公路過濕土路基改良施工技術研究

夏艷 河南省公路工程局集團有限公司

“過濕土”是含水量較高、過分潮濕的一種黏性土。相比其他類型土質，過濕土承載力低、穩定性差，容易變形。在長期行車荷載作用下，往往會造成路面沉陷、變形，甚至出現路基失穩，引發交通事故。為了解決過濕土路基問題，常常可采用生石灰改良法。即向過濕土路基內摻入適量生石灰，在干濕材料均勻混合、生石灰水化吸水作用下，將會大幅降低土的含水量。為此，開展生石灰處治過濕土路基施工技術研究具有重要意義。

一、過濕土路基的特點

1.路基強度低且壓實度不足。路基填料采用過濕土的情況下，由于其天然含水率偏高，土體自由水含量高，在壓實過程中，很難達到預期壓實度。若壓實功過大，將會導致土體內部裂縫頻發，甚至產生剪切破壞。反之，若壓實功不足，同樣會影響土體壓實效果，極易產生“彈簧”“橡皮土”等，將會大幅降低土體穩定性和強度。

2.過濕土含水量高，極易造成路基不均勻沉降。路基施工結束后，在外部環境等因素的作用下，路基土內水分不斷蒸發，將進一步加劇土體收縮形變。一般來講，路基填筑當中，路基各部分含水率下降的速度并不一致，導致各部分含水率不均勻，極易發生收縮裂縫。此外，過濕土塑性指數較高，塑性指數越大，土體收縮越嚴重，裂縫越顯著。

3.工程造價高，施工周期長。相比施工控制含水率，過濕土天然含水率較大，想要達到施工設計的壓實度，需要增加晾曬時間，這種情況下，將會延長施工周期，導致施工成本增加。

4.對施工技術要求高。相比其他土質，過濕黏土具有較細土質顆粒，土體的保水效果較好，且具有較大塑性指數。為此，在過濕土晾曬之后，便會結成硬土，破碎難度較大。因此，在施工碾壓當中要求較高。

二、常用過濕土改良方法

（一）晾曬法

路基施工當中，并非所有濕軟土路基填料都需摻加外加劑。比如，在氣溫較高的夏季，或者填料含水率不太高，且塑性指數偏低的情況下，可直接采用粉碎翻曬法。翻挖晾曬的主要目的是為了降低過濕土的含水率，最大限度確保含水率符合最佳含水率范圍，確保滿足碾壓施工要求。但晾曬法存在一定缺陷，比如，風干晾曬對時間、場地有一定要求，此外，晾曬之后，極易結成硬土塊，碾壓難度大。

（二）外摻劑法

目前，在降低過濕土含水率當中，最迅速、高效的方法便是外摻劑法，摻加的材料多為石灰、水泥、二灰、NCS固化劑等，每一種摻加劑都有不同的特點。本文以石灰改良為例分析，具體原理如表1所示。石灰改良過濕土當中，主要采用生石灰、消石灰材料，其優點為減水能力強、便于攪拌、施工簡單、機械設備要求低，同時，針對含水率較高的土，可進行二次摻灰，具有良好的壓實效果和穩定性。同時，相比其他外摻劑，經濟性更高。

三、工程概況

某公路工程地表下存在大量粉土和黏性土。隨著本地公路等級的提升，路面結構層厚度有所增加，因此，愈加重視路基處理工藝。一般情況下，在含水量飽和時，黏性土會出現膨脹現象，經土層壓力作用，將會大幅增加水分向下滲透的難度，進而有軟弱土層出現。在氣溫較高、空氣干燥的情況下，想要達到最佳含水率允許范圍，往往需要一周甚至更長時間進行翻曬。但經施工發現，采用噸位較大的壓路機進行碾壓施工，仍舊會產生“翻漿”情況。基于本工程實際情況，為了加快施工進度，決定采用生石灰改良過濕土，以此迅速吸收土內水分，增強路基強度，確保施工質量。

