公路路基膨脹土土性改良及施工技術(shù)

薛偕康（中鐵十一局集團第三工程有限公司，湖北 十堰 442000）

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公路路基膨脹土土性改良及施工技術(shù)

薛偕康（中鐵十一局集團第三工程有限公司，湖北 十堰 442000）

目前我國處于快速發(fā)展中，相關(guān)的交通事業(yè)發(fā)展也在不斷加快，但是，在不斷擴大的規(guī)模之中，各種各樣的土質(zhì)類型需要我們面對，對公路路基的工程造成主要影響的其中就有其膨脹土。本文通過分析公路路基膨脹土施工技術(shù)和土性改良，給予相應(yīng)辦法，促進該事業(yè)的發(fā)展。

質(zhì)量控制；土性改良；施工技術(shù)

1　前言

由強親水性粘土伊利石和礦物蒙脫石組成的膨脹土，它屬于高塑性鉆土中一種，有較高的承載力，特性有失水收縮、干縮裂隙發(fā)育、吸水膨脹以及反復(fù)脹縮變形等，質(zhì)地堅硬但不穩(wěn)定，雨水和氣候都會對其產(chǎn)生影響，公路路基填筑直接用天然膨脹土，就會有路基沉降的問題產(chǎn)生，使路面開裂和沉陷，行車不安全。

2　工程的概況

竹溪到麻城的高速公路中保康至宜城段路寬26m，中間帶的寬3.5m，車道總寬15m，右邊硬路的寬是6m，土路的寬是1.5m。路基填料是選擇弱膨脹土來填充，一些路堤填筑是用“3+1”方式完成，單層的厚是25cm，在用弱膨脹土進行三層填筑之后，對弱膨脹土處治的做法是上面鋪一層20cm厚4%石灰，填筑重復(fù)實行。低山丘陵區(qū)、襄陽斷陷盆地平原區(qū)是其基本的地貌，厚層的軟弱土很少。因為一些山谷排水不暢處于浸泡的狀態(tài)，一般分布的軟弱土都是雞窩狀的，有壓縮性大、強度低的缺點。

圖1

3　施工方法

3.1施工測量

檢驗合格夠，中樁和邊樁在直線段按20m設(shè)立，在曲線段則按10m設(shè)立，對于各點石灰土應(yīng)將其設(shè)計高程標示出。

3.2布土

填方的路段單層厚是20cm，按1.25選擇壓實系數(shù)并且確定高層虛鋪的平均厚是25cm。施工時候在預(yù)定路基攤鋪上均勻的土，將土里雜物除掉，平整攤鋪成4%路拱。用以下辦法對布土密度控制，實現(xiàn)攤鋪時間減少和攤鋪厚度控制：由自卸車裝土容量，把攤鋪的面積推算出，且劃為方格，一格對應(yīng)倒一車。路基上的土若有雜物需撿除，再使用平地機整平，并且穩(wěn)壓整平好的土，將松鋪厚迅速測定出，不達標，用補料和推料的方法調(diào)整，使其達到要求。對土含水量檢測，確定加石灰之后降低的含水量，土含水量應(yīng)比混合料最佳的含水量大2～3%左右。

3.3摻灰

長時間堆放石灰時，要覆蓋封存好，使用前的7～10d充分消解生石灰塊。石灰消解后揚塵不得產(chǎn)生，有一定濕度，過濕成團也不行。打方格于土層上面，各分塊攤鋪的石灰粉是以重量為參考，而且要確保有4%路拱橫坡形成。在灰條處標兩灰線于備灰之前，保證是順直灰條。在灰土邊沿打格子標線于鋪灰之前，然后在標線范圍內(nèi)均勻地鋪撒石灰。

3.4拌和

均勻攤鋪石灰，拌路需要用到拌和機。拌和的均勻度與深度必須達到標準；檢測判斷是否晾曬或加水，檢查拌和的過程，保證做到無灰窩、無灰條。將土中灰劑量測出，按要求將二次摻灰的劑量算出。①若含水量很小，應(yīng)使用路拌機重新翻拌，灑上水，然后再翻拌，保證時均勻的水分。考慮到整平、拌和時會損失水分，因此含水量要適當大一些。灑水不均之處，造成過大的含水量，應(yīng)用路拌機對其翻拌晾曬。②水分適合，用平地機粗平一次，再用拌和機拌和，拌和的時候應(yīng)有人跟機每相隔5～10m處進行挖驗，對拌和的結(jié)果檢查。若有拌和不到底的位置，應(yīng)提醒重新拌和一次。

3.5攤鋪整平

某段落均勻拌和混合料之后，要用平地機立即平整，整平推進的方法是沿路線從中間向兩側(cè)推進，路基兩側(cè)的實際寬比設(shè)計的寬多30cm，保障安全的機械施工和壓實的路基邊坡。在混合料達最佳含水量時，用振動壓路機對其進行碾壓，要先靜壓再振動壓，先輕后重，由路邊向中線碾壓直線段，由內(nèi)側(cè)向外側(cè)碾壓超高段。

