路基膨脹土路基處治施工技術分析

李娟 王艷麗

摘 要：自改革開放以來，我國公路建設規模不斷擴大，基礎設施投資力度不斷加大，我國公路網基本完善。公路建設規模的不斷擴大，越來越多公路工程修建在膨脹土地區。然而，膨脹土屬于一種特殊性黏土，其具有強親水性、多裂隙性、反復脹縮性等特性，若處理不好必將嚴重破壞工程質量，甚至產生巨大的經濟損失。為此，必須重視膨脹土改性問題，采取措施提高膨脹土施工質量，為公路施工提供強有力的保障。

關鍵詞：路基工程;膨脹土;特征

DOI：10.12249/j.issn.1005-4669.2020.25.302

1 膨脹土的特征

膨脹土也被叫做“脹縮性土”，土體在浸水之后，其體積將發生巨大變化，迅速膨脹。而失水之后，其體積同樣會發生改變，將嚴重收縮變小，屬于一種特殊的黏性土。在膨脹土內含有大量黏土礦物，如蒙脫石、伊利石等，因此屬于強親水性。若具有較大含水率，浸水之后，膨脹量和膨脹力則會有所下降，而當失水之后，則其收縮量和收縮力將會增大。也就是說，含水率大小，同樣會影響膨脹土的收縮現狀。一般來講，在此類土上建設工程往往會具有極大危害性，若出現不當，甚至會出現嚴重損失。但隨著社會經濟的迅速發展，公路建設規模、里程均在不斷增大，大量公路工程不得不修建于膨脹土地基之上。為了消除膨脹土的危害，需做好地表防滲、排水等工作，或直接挖除持力層范圍內的膨脹土，回填砂等非膨脹土即可。

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。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。本工程全線填方171.145萬m?，挖方178.223萬m?，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+000～K11+000，選取生石灰改良膨脹土，1m為膨脹土填筑厚度。

3 路基膨脹土填筑施工技術要點

1）材料準備。施工前對多個取土場、部位、深度的膨脹土進行物理力學性能試驗，以此對膨脹土的指標進行確定。主要試驗內容為自由膨脹率、比重、天然含水量等。除此之外，還要取樣檢測石灰質量，如鈣、鎂含量等，并對其等級進行準確評定，如質量與施工規范規定不符，則不得使用，要求在二級以上控制石灰技術指標。一般在較高地勢位置放置石灰，并接近水源，便于運輸。石灰等級、類型不同需分別放置，特殊情況下進行隔墻砌筑，如存放時間過長需做好覆蓋封存工作。除此之外，還應做好石灰加工工作，按照設計規定，需選取熟石灰進行膨脹土改良，施工前，需先消解、過篩石灰，并集中堆放、處理消解后的剩余料。嚴格按照配合比例的要求確定各項原材料用量，將誤差值控制在條件允許范圍之內，混合料拌制完成之后應對其各項性能指標進行檢驗，確保整體強度滿足公路工程施工要求。由于公路工程施工周期相對較長，在此過程中還應當加強設備的保養及維護工作，定期檢驗設備使用性能，避免在施工中出現機械故障，不僅影響正常的施工進度，還可能會降低路面施工質量。

2）基底清表。遵循施工互不干擾原理進行作業區段合理劃分，本工程以100—200m作為區段劃分長度，隨后將基底表層雜物，如植被等清理干凈，并做好臨時排水系統，加強臨時排水設施修建，避免水分浸泡、侵蝕路基結構，盡量利用原有水文及河道，減少對周邊自然環境影響。取土場也應設置排水系統，將膨脹土含水率控制在合理范圍之內，利用灑水或晾曬方式處理填筑材料，將其含水率調整至最佳。為使膨脹土結構達到緊密狀態，填料粒徑應盡量均勻，不宜存在粒徑過大顆粒，在路拌施工過程中，必須保證填料攪拌均勻后方可進行碾壓施工，有效提升路基強度。隨后平整、碾壓基底，待其質量檢測合格后即可進行以下作業。