表1 石灰改良過濕土路基作用原理

四、石灰改良過濕土路基施工技術要點

（一）施工準備

第一，施工前，先通過試驗確定混合料最佳含水率和最大干密度，并確定灰土混合料配合比。

第二，完成測量放樣工作，保證路床處理厚度符合規定要求。

第三，做好路拱控制工作，保證與設計要求相符。并制定施工臨時排水設施，確保能夠及時將雨水排出，不得對路基土含水率造成不利影響。

（二）原材料選擇

石灰改良過濕土的主要原理在于其原材料之間的相互作用。為此，想要達到預期控制效果，必須做好原材料質量控制工作。石灰土原材料成分包括：石灰、土、水。首先，控制好石灰質量。對于土的性能來講，生石灰起決定性作用。尤其是石灰內的有效氧化鈣CaO和氧化鎂MgO成分，伴隨生石灰等級的不斷提升，那么，其有效氧化鈣CaO和氧化鎂MgO的含量就越高，越具有良好的穩定性。為此，在生石灰塊利用當中，必須控制好其尺寸，一般不得超過30mm。同時，要進行1到2天的悶料，在此期間保證石灰能夠與土內水分充分消解。為了保證施工質量，降低碾壓難度，往往采用磨細的生石灰，隨著生石灰細度的增加，表面積也會隨之增加，在劑量一致的情況下，生石灰和土顆粒之間的反應約充分，則效果越明顯。其次，控制好土的質量。相比其他土，過濕土自身存在很多不足，當土的塑性指數越高，黏性越大的情況下，想要粉碎土塊難度越大，且很難拌和，將會嚴重影響路基的穩定性。針對此類問題，有時還需適當摻加一定水泥材料。最后，控制好水的質量。一般來講，在拌和用水方面沒有太多要求，采用無污染、無雜質的飲用水即可。

（三）石灰土攤鋪

攤鋪施工前，首先要確定生石灰的用量，應綜合考慮配合比、最大干密度、最佳含水率等指標參數，保證生石灰用量的準確性。其次，在整平施工之后，可通過白灰在土料表面劃線劃格，并根據每格面積計算出所需石灰量。若采用生石灰塊，則按照車輛載重量確定；若采用袋裝磨細的生石灰粉，則根據每袋重量計算，確保每格用量準確。最后，通過刮板將生石灰攤平，攤鋪均勻，將整個方格鋪滿，確保均勻攤鋪。

完成攤鋪作業后，即可進行石灰土拌和，初拌時，可采用多鏵犁機，將生石灰翻拌至土層中間，保證均勻拌和。若下層已經施工，則需控制好初拌深度，不得與下結構層距離過近。隨后，采用路拌機進行復拌，由于過濕土塑性指數相對較高，因此，拌和后，需合理控制土塊的尺寸，不得超過15mm，拌和后，需進行悶料處理。悶料是為了讓生石灰與土內水分盡可能地發生反應，迅速消除土內的水分，保持在最佳含水率范圍。拌和施工全程需有專人監管，及時查看生石灰消解情況及拌和深度，一旦與設計要求不符，需及時調整。拌和完成后，確保拌和均勻、無灰團及素土夾層等現象。

（四）石灰土整型及碾壓

結束上述施工作業后，即可進行石灰土整型、碾壓施工。整型時，可采用平地機進行處理，做初步整平。當混合料含水率基本接近最佳含水率時，便可進行碾壓施工。碾壓施工當中，要嚴控碾壓速度、碾壓遍數，不得過快、過多。碾壓前期不宜采用振動壓實法，應以靜壓法進行碾壓施工，后期則采用重振方式，保證碾壓到位。碾壓過程中，一旦出現松散、起皮等問題，需及時采取措施做好處理工作。為避免損壞結構層，禁止在碾壓路段急剎車、掉頭。

（五）石灰土養生

碾壓施工后，待檢測壓實度符合規定的前提下，方可進行保濕養生。保證養生期間穩定土層表面始終濕潤，確保結構層強度滿足要求。根據施工天氣情況和結構層厚度確定最終的養護時間，一般不得低于7天。

五、結束語

綜上所述，隨著工程建設規模的持續擴大，在施工過程中遇到的技術問題也越來越多，比如過濕土路基。過濕土是一種不良土體，一旦施工處理不好，將會造成路基失穩，安全隱患問題較為嚴重。因此，在公路路基施工中，必須采取必要措施進行過濕土改良處治，石灰改良過濕土是一種高效、經濟、便捷的措施，做好過濕土處治工作，可有效提升路基施工的穩定性。