膨脹土路基在埃塞俄比亞施工質量控制分析

【摘 要】 本文根據埃塞俄比亞北部的提格雷洲南部地區ALAMATA-MEHONI-HEWANE公

路工程，結合我國公路路基施工技術規范，通過試驗確定了處置膨脹土合理方案并提出施工質量控制。

【關鍵詞】 膨脹土 改良處治 防護

1 工程概況

ALAMATA-MEHONI-HEWANE公路位于埃塞俄比亞北部的提格雷洲南部地區。該公路位于ALAMATA的起點向東延伸一小段距離，然后與Addis-Axum干線公路平行。Alamata-Mehoni路段約長47 km；Mehoni-Hewane路段約長67 km。本項目為埃塞俄比亞第一個D（Design）-B（Build）項目，業主、監理和承包商都缺乏DB項目的管理經驗，沒有先例可循，很多時候只能靠摸索和借鑒其他國家的DB經驗來解決項目運行過程中存在的問題。這種情況在設計上體現得最突出，“膨脹土”處理措施的采取就是爭議比較大的焦點之一。

2 膨脹土判定

具備液限≥40%、自由膨脹率≥40%判定為膨脹土。膨脹土根據其膨脹率可分為強、中、弱三級：

施工段路線所處區域從第四系下更新統至上更新統、全更新統的粘土、亞粘土均具有膨脹性，自由膨脹率介于27。5%-74。5%間，以弱性膨脹土為主，局部為中性膨脹土。顯著特征是在新開挖斷面處，土粘塑性大，隨著水分不斷蒸發，斷面處因收縮應力產生龜裂，并層層剝落，剝落塊非常堅硬。經取樣試驗結果（見圖1），

我國現行《路基施工技術規范》（JTJ 033-95）規定膨脹土不得直接作為路堤填料用于高速公路。限于條件使用膨脹土作填料時為增加其穩定性須進行改良處治。

3 膨脹土改良方法初探

選取摻摻水泥改良和摻石灰改良等幾種方案進行了一系列實驗對比，取比較典型土樣，按不同改良方案進行標準擊實試驗及CBR試驗，結果（見圖2）。

從對比試驗結果看，摻灰量5%處治后土樣，CBR值滿足路基施工技術規范對路基填料強度要求。而摻水泥處理后吸水率較高同時雖有所降低，但基本效果仍以石灰改良為最佳措施。膨脹土經石灰處治后穩定性—土膨脹量是判定土能否作為路基填料主要指標。路基施工技術規范規定摻灰處治后膨脹土要求脹縮總率不超過0。7，接近零為佳。脹縮總率是指按《公路土工試驗規程》（JTJ051-93）收縮試驗（T 0121-93）得出土樣線收縮率，與膨脹試驗（T0126-93）得出50kpa下土樣膨脹率之和。土樣摻5%石灰處治后脹縮總率為0.2，說明石灰處治后膨脹土工程性質效果最好。

4 石灰處置膨脹土路堤施工

4.1 摻灰燜土

在膨脹土挖方路段，將開挖的膨脹土做利用方處理，就近回填于高填方路段。利用挖掘機將50%石灰摻量與膨脹土均勻混合，燜料3d，利用石灰將膨脹土含水量降低并砂化。

4.2 布土、二次補灰、晾曬

燜料結束，用自卸車將灰土運至填方路段，用推土機大致整平后，將剩余50%石灰均勻撒補并使用路拌機對灰土進行均勻拌和與粉碎，后適當晾曬到灰土含水量高于最佳含水量3-5個百分點時立即進行碾壓。

4.3 碾壓

灰土碾壓應按照先輕后重原則，先用18噸震動壓路機靜壓一遍再震動碾壓3-5遍。

4.4 試驗段

試驗段按摻灰燜料、二次補灰拌和、晾曬、碾壓程序施工。膨脹土經摻灰燜料處理后，在一定程度上被砂化而易于破碎，二次補灰拌和很容易拌和均勻，適當晾曬后在灰土含水量高于最佳含水量3-5個百分點時易于壓實。首先18噸壓路機靜壓一遍，再震動碾壓3遍，壓實度達到93%，震動碾壓第四遍后壓實度達到94%以上。

5 膨脹土路塹施工

挖方路段特別是深挖路段的路塹邊坡和路床質量由于膨脹土的特性，必須采取有效施工措施進行處理。

5.1 邊坡防護

由于膨脹土土質極易吸水膨脹且開挖后受氣候的影響邊坡極易塌滑影響路塹的穩定性且部分段落由于上游地層滯水由于路塹開挖后水位比路槽頂高而出現邊坡滲水現象。

目前設計的邊坡防護工程采用土體中灌注膨脹土改良試劑，利用化學作用對土的物理化學性質加以改進，使膨脹土降低親水性，提高自身穩定性。但他對土體內部的滲水就起不到止水效果，并且邊坡可能受到內部滯水的沖刷而發生破壞。因此我們建議對膨脹土路段的邊坡防護工程還是要采取必要的工程防護形式，以保證路塹邊坡的耐久性。同時在施工組織過程中必須對路塹的施工進行科學安排，在沒有進行防護工程施工前盡量不要刷坡，必須預留一定的安全厚度。

5.2 路床處置

對膨脹土挖方段和低填方段，由于膨脹土的含水量較大，很難達到設計要求的96%壓實度，同時路槽施工完后彎沉值也不易達到。因此為保證路基的整體穩定性，我們采取全斷面換填30-50cm砂墊層并在砂墊層下部墊一層100kN長絲土工布方式進行加強，經工后檢驗路槽彎沉值均在20-30間符合規范要求。

6 結束語

近年來為了最大限度保護珍貴耕地資源，因地制宜對膨脹土加以處治利用勢在必行。因地域性膨脹土性質大有差別，石灰處治效果應通過試驗來確定且在降雨量較多地區避免膨脹土用于路床填筑。

參考文獻

[1] 《公路路基施工技術規范》（JTJ 033-95）。

[2] 《公路土工試驗規程》（JTJ 051-93）。