關于膨脹土改良后在高速公路路基回填中的應用

黃騰

深圳高速工程檢測有限公司 518000

摘要：在我國大部分地區，膨脹土是一種比較常見的土質，由于公路工程建設線路較長，所以遇到膨脹土的幾率也明顯增加。在高速公路工程中，膨脹土路基會給高速公路的勘探設計及施工帶來一定的困難。本文闡述了膨脹土的特征、膨脹土的改良方法及膨脹涂改良后的應用。

關鍵詞：膨脹土改良；高速公路；路基回填；應用

1膨脹土的特征

膨脹土在我國分布比較廣泛，形成時間也較早。膨脹土就是能夠明顯膨脹或收縮的粘性土壤。導致膨脹土膨脹或收縮的直接因素是土內所含水分的多少。膨脹土中的主要成分是親水性較強的礦物質，包括蒙脫石、伊利石等。從外觀看，膨脹土有棕黃色、灰白、黃紅等顏色，其膨脹狀態通常與自身的含水量有關。在天然狀態下膨脹土會呈現出比較堅硬的土質特征。膨脹土的特征主要為固結性、抗剪強度大以及較大的衰減特性。膨脹土的這些特征是導致其自身不穩定性的主要原因。因此高速公路路基如果是膨脹土，那么路基的穩定性會受到極大影響，甚至會產生整體的變形，這就為高速公路工程膨脹土路基施工帶來了很大的難度。

2膨脹土質改良方法

改良膨脹土路基的施工工藝與普通高速公路路基的施工工藝基本相同，只是在路基土中摻入了石灰，以改善路基土的親水性。膨脹土改良的拌合法主要有路拌法和廠拌法兩種。路拌法是在膨脹土中按照設計比例摻入石灰，并直接在路基上進行拌合，然后進行平整和壓實處理。這種方法比較簡單易行，且拌合的質量也比較高，但在摻入石灰時必須保證其均勻性，同時還要控制好攤鋪的厚度。集中路拌法也是一種路拌方法，是在拌合場、取土場等地進行集中拌合。集中預拌法是在取土場按照施工要求摻入石灰，然后用挖掘機進行集中預拌，再將混合料運送到施工現場。廠拌法是在攪拌站中按一定的設計比例，將破碎的填料進行拌合，然而運送到填筑現場進行攤鋪和碾壓。

3膨脹土改良后在高速公路路基回填施工中的應用分析

3.1 施工前準備工作

施工前準備工作主要包括試驗準備，材料準備、松鋪厚度確定、測量準備、人工機械準備等。施工前首先需對準備作為填料的取土場進行取樣，把符合Ⅱ級以上級別的石灰和土樣按設計要求的摻配比例混合后進行土工試驗，確定路基填筑時的控制標準，如最大干密度和最佳含水量。然后進行現場備料，石灰存放場地應選在取土場附近和地勢較高的位置，最好臨近水源，如果長時間堆放需覆蓋封存。生石灰在使用前7-10天進行消解，消解后的石灰應該能通過10毫米篩孔的篩。根據每段每層路基填筑的寬度、厚度、長度和測得的干密度計算所需要的石灰量和灰土數量，根據石灰摻配比例、材料含水量以及現場料車運輸能力計算每種材料用量和每車料的堆放距離。

接下來是松鋪厚度的確定，松鋪厚度是根據拌合設備的拌合能力、壓路機壓實效果等通過試驗來確定的。本段落松鋪厚度確定為20cm～25cm，壓實后厚度大概在15cm～20cm。最后進行測量準備工作，需進行施工放樣，訂出中線樁、邊樁、高程控制樁的位置，繪制縱斷面圖、樁點分布圖、排水系統圖等。膨脹土路基填筑要特別重視排水系統的施工，設置縱橫向排水系統，疏通水系，降低路基施工范圍內的地表水位，為填前碾壓質量控制、路基基底順利封底提供保障。

3.2清表處理、填前碾壓

路基填土前先要清除地表土、雜草等，并挖出淤泥，泥質軟土等進行填筑前碾壓，壓實度要符合圖紙要求，檢測合格后才開始填筑石灰改良膨脹土。如果路基填土高度在一米以內，需挖除30cm～60cm膨脹土后換填石灰改性膨脹土。

