要分为化学方法和物理方法。
　　化学方法主要包括：1）掺加氯化钙、氢氧化钙等调整盐渍土中氯离子与硫酸根离子的比例，抑制盐胀性；2）掺加石灰、水泥、以及水泥-石灰混合料等固化材料，提高盐渍土的强度、水稳性和耐久性。
　　物理方法主要包括：1）浸水预溶；2）强夯；3）换土垫层；4）加铺砂砾石垫层、土工编织袋；5）挖排水沟降低地下水位；6）铺土工布隔断水分迁移通道。
　　6 水泥固化法和石灰固化法
　　由于掺加石灰、水泥进行固化改良的方法具有施工简便、造价较低的优点，并且本地区有相当成熟的施工经验。因此，在临海高等级公路建设中选用了石灰固化法和水泥固化法进行了比较。
　　1）4%水泥固化土、3%水泥固化土的抗压强度
　　2）5%石灰固化土的抗压强度
　　3）两类固化土的延迟击实效应
　　5%石灰土延迟5d击实，强度衰减40%；4%325水泥土延迟5d击实，强度衰减50%。
　　石灰固化土随着延迟时间的增加，水稳系数上升后逐步稳定，石灰固化土随着延迟时间的增加，水稳系数下降后逐步稳定。
　　4）固化土的强度
　　两类固化土的CBR值都能满足规范一级公路要求。
　　7 固化土的施工
　　固化土施工与常规方法基本一致。
　　施工前应对进场的石灰和水泥，在监理抽检合格的情况下，方可使用。
　　对海砂吹填土土源取样，进行液限、塑限、塑性指数、含水量、重型击实、土的颗粒分析、土的强度（CBR）等试验，确定土源压实时的最佳含水量和最大干密度要求。选用符合要求的石灰和水泥，按配合比设计做出重型击实试验，得出最大干密度和最佳含水量及水泥稳定土抗压强度的代表值。对掺固化剂后延迟不同时间击实的土样，分析击实指标与延迟时间的关系。
　　施工时在取土的同时采用生石灰对土进行焖灰处理，充分降低含水量。
　　8 海砂吹填土的应用总结
　　1）本地区吹填海砂属于细砂类型，含盐量小、颗粒粗、强度大、溶陷性很小，可以用于路堤填筑；
　　2）含盐量小、毛细水上升高度小，次生盐渍化作用小；
　　3）采用石灰处理吹填海砂的效果理想，吹填海砂焖灰处理能降低5%的含水量。
　　9 结论
　　本文立足于公路项目，通过对海砂吹填土的固化方法研究，提出了可行的应用方法，对解决在临海地区修建高等级公路的土源缺乏问题有一定的参考作用。
　　参考文献
　　[1]徐永福.临海高等级公路吹填海砂填筑施工指导意见.
　　[2]公路路基设计规范（JTG D30-2004）.

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