公路工程石灰改良膨脹土路基施工措施

張留濤

摘 要：膨脹土作為常見土質(zhì)結構，力學性質(zhì)不穩(wěn)定，遇到外界水分會產(chǎn)生膨脹現(xiàn)象，影響路基結構穩(wěn)定性，必須對其進行改良處理。通過摻入石灰的方式能夠改善原有土體結構，增強膨脹土耐久性。在具體施工操作過程中，應嚴格遵循技術標準，加強質(zhì)量控制措施，減少潛在質(zhì)量隱患，切實提升路基結構穩(wěn)定性及承載能力，延長公路工程使用壽命。

關鍵詞：石灰;膨脹土;施工工藝

中圖分類號：U416.167 文獻標識碼：A

1 膨脹土的特征

膨脹土也被叫做“脹縮性土”，土體在浸水之后，其體積將發(fā)生巨大變化，迅速膨脹。而失水之后，其體積同樣會發(fā)生改變，將嚴重收縮變小，屬于一種特殊的黏性土。在膨脹土內(nèi)含有大量黏土礦物，如蒙脫石、伊利石等，因此屬于強親水性。若具有較大含水率，浸水之后，膨脹量和膨脹力則會有所下降，而當失水之后，則其收縮量和收縮力將會增大。也就是說，含水率大小，同樣會影響膨脹土的收縮現(xiàn)狀。一般來講，在此類土上建設工程往往會具有極大危害性，若處理不當，甚至會出現(xiàn)嚴重損失。但隨著社會經(jīng)濟的迅速發(fā)展，公路建設規(guī)模、里程均在不斷增大，大量公路工程不得不修建于膨脹土地基之上。為了消除膨脹土的危害，需做好地表防滲、排水等工作，或直接挖除持力層范圍內(nèi)的膨脹土，回填砂等非膨脹土即可。

2 工程概況

某公路工程全長34.2 km，部分路段分布著厚薄不均的膨脹土，多為中、弱等膨脹性。集中分布于K26+000K～K26

+800段、k28+300～k28+700段等路段，多為挖方路基，共計62.3萬方。經(jīng)檢測可知，此類土具有較高自由膨脹率及液限。按照相關技術規(guī)范要求，在路基填筑施工中，不允許直接采用膨脹土用于施工，若廢棄不使用，將大大增加外運成本及借土量，甚至會產(chǎn)生嚴重的環(huán)境污染問題。基于上述因素，為滿足生態(tài)環(huán)保工程建設目標，決定對膨脹土實施改良處理。

3 石灰改良膨脹土路基施工準備

3.1 施工機械準備

施工前應嚴格按照經(jīng)濟性、協(xié)作性原理合理配置施工機械設備，本工程以200 m作為作業(yè)區(qū)段長度，可配備穩(wěn)定土路拌機、振動壓路機、平地機、推土機等。

3.2 材料準備

施工前對多個取土場、部位、深度的膨脹土進行物理力學性能試驗，以此對膨脹土的指標進行確定。主要試驗內(nèi)容為自由膨脹率、比重、天然含水量等。除此之外，還要取樣檢測石灰質(zhì)量，如鈣、鎂含量等，并對其等級進行準確評定，如質(zhì)量與施工規(guī)范規(guī)定不符，則不得使用，要求在二級以上控制石灰技術指標。一般在較高地勢位置放置石灰，并接近水源，便于運輸。按石灰等級、類型不同需分別放置，特殊情況下進行隔墻砌筑，如存放時間過長需做好覆蓋封存工作。

4 石灰改良膨脹土路基施工工藝

4.1 測量放樣

依據(jù)復測獲取的導線點數(shù)據(jù)，利用GPS等設備將路線中樁放出，按照路線中樁填筑高度等將路基邊緣、邊溝等部位準確定位，并復核用地寬度，進行橫斷面測量及繪制，同時做好現(xiàn)場開挖界限的確定。

4.2 填前處理

填筑路基前，需清理干凈場地內(nèi)的所需雜物，如有機物殘渣、淤泥等，并在棄土場內(nèi)堆放。隨后選取推土機進行表土清理。要求在1：5以內(nèi)控制路基原地面坡度，隨后選取壓路機碾壓原地表，且在90%以上控制壓實度。

4.3 原地表下封層施工

選取碎石土用于下封層，其特點為高強度、易壓實及透水性良好等。根據(jù)施工實際情況，可分2層進行施工，25 cm為各層厚度。

（1）攤鋪及整平。根據(jù)路面平行線進行填方路基分層攤鋪施工，并做好填土標高控制。以30 cm以內(nèi)合理控制攤鋪厚度，為保證路基邊緣壓實度，在路基鋪筑時，相比路基兩側，實際填筑需多出50 cm以上，嚴禁產(chǎn)生貼坡現(xiàn)象。推土機粗平后，選用振動壓路機進行一遍靜壓施工，隨后在選取平地機進行精平。

