膨脹土路基施工工藝淺析

■王 琨 ■中城建第二工程局集團有限公司，江蘇 鹽城 224005

由于膨脹土在土質顆粒上存在較強的吸水性，土體中也具有不少四面體硅氧片和八面體氫氧化鋁片，導致膨脹土內存在相對特殊的物理性質。一般情況下，膨脹土由一個三層的結構組成，而氫氧化鋁片和硅氧片則是水分吸收的載體。并且，該土質在品格結構上存在活動范圍較大的單位，造成膨脹土存在較大程度的膨脹性和壓縮性。下面以寧淮高速公路的路基施工為例，說明膨脹土路基填筑施工方法。

1 工程概況

寧淮高速公路馬武段和雍馬段，都存在膨脹土路基施工，工程量占路基總量的近50%，所以，膨脹土路基施工質量對工程施工質量產生重要的影響。在路基填料為膨脹土的情況下，減小路基的膨脹變形和消除填料的膨脹性是寧淮高速施工技術探討的重點。寧淮高速公路沿線土坑中的土料含水量較高，普遍大于26%。所以，施工設計部門要求應用兩次摻灰技術來消除路基填料的膨脹性。不過路基施工中，也存在如何對填料的壓實度和含灰量準確測定控制施工質量的問題。因此，本文根據寧淮高速公路的施工實踐，從填土施工工藝、最大干密度評定方法、快速測定填土含水量方法來論述膨脹土路基施工的改進技術，以期促進該問題的解決。

2 填土施工工藝

2．1 取土坑摻灰工藝

(1取土坑摻灰，燜料。依據施工要求，本文在馬武段上選取了兩個取土坑進行取土坑摻灰、燜料的研究。首先是對原狀土干密度和含水量進行測定，包括生石灰中MgO和CaO的含量。在測定數值的基礎上對2%生石灰摻量進行計算。第二天、三天分別用挖掘機來翻拌推料一次。經過檢測，當摻灰、燜料、翻拌之后，涂料在含水量上降低3%左右。

(2路基土翻曬、摻灰、粉碎。土料松鋪厚度不應超過25cm，攤鋪之后使用鏵犁翻拌來降低含水量。如果土料含水量下降到22%時，則實行第二次摻灰，摻灰之后使用穩定土拌和機來實施粉碎。在粒徑控制上，超過5cm的顆粒含量不得大于5%，超過2cm的顆粒含量則不大于20%。假如含水量過高，需要實施鏵犁連續翻拌的處理。

2．2 碾壓工藝

(1)碾壓工序。按照輕型壓路機靜壓一遍、平地機初平一遍、平地機精平一遍、振壓機小振一遍、大振一遍、21噸三輪碾壓五遍的數序。在三輪碾壓機進行碾壓中，每次碾壓之后都需要對干密度予以測試。

(2)碾壓注意事項。首先，第二次摻灰后需要及時碾壓，有助于壓實土干密度的提高，在連續碾壓時，碾壓時間不應大于24h;其次，對于5%的灰土僅需要振動碾壓兩遍即可，也可以實行靜壓碾的施工;最后在灰劑量檢測上，灰土的含灰量和摻灰是否均勻決定著石灰土的性質，所以應當對灰劑量及時準確的檢測，并采取合理的補灰措施。

3 最大干密度評定方法

3．1 擊實試驗方法

為了評估填土壓實程度，首先是計算出最大干密度和最優含水量。在實驗室對最大干密度進行確定上，重型擊實方法通常包括干法、濕法以及干濕法等。

(1)干法擊實試驗方法。應用干法擊實試驗方法于5%灰土上，首先在取土坑取土，并燜料三天;然后把試樣風干到10%含水量，按照相差2%－3%含水量的標準，摻入消石灰并燜料三天;最后就是依據重型擊實方法來完成試驗。

(2)濕法擊實試驗方法。首先仍是取土坑取土，燜料三天;其次進行風干試驗，每個試驗之間在含水量上相差2%。土樣含水量每次下降2%就根據四分法取出2．5kg，直到符合要求后才對試驗密封留用;最后依據重型擊實方法來完成擊實試驗。

3．2 干、濕法擊實試驗比較分析

經分別試驗后，發現在最大干密度和最優含水量上，干法和濕法試驗獲得的數值存在差異。在同種土的最大干密度上，濕法低于干法。在最優含水量上，濕法高于干法。如表1所示，為素土和灰劑量為5%時干法和濕法試驗的結果。結合該工程的施工要求，如果采用干法的話，可能會增加土基壓實的施工要求，則在實踐中不易實現。所以選用濕土法相對合理。

4 快速測定填土含水量方法

對于碾壓時間和摻灰的確定，應當及時獲取土料含水量的測試結果，從而為具體施工提供指導。根據公路土木工程試驗的相關規定，可以在土體含水量測試上應用烘箱烘干法、酒精燃燒法等方法。其中，烘干法是含水量試驗上的標準方法，不過該方法應在較高溫度下烘干8h以上。而酒精燃燒方法因為試驗精度不高，結果存在較大的離散性，并且施工現場大量保存液體酒精的話，也會對施工安全造成一定的威脅。微波爐法在每次含水量測試上僅僅需要15min，試驗結果的離散性也相對較小，滿足了施工中快速獲取試驗結果的要求，并且不會對施工安全造成威脅。目前，施工單位在含水量測試上已經運用了微波爐快速檢測的方法，而在該方法的具體使用中，一定要注重構建該方法和烘箱烘干法之間的對應關系，確保測試結果的精確，從而為路基施工提供正確的指導。

5 結 論

綜上所述，在寧淮高速公路膨脹土路基施工中，為了保證壓實度，應盡量縮短摻灰之后的碾壓時間。碾壓遍數不應過多，以靜壓碾為主，當碾壓促使干密度提升到最大值之后再考慮增加碾壓遍數。為了保證改良土的性質，必須對灰劑量予以及時準確的檢測，并實行必要的補灰措施。其次，經過試驗研究，濕法標準擊實試驗在施工質量控制上更為合理有效。最后，本文認為在寧淮高速公路膨脹土路基施工中，應當應用微波爐快速烘干法來明確填土含數量，從而為施工提供準確、快速的指導，并提升該工程施工的質量和水平。

［1］侯曉晶．高速公路膨脹施工路段路基施工技術淺談［J］．才智，2011(22)．

［2］杜麗娟．談高速公路膨脹土路基施工技術［J］．山西建筑，2013(27)．