粉煤灰在軟土地基路堤填筑中的應用

曾懷宇，吳后付

（湖南省懷化公路橋梁建設總公司，湖南 懷化 418000）

1 工程概況

武荊高速公路第四合同段里程為K16+928—K27+000，項目所在地為典型的沖積、湖積平原亞區，受軟土地基影響，對路堤填筑施工提出更高的要求。項目周邊的漢川電廠為工程提供了大量的粉煤灰資源，其中S2O3、AL2O3及Fe2O3的總含量達82.63%，遠遠超過行業所認定的70%標準；燒失量為0.86%，能良好地控制在12%范圍內，因此完全滿足規范要求，可以將其用于路堤填筑施工中。

2 粉煤灰作為路堤填料的特點

1）自重輕 大量研究表明，粉煤灰所具備的最大干密度普遍在0.9～1.2g/cm3范圍內，相比于細顆粒土其性能更好，是軟土地基填筑施工中不可缺少的材料。受質地較輕的影響，粉煤灰能有效避免路堤沉降現象，由此削弱對路基的破壞力度，在同等條件下可顯著增強路堤的極限高度。經工程后期檢驗可知，如果路基越軟弱，對應的路堤沉降控制效果則越優。

2）強度高 粉煤灰工程性質與壓實性能有著密切關聯，其內部顆粒與細粒土具有高度相似性，因此諸如含水量等都可以用于評價粉煤灰的強度。分別對飽水和不飽水兩種情況進行分析可知，其內摩擦角分別控制在18°～33°及30°～42°，二者明顯優于土質填料，因此能增強路堤的強度與穩定性。

3）壓縮性小 粉煤灰所對應的壓縮系數較小，能使路堤建設過程中的沉降量得到明顯控制。就相同密度條件而言，使用粉煤灰材料進行施工，路堤抗壓縮性能尤為良好，具有傳統土質路堤無法比擬的優點。

4）固結快 相比于黏性土，粉煤灰所對應的滲透系數是黏土的百倍甚至更多，所以滲透固結效果良好，有利于自由水的順利排出，可以在短時間內達到固結效果。此外，粉煤灰滲透性明顯優于黏性土，即便是在雨季也不會受到明顯影響。

3 粉煤灰路堤施工方案

通過試驗分析粉煤灰的基本性能，對其質量效果進行評價，無論是土質護坡還是封頂層，都需要在JTG E40—2007《公路土工試驗規程》的指導下進行土工試驗。此外，關于隔離層和排水盲溝這兩部分結構，應確保砂料粒徑控制在8mm范圍內，5mm范圍內的細砂占比不大于50%。

對粉煤灰進行室內試驗，結果如表1所示。

表1 粉煤灰室內試驗項目

4 粉煤灰路堤施工及其步驟

將路堤施工區域內的雜草、樹根等雜物清理干凈，如果路堤施工區域處于低洼積水地段，首先應使用設備將積水排除，在此基礎上進行清淤處理，而后回填并進行分層碾壓，使其達到基底標高。此外，應找到流向路堤作業區內的水源，將其流向截斷，在邊溝處設計臨時排水溝，從而確保施工的排水效果。

4.1 施工工藝

粉煤灰路堤施工工藝流程如圖1所示。

圖1 粉煤灰路堤的施工工藝流程

4.2 儲運

應對粉煤灰含水量進行調節，此項工作需在堆灰場或灰池中展開，如果粉煤灰濕度較大，則需增加粉煤灰的堆高，起到瀝干水分的效果；對于過干的粉煤灰，應在正式攤鋪作業的前2～3d將其進行堆放灑水悶料處理。

引入大噸位自卸車完成對粉煤灰的運輸作業。在運輸過程中做好防止揚塵污染的措施。注重粉煤灰潤濕用水的選擇，以居民飲用水為宜；如果遇到可疑水源，須進行試驗分析其質量。

4.3 攤鋪

精準放樣是后續粉煤灰攤鋪順利進行的基本前提。此操作后可畫出路堤邊線，需注意的是：邊線應足夠順直，彎道則以圓順形為宜，以實際攤鋪能力為基準，在此基礎上確定攤鋪長度，確保完成碾壓作業。為提升碾壓質量，以水平分層的方式為宜，要求壓實層之間搭接部分的長度不少于150cm，這是接頭段壓實度的基本保障。

在進行粉煤灰填筑施工時，應同時進行土質護坡施工。需以削坡后的凈寬為基準，由此確定合理的土質攤鋪寬度，及時完成排水盲溝施工。有必要設置松鋪厚度控制樁，具體位置以路基中心和路堤邊緣為宜，在其輔助下可將粉煤灰攤鋪厚度控制在合理范圍內。

4.4 碾壓

一旦進行粉煤灰攤鋪施工后，需隨即進行碾壓作業，當天完成攤鋪的材料應在當天完成碾壓作業，從而避免水分蒸發，確保最終的壓實效果。不同的設備對應的壓實度不同，20～30t振動壓路機操作對象的單層厚度應控制在20cm以內；如果選用40～50t的大型振動壓路機，要求單層厚度控制在30cm以內。碾壓施工應嚴格遵循先輕后重的原則，從低向高處逐漸延展，首先使用大型碾壓設備，經過3～4遍處理后，再轉換為靜壓的方式，此環節以1～2遍為宜。

4.5 養護與封層

對粉煤灰壓實層進行壓實度指標檢驗，如果無法隨即進行上層結構的鋪筑施工，需采取灑水濕潤措施，防止表層干燥松散；此外需提升路基排水設施的完善性，加大力度做好日常維護工作。為了對新筑粉煤灰土質護肩形成保護作用，需種植一定量的草皮，避免結構受到雨水的沖刷影響；此外，應設置泄水槽進一步增強排水效果。

5 結語

在粉煤灰路堤施工過程中，必須進行技術優化，進一步提升施工質量。文章圍繞軟土地基的路基填筑施工展開探討，提出可行建議，深化粉煤灰在軟土地基路堤填筑中的應用水平。