浅析石灰改良膨胀土路基施工工艺

张远征 徐斌

摘 要：膨胀土作为常见土质结构，力学性质不稳定，遇到外界水分会产生膨胀现象，影响路基结构稳定性，必须对其进行改良处理。通过掺入石灰的方式能够改善原有土体结构，增强膨胀土耐久性。在具体施工操作过程中，应严格遵循技术标准，加强质量控制措施，减少潜在质量隐患，切实提升路基结构稳定性及承载能力，延长公路工程使用寿命。

关键词：石灰;膨胀土;施工工艺

作为一种特殊性黏土，膨胀土的特点为易风化、膨缩性显著，及多裂隙等，如施工不当极易产生工程病害。为此，将公路工程建于膨胀土路段，必须做好膨胀土处治工作，便于处理膨胀土工程问题，确保公路建设质量。目前，常选用物理处治法、化学改良法、生物改良法等用于膨胀土改良处治。由于地域差异性特点，工程性质也存在极大不同，为此，要因地制宜地合理选用膨胀土处治措施。其中，石灰改良膨胀土的方法应用最广，最为成熟。

1 膨胀土的概述

作为一种膨胀性显著的土体，膨胀土的特点为吸水膨胀、失水收缩，是工程领域最为常见的隐形地质灾害，对工程结构破坏严重，尤其是公路路基施工中破坏作业较为严重。为此，必须了解膨胀土构成及性质。

1）膨胀土构成。膨胀土主要由蒙脱石矿物成分组成，强亲水性矿物质是膨胀土的粘粒成分。硅氧四面体片以及氢氧化铝八面体片对土体物理性质起着重要的作用。膨胀土主要由夹着一个八面体片的两个四面体片重复堆积组成，从而形成三层型。根据層间水化离子的吸附水性，结构单位填充会造成晶格活动较大，从而让整个土体的压缩性和膨胀性变大。

2）膨胀土性质。膨胀土和其他粘性土有很大的区别，具有强烈的吸水膨胀、失水收缩、易裂缝、易固结以及强度容易衰减等特性。在公路建设中必须处理好改性，避免对公路建设造成巨大损害。不同情况下的压力膨胀率和自由膨胀率可以反映土的具体膨胀性能。膨胀土的含水量和膨胀率大小成反比关系，膨胀率越高，土的含水量就越低。因此，自由膨胀率是反映膨胀土工程地质分类最主要的因素。交通部门根据相关法律规定：Fs≥90%的为膨胀土;Fs在65%～90%之间的是中性膨胀土;Fs在45%～65%之间的是弱性膨胀土。土体当中含水量是施工性能改性的重要条件。

2 工程概况

某公路工程施工段起止桩号为K0+000～K17+506.65，总长度为17.507km。本工程全线填方171.145万m3，挖方178.223万m3，因沿线膨胀土较多，无法进行路基直接填筑施工。本工程共设5个弃土场，为加大耕地保护，应进一步增加挖方弃方利用率，加快工程施工进度。通过检测利用生石灰对中、微膨胀土实施改良，用于填筑路基，可充分利用，降低弃方。为保证施工质量，选取K10+200～K10+400段为试验段，共200m，采用石灰改良膨胀土。

3 石灰改良膨胀土路基施工工艺

1）测量放样。依据复测获取的导线点数据，利用GPS等设备将路线中桩放出，按照路线中桩填筑高度等将路基边缘、边沟等部位准确定位，并复核用地宽度，进行横断面测量及绘制，同时做好现场开挖界限的确定。

2）填前处理。填筑路基前，需清理干净场地内的所需杂物，如有机物残渣、淤泥等，并在弃土场内堆放。随后选取推土机进行表土清理。要求在1：5以内控制路基原地面坡度，随后选取压路机碾压原地表，且在90%以上控制压实度。