3.6碾壓

首先用光輪壓路機對路基碾壓，使表面光滑，再用重型振動壓路機對已攤鋪整平的石灰土碾壓。碾壓過程中，壓路機碾壓要由慢逐漸加速，最大的速度要低于4km/h，碾壓時要往中間進行，要讓其形成路拱橫坡，方便排水，還要做到均勻壓實。為保證質(zhì)量，碾壓過程如果出現(xiàn)彈簧現(xiàn)象，要換新灰土或者曬干再重新攪拌再施工。碾壓過程要低速直線行走，要持續(xù)進行，不能中途停頓，減少成型時間。防止土表層受到破壞，壓路機不能在已完工或者正在進行的路段急剎車和“調(diào)頭”。要完成碾壓之前，需要用平地機再過一次終平，讓路基縱向順適，路拱和超高達到要求。終平時一定要仔細進行，務(wù)必把高處的部分刮掉并掃到路外，如果有低洼的地方，留到下一層施工時在進行填補，不能直接就找補。碾壓過程中，會有混合料粘結(jié)在鋼輪上，要安排有專門的人員對壓路機鋼輪進行清理。碾壓時間的長短，是根據(jù)拌和、運輸、攤鋪、碾壓能力來決定。

3.7現(xiàn)場取樣檢測

每完成一層路基填筑碾壓，要采用灌沙法對其壓實度和灰劑量進行檢測是否達標，還要測定路基中線位置、寬度、標高等相關(guān)幾何尺寸，并得到監(jiān)理工程師認可后，才能進行上一層的施工，如果不合格，查出原因，對其采取相應(yīng)的措施，合格后才可施工。

3.8養(yǎng)生

對修筑好的灰土層，養(yǎng)護不能少于一星期，而且要進行灑水維持其濕度，不宜太干或太濕。下一層石灰穩(wěn)定土碾壓完工后，如果在較短時間直接鋪筑上一層石灰穩(wěn)定土，可以不用進行養(yǎng)護。如果較長時間沒鋪上一層穩(wěn)定土，就要對已鋪筑的石灰土進行養(yǎng)護，保證濕度適中，并且封閉通道，只允許水車進出。

4　施工工程中出現(xiàn)的缺陷

（1）石灰起包：由于路基的生石灰沒有完全消解，7d吸收著路基的水分，生成熟石灰，體積也成倍的增大，產(chǎn)生極大的壓力，導(dǎo)致路基的表層出現(xiàn)破裂，石灰從裂口冒出，形成白色蘑菇狀的鼓包，如圖2所示。

圖2　石灰起包

圖3　彈簧土

（2）彈簧土：路基在填料時沒有控制好，取土場土體為重粘土，含水量偏大，土體結(jié)塊等情況，導(dǎo)致含灰量不均勻和不易壓實等問題，如圖3所示。

（3）表網(wǎng)狀裂縫形成原因：碾壓時，含水量不宜過多，而且不及時覆土和養(yǎng)護得不好，容易造成表層失水過多現(xiàn)象，如圖4所示。

圖4　網(wǎng)狀裂縫

5　施工工程中的質(zhì)量控制要點

（1）生石灰集中消解：該項目在前期時采取的工藝出現(xiàn)不均勻現(xiàn)象，后期時在取土場挖掘出其深2m的6個邊長為10m的消解池，再把在池中7d的石灰運送到路基使用，這就防止石灰鼓包的現(xiàn)象，如圖5所示。

圖5　成型后的路基

（2）使用灰土拌和機：該項目前期采用取土場堆料，現(xiàn)場旋耕犁拌制的工藝，攪拌不均勻等，出現(xiàn)彈簧土的情況，后期租用灰土拌和機進行拌制，大大的改善了灰土含灰量的均勻度，如圖6所示。

（3）二次布灰：該項目采用取土場堆料，把少量石灰悶料3d，然后運到路基根據(jù)平均檢測和設(shè)計含灰量進行再次加灰，可以減少成本低的同時還保證了質(zhì)量。

圖6　灰土拌和機拌和后

（4）降低上路床分層厚度：該項目因為施工的設(shè)備得到優(yōu)化，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場超過20cm厚度的灰土攪拌還有不均勻現(xiàn)象，而且面積較大難養(yǎng)護導(dǎo)致路基表面出現(xiàn)龜裂，由于雨水滲透等原因，導(dǎo)致填層膨脹得不到改善，所以灰土拌制的均勻性很重要。

（5）主要預(yù)防雨季。要提前觀察天氣，在雨季施工，要控制好施工的路段，盡量在150～200m，而且要保證排水順暢。對于土場備用的灰土和便道要進行排水和覆蓋。如果路段的含水量剛合適，要使工期縮短，可以用彩條布覆蓋。排水要采取集中和分散的方法，防止路基邊坡遭到破壞。

6　結(jié)語

雨天的影響是公路路基膨脹土工程施工最難解決的問題。從節(jié)省的方向考慮，使用弱膨脹土作為公路的填料，盡量少用石灰土，雖然用石灰處理膨脹土是較簡便和有效的方法。要從實際情況出發(fā)，根據(jù)料源、天氣等實行一定的防范措施。

［1］莫紅艷．高等級公路路基膨脹土土性改良及施工技術(shù)的研究［D］．廣西大學，2002．

［2］李興江.石灰改良土在柳州市北外環(huán)路中的運用［J］.云南科技管理，2011（06）：44～47.

［3］《廣東電網(wǎng)公司負荷管理系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》（0903版）［S］．

2016-3-5

U416.1

A

2095-2066（2016）09-0167-02