探讨公路路基水泥改良土试验段方案

贾辉

【摘要】结合广东大广高速公路（粤境段）S30工程实例，探讨了水泥改良土路基的室内试验、材料要求、配合比设计及施工要点。现场检测结果表明，水泥改良土具有良好的整体性、足够的力学强度，能适应重交通量高速公路路基的需要。

【关键词】高速公路；路基；水泥改良土；措施

1、工程概况

该（大广高速公路（粤境段）S30）地区雨水多，土的天然含水量较大，液限偏高，加之土质水稳性较差，CBR不能满足96区填料要求。为保证路基填筑质量，我标段按照规范要求，并结合现场实际情况，将K162+480～K162+580段右幅做为水泥改良土填筑试验段。计划安排1个土方机械化施工队组织施工，计划从2014年9月1日至2014年9月6日完成试验段填筑。

2、改良土试验段方案

2.1、施工准备

2.1.1取土场填料的选择

将K163+420挖方路堑土方作为改良土填料。该挖方段土质属于含砂低液限粘土（CLS），通过试验确定用于填方的土的天然含水量（21.2%）、最大干密度、最佳含水量、塑液限指标、颗粒粒径及填料的CBR，CBR值不满足96区填料要求，其它指标均满足规范要求，为了进行96区的填筑要求，通过室内试验确定不同水泥掺量的CBR值，通过试验段的最终试验结果确定最合理的水泥掺量，按经济合理的掺量进行改良。

2.1.2水泥

水泥改良土所使用水泥为竹峰P.C 32.5级水泥，进场前已经做好试验检测，符合要求。

2.1.3配合比设计

水泥剂量按照试验段试验结果确定，通过试验确定不同掺理混合料的最佳含水量及最大干密度，报监理工程师审批。经过监理工程师审批的配合比才能用于施工现场。

2.2水泥改良土试验段填筑

2.2.1施工方案

在确定改良土填料后，经现场调查取样分析，确定土质性能指标，然后进行路基填筑，严格按“三阶段、四区段、八流程”水平分层填筑施工。

三阶段是：准备阶段、施工阶段、整修验收阶段，四区段是：填土、整平、碾压、检测。即：填、平、压、检，每区段长30m。八流程是：施工准备、测量放线、基底处理、分层填筑、摊铺平整、碾压夯实、检验签证、路面整形、边坡整形。各区段流程单独作业，不许交叉作业。

2.2.2施工工艺

1）测量放样：根据设计图纸要求放样路基边桩、中桩。为确保路基边缘填土压实质量，路基填筑时应向外侧加宽50cm。记录整理测量数据，并将有关测量放样资料上报监理工程师批复。

2）基底处理：改良土填筑层下路基面应满足设计及规范要求。

3）填筑土方：根据《公路路基施工技术规范》，严格控制填料的松铺厚度，为保证填土松铺厚度的准确性，通过计算采用白灰画方格进行布料。

4）初平：采用推土机对摊铺好的填料延线路纵向进行初步平整，使摊铺表面较为平顺，横纵向坡度较为顺畅。

5）掺拌水泥

布灰前应首先做好运送水泥时的防灰尘措施，拟采用彩条布覆盖方法且最好選择无大风（四级以上）的天气。将水泥改良剂均匀地摊铺在预定的路基填土方格上，表面应力求平整。在整平后的原状土面上按照拟定的比例将水泥均匀摊铺在土层上，人工摊铺、平整水泥，使水泥均匀。具体操作要点如下：

①测量人员用水平仪在平整后的场地内沿纵向每20m一个断面设置好的控制桩（桩一般用φ16钢筋制作）上标示出路基土顶面高程，以便检查厚度并配备钢钎随机抽检拌和深度把信息及时反馈给操作人员进行调整。

②依松铺厚度24.8cm，水泥掺入比3.5%为例，素土的干密度1.78 g/cm3，拌和深度24.8cm，根据用量公式：水泥掺量=土的干密度×压实厚度×水泥掺量比×压实度，计算出掺入水泥数量为12.0kg/m2、按7.0m×8.6m方格用灰量为144.5kg进行控制，在实际施工中，考虑现场施工时水泥的损失，布灰量应比设计增加0.5%进行施工。撒布水泥采用机械配合人工的作业方法，平地机整平，人工填补找平，水泥要撒布均匀，施工中要严格控制水泥用量。