3）原地表下封层施工。选取碎石土用于下封层，其特点为高强度、易压实及透水性良好等。根据施工实际情况，可分2层进行施工，25cm为各层厚度。（1）摊铺及整平。根据路面平行线进行填方路基分层摊铺施工，并做好填土标高控制。以30cm以内合理控制摊铺厚度，为保证路基边缘压实度，在路基铺筑时，相比路基两侧，实际填筑需多出50cm以上，严禁产生贴坡现象。推土机粗平后，选用振动压路机进行一遍静压施工，随后在选取平地机进行精平。（2）碾压施工。完成上述作业后，需及时进行碾压施工，机械以振动压路机、重型光轮压路机为主，并按照“轻—重、慢—快”顺序施工，完成碾压作业后，其压实度需满足设计要求值，且保证无明显轮迹。

4）改良膨胀土施工。选取路拌法进行改良膨胀土施工，具体施工流程如下：（1）在路基填筑各个作业段连接部位，可根据1：1坡度在先填路段分层留设台阶。按照实测高程、土灰配合比进行计算，以此获取具体用土量，根据运输车车辆装载量，将方格划于原地表。为满足计量的准确性，应选用基本相同的装土数量。要求卸土严格按照方格实施，防止土量过多过少，为均匀摊铺提供方便。（2）根据施工现状，本工程选取袋装生石灰用于本试验段施工。袋装生石灰摊铺前，需在素土上按照掺灰用量将方格准确打出，以此进行生石灰用量的合理控制。按照配合比将各个方格灰剂量计算出来，并按照灰用量进行生石灰摆放。生石灰撒布时可选取人工方式均匀洒布，保证摊铺均匀。（3）完成生石灰撒布作业后，可通过路拌机进行施工，拌和过程中，必须对其厚度进行随时检查，拌和机需向下一层1～2cm深打入，避免产生素土夹层现象。拌和施工中，需对生石灰土含水量、剂量进行详细检查，保证其质量符合施工规定。（4）均匀拌和混合料后，需通过人工方式，找平坑洼部位，随后进行一遍排压施工。按照1.18松铺系数进行水准测量，通过木桩控制其标高，随后通过平地机进行整平施工。（5）初步整型后，混合料满足最佳含水量需求时，即可进行碾压施工。如表面含水量小，干燥程度高，需适量洒水保湿。碾压过程中，需选取振动压路机先进行2遍小振施工，随后进行大振碾压，直到压实度与设计要求相符，最终以一遍静压结束，直到表面轮迹不在显著。碾压施工后，应对其压实度进行准确记录，如与设计要求不符，需再次进行压实，直到满足设计要求。碾压时，应先碾压两侧再进行中间部位施工。按照纵向进退式进行压路机运行，且在每小时4km以内控制其运行速度。一般压路机横向轮迹重叠宽度可控制在0.5m左右，相邻前后2段纵向重叠宽度可控制1.5m左右，以此做到碾压无死角。碾压施工中，严禁任意转弯、调头。

根据碾压工序要求，要求先选取振动压路机进行1遍静压施工，随后选取振动压路机进行1遍轻振施工，最后选取振动压路机进行3遍重振。两侧边缘位置碾压遍数可适当增加，如出现松散、起皮等问题，需将该部位及时挖除。完成上述作业后，需在7d以上控制养生时间，此阶段需封闭交通，如分层连续施工可进行上层直接施工。

5）雨季路基施工。根据气象预报情况，做好雨季施工安排。雨季施工工作面需合理控制，可选取分段、分片、分期的方式完成施工。填筑路基时，需完善排水、防水系统，采取行之有效的措施及时排除地面水。填筑路基时，需将横坡2%～4%设置到各层表面，以此便于排水。在路堤路肩位置完成填筑施工后，需进行纵向临时挡水土埂设置，间隔相应距离需进行出水口、排水槽设置，为雨水排除提供便利。雨季填筑路基时，如路基在降雨前没有完成填筑、碾压施工，需在雨后需先翻除，再次进行铺筑、碾压施工。

4 结束语

综上所述，伴随社会经济发展速度的快速提升，我国公路事业也得到了极大的发展。石灰改良膨胀土技术的合理应用，可全面提升工程建设的质量，为此得到了广泛的应用。为此，必须全面掌握膨胀土改良施工原理，进一步规范施工工艺，以期提高路基稳定性、延长公路使用年限。

参考文献

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