分析高速公路石灰改良膨胀土路基施工技术

张 静

(山西路桥第六工程有限公司，山西 晋中 030600)

公路工程建设对路基土有着很高的要求，尤其是高速公路路基，膨胀土作为变形现象显著的土体，一般不允许在路基中直接使用，需要通过掺入适量的石灰来改良处理，消除膨胀土的胀缩性，保证路基施工质量。

1 工程概况

膨胀土不仅具有粘性土所有性质，还具有吸水后明显膨胀和软化而失水后明显收缩和硬裂的特点。某高速公路工程C标段范围内的土质都属于强膨胀土，按照设计要求，保证路基施工顺利完成和路基施工质量，需要对膨胀土段进行有效改良。改良方法为在基床范围内采用A、B组填料和中粗砂进行换填，并铺设土工布。而基床下部通过生石灰的掺加进行改良。

2 施工准备

施工开始前做好石灰采购与配制，在进场之后对石灰进行取样检测，经检测合格后在指定的地点堆放，施工时使用的石灰都要达到三级与以上。取土坑中，需将表层清除干净，如果土中有机质含量在10%以上或存在强膨胀土，都不允许在路基施工中使用。以膨胀土基本特性为依据，在路基施工过程中应尽量避开雨季，若由于工期要求必须在雨季进行施工，则要采取有效的防护措施。施工前，根据地形在场地上做好清表，并设置临时和永久的排水设施，设置适当的横坡，以利于排水。

3 施工工艺

3.1 下承层准备

在施工开始前，需要对包含平整度、横坡度和压实度等在内的各项指标进行检测，还要对路堑段进行各项检测，以确认能否达到要求。完成下承层的准备后，根据要求进行控制桩的设置。

3.2 备土与铺灰

根据松铺厚度要求将土摊铺均匀，使其保持一致，为后续的机械化施工提供方便。完成铺土后，用推土机将其大致摊平，再用平地机进行整平，使厚度尽可能保持一致。在备灰之前，以灰剂量和不同含水量条件下石灰松散状态下的干容量为依据确定单位面积石灰用量。同时，还要在灰条处洒出灰线，保证线路的顺直性。在铺灰开始前，现在边缘处画出相应的标线，再利用人工把石灰均匀的洒在标线围成的范围之内。

3.3 拌和

拌和使用专门的拌和机实施，附以必要的工具和设备。如果土的实际含水量较小，则先翻拌一遍，使石灰处在中下层，再洒适量的水，继续翻拌，保证水分的分布达到均匀。由于在拌和与整平时水分会有所损失，所以含水量应略大一些，具体需要以气候情况与拌和整平时间为依据确定，如果个别位置由于洒水不均匀导致土体时间含水量过大，则应继续翻拌进行适当的晾晒。待水分含量合适后，先用平地机进行粗平，再用拌和机进行第一遍拌和。在实际的拌和过程中，要安排专人跟踪检验，按照5～10 m的间隔距离检验，通过检验确定拌和能够到底。在拌和没有到位的部位，应立即提醒操作人员重新进行拌和。对于桥涵缺口两端，需要在备土的过程中留出一定空间，把土摊入到附近，在拌和过程中先沿横向持续拌和两个单程，然后沿纵向进行拌和，保证缺口部位灰土拌和达到均匀。在第二遍拌和开始前，要使用平地机先进行一遍粗平，再实施拌和。如果土体塑性指数较高，则土块不容易被破碎，此时要增加一定搅拌的遍数，同时注意在下次拌和开始前需要对完成拌和的灰土实施粗平与碾压，之后再进行拌和，直到均匀，满足相关规范提出的要求。在拌和过程中，拌和机不同行程之间要有30 cm以上的搭接宽度。

3.4 整平

整平使用平地机进行，辅以必要的人力。将灰土拌和至满足要求后，先用平地机进行粗平，消除由于拌和产生的沟槽及土坎，确保表面达到平整。完成以上操作后，用振压机连续稳压1～2遍。测量放样使用水准仪根据控制桩进行，并用石灰粉洒出明显的标记，具体的样点分布密度需根据现场实际情况确定。平地机按照从外到内的方向行驶。对以上几个步骤进行重复，直到标高与平整度都达到要求。在接头、缺口与边缘等部位，平地机可能无法正常行驶，此时要组织人工将其整平。整平时产生的灰土不可堆放在边坡的表面。在最后一遍整平开始前，需要利用洒水车进行均匀洒水，补充表面上由于之前施工蒸发的水分，为之后的碾压成型奠定基础，在最后一遍整平过程中，需带土作业，不可薄层找补，实际的备土和备灰都要考虑一定富余量，在整平时要做到宁刮不补。

3.5 碾压

碾压使用不同压路机相互结合完成。在整平完成且检查确认合格后，在直线段按照从两侧到中心的方向碾压，在曲线段按照从内到外的方向碾压。在碾压过程中，后轮要保持轮宽1/2的重叠，通常要连续碾压4～5遍，第一遍和第二遍的碾压速度按1.5～2.0 km/h控制，之后均按照2.0～2.5 km/h的范围控制，到表面没有明显的轮迹后方可完成碾压。另外，碾压还应遵循以下几项原则：先轻压后重压，先缓慢再快速，碾压应连续完成，中途不允许停顿。

3.6 检验

现场的试验员要在碾压完成后立刻取样检验，确定压实度，如果压实度不足，应进行适当的补压，直到压实度能够达到要求。在碾压成型后，要在两天的时间内完成各项检验工作，如果检验结果不满足要求，则要采取有效措施进行处理。当表面存在外观缺陷时，不予验收，要彻底的处理，当标高不合适时，对高出的部分可使用平地机将其刮除，而偏低的部位不可进行贴补，强度与压实度都要达到相关要求，否则要进行返工处理。

3.7 接头处理

在碾压完成后，要立刻把拌和不均匀或标高存在较大误差或不平整度的地方的挂线沿垂直方向切除，以此使接头部位保持顺直与整齐，对于下一个作业端和它的衔接部位，无论是铺土还是拌和都要空出2 m，将其整平后再按照设计要求的松铺厚度将其整平。缺口处应采用以上方法进行处理，先沿横向搅拌2遍，再沿纵向进行搅拌完，将其整平后再按照设计要求的松铺厚度将其整平。

3.8 养生

对无法立即覆盖的灰土，要进行至少7 d的连续养生，养生的方法为均匀洒水，在养生过程中应始终确保灰土的表面保持湿润。在养生过程中，应做好交通封闭，洒水车意外的其它车辆均不允许进入。在精检验确认合格后，方可开始下一道工序的施工。

3.9 注意事项

若工程必须将膨胀土作为路基填料，则为了提高它的稳定性，应使用石灰进行处治，石灰的掺入量按照10%～20%的范围控制，完成掺灰后，它的胀缩率应尽量达到零。

路堤两侧边坡与边坡的顶面不可使用膨胀土，而是要用其它土做一道封层，并在必要的情况下铺设一道土工布，以此形成包心。

路堑边坡不可一次性开挖至设计线，而是要沿着边坡走向预留30～50 cm，在路堑的开挖施工完成后，将留下的部分削掉，最后用浆砌花格网进行封闭。

4 结束语

综上所述，在高速公路工程施工中，如果遇到膨胀土，必须通过石灰掺加来处理，以保证路基土的使用性能。目前该工程的膨胀土路基石灰改良施工已顺利完成，经检测，各项技术指标都满足设计与规范的要求，说明以上施工技术合理可行，可为类似工程提供参考借鉴。