公路石灰改良膨脹土路基施工技術探討

王赟赟+陳毅

摘 要： 路基作為公路施工的主要結構層，膨脹土無法直接作為路基填料，應采取科學有效的措施進行處理，才能滿足路基強度、穩定性需求及路基使用性能。目前公路路基施工中石灰改良膨脹土工藝極為常見，該技術的應用可大大提升施工質量、縮短工期及具有良好經濟效益。為此，本文結合具體工程案例，對公路石灰改良膨脹土路基施工原理、施工工藝進行了分析與探討。

關鍵詞： 公路工程；石灰；膨脹土；路基施工

一、工程案例分析

某公路工程沿線具有較大地勢起伏，且地形極為復雜，總長度為1190m，40m為其全寬，兩塊板為其橫斷面，28560㎡為道路施工面積。膨脹土為本路段主要土質類型，其中10224㎡為膨脹土地質道路施工面積，干燥情況下膨脹土較硬，吸水后則呈現為流塑形，且強度、硬度快速降低，進而對路基施工質量造成嚴重影響。本工程根據施工現場具體情況，拌和施工現場弱、中膨脹土及非膨脹土填料，以此將其物理性質加以改善，且選取石灰改良膨脹土路基，降低施工成本，加快施工進度。

二、石灰改良膨脹土施工原理

在潮濕膨脹土內通過生石灰產生水化作用及離子交換作用，將2%生石灰添加到取料坑內，進行堆土悶料，進一步實現土含水量有效降低，且減少土顆粒表面活性，短時間內達到土顆粒之間粘聚力減小的作用，促使土料砂化。土料運輸到施工現場后，即可嚴格遵循設計要求，進行消石灰適當摻加，待完成粉碎、拌和、整平及碾壓作業后，可通過熟石灰的結晶效應、熟石灰和土的長期火山灰效應等，進一步提高石灰—土體系的總體強度、穩定性。

三、公路石灰改良膨脹土路基施工工藝

1、施工準備

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。這里特別值得一提的是，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。

2、清表處理

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性膨脹土。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、初步拌合

石灰改良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。

4、運輸及攤鋪

石灰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。

5、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。

6、整型及碾壓

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精平，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。

7、養護

為了保證灰土施工完后表面不開裂，上下層灰土施工應連續進行，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，在上層灰土施工前需對下層進行灑水重新碾壓，封閉裂紋。

四、公路石灰改良膨脹土施工質量控制

1、質量檢測

壓實質量是路基施工質量管理最重要的內在指標之一，只有充分壓實，才能保證路基的強度、剛度、平整度以及使用壽命。現場用灌砂法分層檢測壓實度，只有檢驗值合格后方能進入下一道工序。若抽檢點壓實度均不合格，要求進行補強，或靜置1d后繼續碾壓，直至滿足規范要求為止。

2、分層填筑厚度控制

根據行車荷載在土中分布的特點，路基填筑施工中，不同填筑層位要求達到的壓實度不盡相同，且每填筑一層，均受其下層基土的含水率和壓實度影響，填筑層位低，要求的壓實度較小，而層位高則較大，因此要求石灰土分層填筑厚度隨路基下層含水率和相應壓實度做出相應調整。施工前先按填土厚度、松鋪系數計算出試驗路段的用土量，進場卸土時安排專人指揮車輛倒土、收方計量，并隨時檢測、調整、記錄松鋪厚度。填料粒徑控制該試驗路段在灰-土摻拌過程中，土塊粒徑控制在60mm以內，不允許含有大塊土團，以免影響改良土的性能。

五、結束語

綜上所述，石灰改性膨脹土路基施工技術作為一項成熟的施工技術已經被工程廣泛使用，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。

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