③改良土拌和采用旋耕犁拌和，并辅助人工紧随其后清除土中石块，以免损坏叶轮。拌和时路拌机从两边往中间方向进行拌和，拌和机刀片要深入到底，深度按每层厚度进行控制。拌和重叠宽度控制在50cm以上。粉碎、拌和时进行质量检验（筛分、EDTA滴定法）并根据检验结果适当调节拌和遍数。拌和完成的标志是混合料色泽一致，没有灰团，灰条，且水份合适均匀。当拌和料粒径在规定值（15mm）以下时，应立即检测水泥剂量，采用EDTA滴定法快速测定。若水泥量不足，需及时补撒水泥，然后重新拌和至符合要求。路基填料的最大粒径应符合规范要求。水泥剂量合格，且含水量控制在最佳含水量±2%。

6）精平：在推土机初平后，压路机先静压一遍，然后采用平地机延路线纵向进行精平，使填铺表面无显著的局部凸凹，以保证压路机表面能均匀地接触地面进行碾压，达到压实效果。

精平期间进行测量放样来配合平地机进行填铺面的横坡、纵向坡度的控制。随着填料的精平，需要对填料的含水量进行检测，当含水量过高或过低时，采取晾晒或洒水的方法使之碾压前的含水量控制在最佳含水量的±2%范围内，保证压实达到最佳效果。

7）机械碾压：采用振动压路机进行碾压。碾压时由路基两侧向中间，由低向高进行碾压，前后两次轮迹需重叠1m或大于半个轮迹，做到无漏压、无死角、压实均匀；振动压路机运行速度3km/h～5 km/h，先慢后快，逐步提高；压路机一进一退计为压实一遍，静压开始后，如有凸凹不平现象，必须配合人工找平处理，保证压实均匀。并应注意速度一致，不得中途转向。第一遍稳压时不带振，待基本压实后用高振幅低频率振动碾压，待压路机有反弹现象时，改用低振幅高频率碾压。同时在压实时注意配合洒水，直到碾压后无明显轮迹为止；

8）压实度检测：即试验数据采集。当振动压路机碾压完第四遍时，开始测其压实度（采用灌砂法检测），然后依次是碾压第五遍、第六遍，第七遍直到压实度数值不再增加为止，最后一遍静压收光。

9）检验签证：按照设计要求的压实度进行检验，达到设计要求的压实度，经监理工程师签证后方可进行下一道工序，不合格者应重新碾压，达到合格标准。

2.2.3施工养护

每层水泥改良土施工完毕，技术人员会同监理工程师进行施工全过程分析和现场检测，完成质量评定工作，作好对下一层结构施工的移交工作。在下层完成经检验质量合格后，若不能立即铺筑上层的或暴露于表层的改良土必须采取措施进行保湿养生。

2.2.4注意事项

由于水泥土施工时受气候的影响较大，确保快拌和、快碾压、快成型。施工时还要做好工作面排水及路拱坡度控制。施工下一层灰土前，应对前面完工层表面适当洒水，加强上下两层之间的有机结合。

3、技术保证措施

1）测量放线所用点位，需经常复测、平差后再用；2）加强图纸复核，确保路基断面符合设计；3）路基实际填筑宽度较设计宽50cm，确保边坡压实度；4）路基压实度的检测密度符合规范要求；5）每层填筑结束后，顶面要留有2%排水坡；6）为保证水泥剂量达到要求，水泥掺量按设计增加0.5%进行预掺。

4、结语

路基作为公路的基础设施应按土工结构物进行设计、施工。因此对路基结构的各部位的填料与填筑压实标准都提出了更高的要求。我们要根据现场实际情况采取适宜的改良措施改善土的性能，有效地提高土的抗剪强度，使土的承载力、固结特性和可压实性得到显著改善，以满足路基的强度、刚度的要求。