3）施工放樣。間隔20m進行一中樁放置，且按照本層高層將邊樁準確放出。通過白灰打方格，以此對土方量加以控制，確定施工用量。

4）上土、粗平。運輸車輛以自卸車為準，粗平施工以推土機作為主要施工機械，根據20cm推平。弱膨脹土土厚度可通過人工挖坑方式進行厚度檢測，保證在合理范圍內加以控制。上土后通過推土機整平，避免夾層等問題產生。

5）翻曬、粉碎。膨脹土含水率高于最佳含水量允許范圍時，應及時采取科學有效的進行予以處理，本文以翻曬法為主，以此達到含水量減小的目的。粉碎、翻曬時可選取的機械設備主要包含鏵犁、圓盤耙等，待其含水量滿足設計要求后，可利用壓路機將翻曬土封住，防止土內進入潮氣，對翻曬效果造成嚴重影響。

如膨脹土具有較高干硬強度，砂化土含水率滿足設計要求后，拌和仍無法達到良好粉碎效果，這種情況下，應在摻灰前進行一次粉碎，提高粉碎效果，這樣可達到顆粒徑減小的作用。粉碎效果最佳狀態時的含水率一般為28%左右，且在5cm以內控制顆粒徑。拌和前可選取推土機進行整平，選取壓路機進行適當靜壓施工。

6）布灰拌和。拌和時可選用路拌機就地拌和，一般僅做小面積均勻拌和即可，因此必須確保布灰具有良好均勻度。土體平整施工后，應間隔3m進行方格打設，且按照含灰率，對各個方格內石灰用量加以確定，本工程為0.82m?。同時確定掛線高度，并向方格網內堆放材料，通過人工方式攤鋪，堆放于方格網內灰料可選取木板耙均勻鋪設。如施工當天風力在4級以上，不得進行布灰施工。施工過程中極易損失大量石灰內的有效鈣鎂含量，為確保石灰劑量與施工規范規定相符，摻入石灰量應高于設計要求1%左右。為降低補料難度，應遵循“寧高勿低”原則，攤鋪石灰、土厚度，隨后選取平地機將高出部分刮平。完成灑布石灰作業后，即可進行拌和施工，拌和深度應深入下承層2cm左右，且在50cm以上控制輪跡搭接寬度。指派專人做好檢查工作，保證能夠及時調整。待拌和料粒徑滿足設計要求后，石灰劑量可選取EDTA滴定法進行檢測。如石灰劑量較少，則應進行石灰補充，隨后再次進行拌和直至滿足施工規定。

7）填料平整。拌和灰土后，需選取平地機進行1遍粗平施工，保證表面基本平整，將土坎、溝槽等及時消除。隨后進行2遍穩壓，機械設備以振動壓路機為準。按照“由外—內”順序進行刮平，直到滿足標高、平整度要求。并做出4%路拱，保證縱向平順。

8）碾壓夯實。選取20t振動式壓路機進行碾壓施工，按照密實度系數標準、填土厚度等條件確定碾壓遍數，以4到6遍作為碾壓遍數?？勺裱皟蓚取虚g、慢—快、輕壓—靜壓—重壓”原則施工，且在40cm以上控制兩輪跡搭接寬度，2m以上控制兩區段縱向搭接長度。一般可選取對接方式進行兩工作段搭接。拌和前一段后，碾壓預留長度控制在5到8m之間，碾壓后一段時，可同時拌和前段預留部位。施工過程中，為避免損壞表層，不得在碾壓后的土層上急轉彎、剎車等。

9）養生。完成下層施工前，無法進行上層及時鋪筑時，需保濕養生暴露在表層的改良土，可選取灑水等方式進行養護，通常在7d以上控制養護期，保證路面表層始終濕潤。

4 結束語

綜上所述，在公路結構中，路基是最為關鍵的部位，其承載力的高低直接關系著公路工程建設的質量。膨脹土是一種不良地基土，在這個地基土上無法直接修筑路基，必須針對工程實際情況，合理選擇措施，改良路基膨脹土，只有這樣才能提高路基承載力，才能達到路基穩定的效果，這也是推進我國公路建設事業持續、健康發展的重要途徑。

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