（2）碾壓施工。完成上述作業(yè)后，需及時進行碾壓施工，機械以振動壓路機、重型光輪壓路機為主，并按照“輕—重、慢—快”順序施工，完成碾壓作業(yè)后，其壓實度需滿足設計要求值，且保證無明顯輪跡。

4.4 改良膨脹土施工

選取路拌法進行改良膨脹土施工，具體施工流程如下：

（1）在路基填筑各個作業(yè)段連接部位，可根據(jù)1：1坡度在先填路段分層留設臺階。按照實測高程、土灰配合比進行計算，以此獲取具體用土量，根據(jù)運輸車車輛裝載量，將方格劃于原地表。為滿足計量的準確性，應選用基本相同的裝土數(shù)量。要求卸土嚴格按照方格實施，防止土量過多過少，為均勻攤鋪提供方便。

（2）根據(jù)施工現(xiàn)狀，本工程選取袋裝生石灰用于本試驗段施工。袋裝生石灰攤鋪前，需在素土上按照摻灰用量將方格準確打出，以此進行生石灰用量的合理控制。按照配合比將各個方格灰劑量計算出來，并按照灰用量進行生石灰擺放。生石灰撒布時可選取人工方式均勻灑布，保證攤鋪均勻。

（3）完成生石灰撒布作業(yè)后，可通過路拌機進行施工，拌和過程中，必須對其厚度進行隨時檢查，拌和機需向下一層1 cm～2 cm深打入，避免產(chǎn)生素土夾層現(xiàn)象。拌和施工中，需對生石灰土含水量、劑量進行詳細檢查，保證其質(zhì)量符合施工規(guī)定。

（4）均勻拌和混合料后，需通過人工方式，找平坑洼部位，隨后進行一遍排壓施工。按照1.18松鋪系數(shù)進行水準測量，通過木樁控制其標高，隨后通過平地機進行整平施工。

（5）初步整型后，混合料滿足最佳含水量需求時，即可進行碾壓施工。如表面含水量小，干燥程度高，需適量灑水保濕。碾壓過程中，需選取振動壓路機先進行2遍小振施工，隨后進行大振碾壓，直到壓實度與設計要求相符，最終以一遍靜壓結束，直到表面輪跡不再顯著。碾壓施工后，應對其壓實度進行準確記錄，如與設計要求不符，需再次進行壓實，直到滿足設計要求。碾壓時，應先碾壓兩側再進行中間部位施工。按照縱向進退式進行壓路機運行，且在每小時4 km以內(nèi)控制其運行速度。一般壓路機橫向輪跡重疊寬度可控制在0.5 m左右，相鄰前后2段縱向重疊寬度可控制1.5 m左右，以此做到碾壓無死角。碾壓施工中，嚴禁任意轉(zhuǎn)彎、調(diào)頭。

根據(jù)碾壓工序要求，要求先選取振動壓路機進行1遍靜壓施工，隨后選取振動壓路機進行1遍輕振施工，最后選取振動壓路機進行3遍重振。兩側邊緣位置碾壓遍數(shù)可適當增加，如出現(xiàn)松散、起皮等問題，需將該部位及時挖除。完成上述作業(yè)后，需在7d以上控制養(yǎng)生時間，此階段需封閉交通，如分層連續(xù)施工可進行上層直接施工。

4.5 雨季路基施工

根據(jù)氣象預報情況，做好雨季施工安排。雨季施工工作面需合理控制，可選取分段、分片、分期的方式完成施工。填筑路基時，需完善排水、防水系統(tǒng)，采取行之有效的措施及時排除地面水。填筑路基時，需將橫坡2%～4%設置到各層表面，以此便于排水。在路堤路肩位置完成填筑施工后，需進行縱向臨時擋水土埂設置，間隔相應距離需進行出水口、排水槽設置，為雨水排除提供便利。雨季填筑路基時，如路基在降雨前沒有完成填筑、碾壓施工，需在雨后需先翻除，再次進行鋪筑、碾壓施工。

5 結束語

綜上所述，伴隨社會經(jīng)濟的迅速發(fā)展，我國各地公路工程建設投資越來越大，公路工程建設對地基要求較高。在多種因素作用下，大量公路工程不得不修建在膨脹土地基之上。膨脹土地基普遍存在強度小、穩(wěn)定性差等問題。若膨脹土地基處理不好，將無法滿足路基承載力等要求，甚至出現(xiàn)嚴重質(zhì)量隱患。為此，必須采用科學、有效的方法進行有效處理。膨脹土填芯路基施工，要求先通過水泥改良膨脹土，在此基礎上，才能用于施工，才能保證路基穩(wěn)定，最終提高工程質(zhì)量。

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