淺析石灰改良膨脹土路基施工工藝

張遠征 徐斌

摘 要：膨脹土作為常見土質結構，力學性質不穩定，遇到外界水分會產生膨脹現象，影響路基結構穩定性，必須對其進行改良處理。通過摻入石灰的方式能夠改善原有土體結構，增強膨脹土耐久性。在具體施工操作過程中，應嚴格遵循技術標準，加強質量控制措施，減少潛在質量隱患，切實提升路基結構穩定性及承載能力，延長公路工程使用壽命。

關鍵詞：石灰;膨脹土;施工工藝

作為一種特殊性黏土，膨脹土的特點為易風化、膨縮性顯著，及多裂隙等，如施工不當極易產生工程病害。為此，將公路工程建于膨脹土路段，必須做好膨脹土處治工作，便于處理膨脹土工程問題，確保公路建設質量。目前，常選用物理處治法、化學改良法、生物改良法等用于膨脹土改良處治。由于地域差異性特點，工程性質也存在極大不同，為此，要因地制宜地合理選用膨脹土處治措施。其中，石灰改良膨脹土的方法應用最廣，最為成熟。

1 膨脹土的概述

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，尤其是公路路基施工中破壞作業較為嚴重。為此，必須了解膨脹土構成及性質。

1）膨脹土構成。膨脹土主要由蒙脫石礦物成分組成，強親水性礦物質是膨脹土的粘粒成分。硅氧四面體片以及氫氧化鋁八面體片對土體物理性質起著重要的作用。膨脹土主要由夾著一個八面體片的兩個四面體片重復堆積組成，從而形成三層型。根據層間水化離子的吸附水性，結構單位填充會造成晶格活動較大，從而讓整個土體的壓縮性和膨脹性變大。

2）膨脹土性質。膨脹土和其他粘性土有很大的區別，具有強烈的吸水膨脹、失水收縮、易裂縫、易固結以及強度容易衰減等特性。在公路建設中必須處理好改性，避免對公路建設造成巨大損害。不同情況下的壓力膨脹率和自由膨脹率可以反映土的具體膨脹性能。膨脹土的含水量和膨脹率大小成反比關系，膨脹率越高，土的含水量就越低。因此，自由膨脹率是反映膨脹土工程地質分類最主要的因素。交通部門根據相關法律規定：Fs≥90%的為膨脹土;Fs在65%～90%之間的是中性膨脹土;Fs在45%～65%之間的是弱性膨脹土。土體當中含水量是施工性能改性的重要條件。

2 工程概況

某公路工程施工段起止樁號為K0+000～K17+506.65，總長度為17.507km。本工程全線填方171.145萬m3，挖方178.223萬m3，因沿線膨脹土較多，無法進行路基直接填筑施工。本工程共設5個棄土場，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，選取K10+200～K10+400段為試驗段，共200m，采用石灰改良膨脹土。

3 石灰改良膨脹土路基施工工藝

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）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。

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。

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。

5）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。

4 結束語

綜上所述，伴隨社會經濟發展速度的快速提升，我國公路事業也得到了極大的發展。石灰改良膨脹土技術的合理應用，可全面提升工程建設的質量，為此得到了廣泛的應用。為此，必須全面掌握膨脹土改良施工原理，進一步規范施工工藝，以期提高路基穩定性、延長公路使用年限。

參考文獻

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