分析高速公路石灰改良膨脹土路基施工技術

張 靜

(山西路橋第六工程有限公司，山西 晉中 030600)

公路工程建設對路基土有著很高的要求，尤其是高速公路路基，膨脹土作為變形現象顯著的土體，一般不允許在路基中直接使用，需要通過摻入適量的石灰來改良處理，消除膨脹土的脹縮性，保證路基施工質量。

1 工程概況

膨脹土不僅具有粘性土所有性質，還具有吸水后明顯膨脹和軟化而失水后明顯收縮和硬裂的特點。某高速公路工程C標段范圍內的土質都屬于強膨脹土，按照設計要求，保證路基施工順利完成和路基施工質量，需要對膨脹土段進行有效改良。改良方法為在基床范圍內采用A、B組填料和中粗砂進行換填，并鋪設土工布。而基床下部通過生石灰的摻加進行改良。

2 施工準備

施工開始前做好石灰采購與配制，在進場之后對石灰進行取樣檢測，經檢測合格后在指定的地點堆放，施工時使用的石灰都要達到三級與以上。取土坑中，需將表層清除干凈，如果土中有機質含量在10%以上或存在強膨脹土，都不允許在路基施工中使用。以膨脹土基本特性為依據，在路基施工過程中應盡量避開雨季，若由于工期要求必須在雨季進行施工，則要采取有效的防護措施。施工前，根據地形在場地上做好清表，并設置臨時和永久的排水設施，設置適當的橫坡，以利于排水。

3 施工工藝

3.1 下承層準備

在施工開始前，需要對包含平整度、橫坡度和壓實度等在內的各項指標進行檢測，還要對路塹段進行各項檢測，以確認能否達到要求。完成下承層的準備后，根據要求進行控制樁的設置。

3.2 備土與鋪灰

根據松鋪厚度要求將土攤鋪均勻，使其保持一致，為后續的機械化施工提供方便。完成鋪土后，用推土機將其大致攤平，再用平地機進行整平，使厚度盡可能保持一致。在備灰之前，以灰劑量和不同含水量條件下石灰松散狀態下的干容量為依據確定單位面積石灰用量。同時，還要在灰條處灑出灰線，保證線路的順直性。在鋪灰開始前，現在邊緣處畫出相應的標線，再利用人工把石灰均勻的灑在標線圍成的范圍之內。

3.3 拌和

拌和使用專門的拌和機實施，附以必要的工具和設備。如果土的實際含水量較小，則先翻拌一遍，使石灰處在中下層，再灑適量的水，繼續翻拌，保證水分的分布達到均勻。由于在拌和與整平時水分會有所損失，所以含水量應略大一些，具體需要以氣候情況與拌和整平時間為依據確定，如果個別位置由于灑水不均勻導致土體時間含水量過大，則應繼續翻拌進行適當的晾曬。待水分含量合適后，先用平地機進行粗平，再用拌和機進行第一遍拌和。在實際的拌和過程中，要安排專人跟蹤檢驗，按照5～10 m的間隔距離檢驗，通過檢驗確定拌和能夠到底。在拌和沒有到位的部位，應立即提醒操作人員重新進行拌和。對于橋涵缺口兩端，需要在備土的過程中留出一定空間，把土攤入到附近，在拌和過程中先沿橫向持續拌和兩個單程，然后沿縱向進行拌和，保證缺口部位灰土拌和達到均勻。在第二遍拌和開始前，要使用平地機先進行一遍粗平，再實施拌和。如果土體塑性指數較高，則土塊不容易被破碎，此時要增加一定攪拌的遍數，同時注意在下次拌和開始前需要對完成拌和的灰土實施粗平與碾壓，之后再進行拌和，直到均勻，滿足相關規范提出的要求。在拌和過程中，拌和機不同行程之間要有30 cm以上的搭接寬度。

