高速公路石灰改良膨脹土路基施工工藝

劉曉博

摘要：作為一種膨脹性顯著的土體，膨脹土的特點為吸水膨脹、失水收縮，是工程領域最為常見的隱形地質災害，對工程結構破壞嚴重。尤其是高速公路路基施工中破壞作業較為嚴重。為此，本文選取石灰改良膨脹土，對石灰改良膨脹土方案的有效性進行探討。

Abstract： As a kind of expansive soil， expansive soil is characterized by water swelling and water loss shrinkage. It is the most common invisible geological disaster in the engineering field and has serious damage to the engineering structure. In particular， the destruction of highway subgrade construction is more serious. Therefore， this paper selects the lime-modified expansive soil and discusses the effectiveness of the lime-modified expansive soil scheme.

關鍵詞：高速公路;石灰;膨脹土路基

Key words： highway;lime;expansive soil roadbed

中圖分類號：U416.1 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）13-0154-02

0 引言

在高速公路建設規模逐步擴大的今天，建設過程中遇到的不良土質區域越來越多，公路沿線膨脹土區域越來越大。在對土地資源不可再生性、經濟性充分考慮的基礎上，公路路基填料可選取施工場地周圍的不良土體，即弱、中等膨脹。近年來，針對高等級公路膨脹土改良技術應用研究較多，且取得了良好的使用效果。膨脹土內粘粒所占比例較大，將一定量石灰摻入膨脹土內，可有效提升膨脹土的鈣離子，進而減小土顆粒間的結合水水膜厚度，增強土體強度，減小膨脹性，最終達到提升土體工程性質的目的。

1 工程概況

某高速公路工程施工段起止樁號為K0+000～K17+506.65，總長度為17.507km。路線所經區域具有較為單一的地層結構，主要為三迭系中統個舊組上段、上第三系半成巖及第四系沖洪積與殘坡積土層。本路段存在大量不良地質，如膨脹土、軟土等，具體如表1所示。本工程全線填方171.145萬m3，挖方178.223萬m3，本樁內具有較低利用率，因膨脹土為全線土質，不適應進行路基直接填筑施工。本路線棄土場共設置5個，為加大耕地保護，應進一步增加挖方棄方利用率，加快工程施工進度。通過檢測利用生石灰對中、微膨脹土實施改良，用于填筑路基，可充分利用，降低棄方。為保證施工質量，試驗段可選取K10+210～K10+340，選取生石灰改良膨脹土，1m為膨脹土填筑厚度。

2 高速公路石灰改良膨脹土路基施工流程

2.1 測量放樣

依據復測獲取的導線點數據，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，同時做好現場開挖界限的確定。

2.2 填前處理

填筑路基前，需清理干凈場地內的所需雜物，如有機物殘渣、淤泥等，并在棄土場內堆放。隨后選取推土機進行表土清理。要求在1：5以內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。

2.3 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。根據施工實際情況，可分2層進行施工，25cm為各層厚度。

①攤鋪及整平。根據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30cm以內合理控制攤鋪厚度，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50cm以上，嚴禁產生貼坡現象。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，完成碾壓作業后，其壓實度需滿足設計要求值，且保證無明顯輪跡。

2.4 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段連接部位，可根據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根據施工現狀，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1～2cm深打入，避免產生素土夾層現象。拌和施工中，需對生石灰土含水量、劑量進行詳細檢查，保證其質量符合施工規定。

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，直到表面輪跡不在顯著。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4km以內控制其運行速度。一般壓路機橫向輪跡重疊寬度可控制在0.5m左右，相鄰前后2段縱向重疊寬度可控制1.5m左右，以此做到碾壓無死角。碾壓施工中，嚴禁任意轉彎、調頭。

根據碾壓工序要求，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可適當增加，如出現松散、起皮等問題，需將該部位及時挖除。完成上述作業后，需在7d以上控制養生時間，此階段需封閉交通，如分層連續施工可進行上層直接施工。

2.5 計算生石灰摻量

按照試驗室配合比，4%為生石灰摻量，根據設計要求選用路拌法施工可提高0.5%，也就是說4.5%為本生石灰摻量。根據5×5m網格間距計算，30cm為松鋪厚度，每立方米土松鋪密度為1.3×103kg，由此計算得出：

2.6 雨季路基施工

根據氣象預報情況，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，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。

2.7 質量檢測

完成各層施工后，需做好檢驗施工，并嚴格按照設計要求進行壓實度、平整度等檢驗，隨后進行施工。施工時，碾壓各層土后，需及時檢驗其壓實度，檢驗頻率需每2000m2檢測點數4點以上，如在2000m2以內同樣檢測點數定為4個。路基壓實檢驗標準如表2所示。

3 結束語

綜上所述，作為公路施工常見路基填料，膨脹土因其自身性特點，無法直接用于路基填筑施工。為保證路基填筑質量、提高路基強度及穩定性，必須選取科學有效的措施予以處理。選取石灰改良膨脹土，可有效提升工程施工質量、加快施工進度，縮短施工工期，具有良好社會、經濟效益。

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