3.3石灰改良土的初步拌合

石灰改良膨脹土的備料一定要選在取土場附近或路基零填挖斷面內比較平坦的場地集中進行，可以避免對周圍環境的污染。清除地表土后先用挖掘機或推土機在土場取土，然后根據取土深度計算出的石灰用量摻配石灰，所取土的含水量要控制在最佳含水量提高3%～4%，用挖掘機或裝載機將石灰土進行初步拌合一到兩遍，燜料24h～48h。燜好的石灰土顆粒不宜大于10cm，最大不能超過15cm，拌合好的石灰土可以采用EDTA法進行石灰劑量的檢測，如果摻灰不足，在路拌時需根據試驗結果增加石灰劑量，直至達到設計要求，石灰土的含水量應大于試驗最佳含水量2%左右。

3.4運輸和攤鋪

石灰膨脹土在備料場初步拌合后運到填筑現場，每臺運輸車輛所裝灰土數量應大致相等，便于松鋪厚度的控制，厚度按照試驗確定的厚度控制，不能過厚，否則灰土拌和機拌合深度達不到，造成底部石灰土拌合不到位。根據計算確定卸料距離，灑上縱橫石灰網格線，從路基一端開始，左右成行，前后等距離布土，注意不能長時間堆放，應盡快用推土機和挖掘機進行攤鋪。

3.5路拌機二次拌和

在拌合前要檢測石灰土的含水量，如果含水量過小，應適當灑水；含水量過大，攤鋪時應晾曬，在灑水或晾曬期間要及時檢測灰土的含水量，使含水量大于最佳含水量的1%～2%。拌合設備要采用專用灰土拌和機充分拌合，拌合過程要隨時檢查拌合的深度、均勻性、顆粒粒徑，使拌合均勻，不存在夾層，為碾壓創造有利條件。注意不得在雨天施工，雨季要采取必要的防護措施。

3.6整型與碾壓

路基整型要按照圖紙規定的坡度和路拱進行，在灰土拌合均勻后先用平地機初步整平和整型，在直線段，平地機由路邊向路拱中心進行刮平，然后用鋼輪壓路機快速碾壓一遍，以突出潛在不平整部分，再用平地機將不平地方進行清平，如遇到局部低洼處機械不容易整平的地方應配合人工整平。碾壓前檢查鋪裝石灰土層的寬度和厚度。在整平過程中一定要處理好接縫，接縫要順直平整。整平之后就是碾壓，采用18t振動壓路機進行碾壓，碾壓應該遵循“先邊后中，先輕后重，先穩后振，先慢后快，由弱至強”的原則，控制好碾壓速度，直至達到規定的壓實度為止。

3.7養護

為了保證石灰膨脹土施工完后表面不開裂，上下層石灰膨脹土施工應連續進行，最好不要超過24h。否則需要采取必要的養護措施進行保濕處理。如果已經出現裂紋，在上層石灰膨脹土施工前需對下層進行灑水重新碾壓，封閉裂紋。

3.8石灰改性膨脹土路基質量檢測

石灰改性膨脹土路基質量檢測最重要的檢測項目就是壓實度。壓實度采用灌砂法，由于壓實度檢測的頻率較高，強度較大，檢測需要時間長，因此根據路基實際情況，采用分組方式，運用多個檢測設備同時進行，還可以根據各區域壓實度標準不同適當運用核子儀輔助檢測，以提高檢測效率，但應做對比試驗。

4 結語

膨脹土是一種對環境濕度變化敏感，由強親水性礦物蒙脫石和伊利石等組成，具有多裂隙性、強脹縮性和強度衰減性等特性的一種高塑性粘土。石灰改良膨脹土路基填筑施工技術作為一項成熟的施工技術已經被工程廣泛應用，但是其施工過程仍有很多需要改進之處，這就需要我們不斷通過實踐去探索，去研究，通過精細化施工、管理、控制來更好的保證工程質量，節約建設成本，提高經濟效益，實現企業名利雙收。

參考文獻：

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