3.4 整平

整平使用平地機進行，輔以必要的人力。將灰土拌和至滿足要求后，先用平地機進行粗平，消除由于拌和產生的溝槽及土坎，確保表面達到平整。完成以上操作后，用振壓機連續穩壓1～2遍。測量放樣使用水準儀根據控制樁進行，并用石灰粉灑出明顯的標記，具體的樣點分布密度需根據現場實際情況確定。平地機按照從外到內的方向行駛。對以上幾個步驟進行重復，直到標高與平整度都達到要求。在接頭、缺口與邊緣等部位，平地機可能無法正常行駛，此時要組織人工將其整平。整平時產生的灰土不可堆放在邊坡的表面。在最后一遍整平開始前，需要利用灑水車進行均勻灑水，補充表面上由于之前施工蒸發的水分，為之后的碾壓成型奠定基礎，在最后一遍整平過程中，需帶土作業，不可薄層找補，實際的備土和備灰都要考慮一定富余量，在整平時要做到寧刮不補。

3.5 碾壓

碾壓使用不同壓路機相互結合完成。在整平完成且檢查確認合格后，在直線段按照從兩側到中心的方向碾壓，在曲線段按照從內到外的方向碾壓。在碾壓過程中，后輪要保持輪寬1/2的重疊，通常要連續碾壓4～5遍，第一遍和第二遍的碾壓速度按1.5～2.0 km/h控制，之后均按照2.0～2.5 km/h的范圍控制，到表面沒有明顯的輪跡后方可完成碾壓。另外，碾壓還應遵循以下幾項原則：先輕壓后重壓，先緩慢再快速，碾壓應連續完成，中途不允許停頓。

3.6 檢驗

現場的試驗員要在碾壓完成后立刻取樣檢驗，確定壓實度，如果壓實度不足，應進行適當的補壓，直到壓實度能夠達到要求。在碾壓成型后，要在兩天的時間內完成各項檢驗工作，如果檢驗結果不滿足要求，則要采取有效措施進行處理。當表面存在外觀缺陷時，不予驗收，要徹底的處理，當標高不合適時，對高出的部分可使用平地機將其刮除，而偏低的部位不可進行貼補，強度與壓實度都要達到相關要求，否則要進行返工處理。

3.7 接頭處理

在碾壓完成后，要立刻把拌和不均勻或標高存在較大誤差或不平整度的地方的掛線沿垂直方向切除，以此使接頭部位保持順直與整齊，對于下一個作業端和它的銜接部位，無論是鋪土還是拌和都要空出2 m，將其整平后再按照設計要求的松鋪厚度將其整平。缺口處應采用以上方法進行處理，先沿橫向攪拌2遍，再沿縱向進行攪拌完，將其整平后再按照設計要求的松鋪厚度將其整平。

3.8 養生

對無法立即覆蓋的灰土，要進行至少7 d的連續養生，養生的方法為均勻灑水，在養生過程中應始終確保灰土的表面保持濕潤。在養生過程中，應做好交通封閉，灑水車意外的其它車輛均不允許進入。在精檢驗確認合格后，方可開始下一道工序的施工。

3.9 注意事項

若工程必須將膨脹土作為路基填料，則為了提高它的穩定性，應使用石灰進行處治，石灰的摻入量按照10%～20%的范圍控制，完成摻灰后，它的脹縮率應盡量達到零。

路堤兩側邊坡與邊坡的頂面不可使用膨脹土，而是要用其它土做一道封層，并在必要的情況下鋪設一道土工布，以此形成包心。

路塹邊坡不可一次性開挖至設計線，而是要沿著邊坡走向預留30～50 cm，在路塹的開挖施工完成后，將留下的部分削掉，最后用漿砌花格網進行封閉。

4 結束語

綜上所述，在高速公路工程施工中，如果遇到膨脹土，必須通過石灰摻加來處理，以保證路基土的使用性能。目前該工程的膨脹土路基石灰改良施工已順利完成，經檢測，各項技術指標都滿足設計與規范的要求，說明以上施工技術合理可行，可為類似工程提供參考借鑒。