公路工程石灰改良膨胀土路基施工措施

张留涛

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

中图分类号：U416.167 文献标识码：A

1 膨胀土的特征

膨胀土也被叫做“胀缩性土”，土体在浸水之后，其体积将发生巨大变化，迅速膨胀。而失水之后，其体积同样会发生改变，将严重收缩变小，属于一种特殊的黏性土。在膨胀土内含有大量黏土矿物，如蒙脱石、伊利石等，因此属于强亲水性。若具有较大含水率，浸水之后，膨胀量和膨胀力则会有所下降，而当失水之后，则其收缩量和收缩力将会增大。也就是说，含水率大小，同样会影响膨胀土的收缩现状。一般来讲，在此类土上建设工程往往会具有极大危害性，若处理不当，甚至会出现严重损失。但随着社会经济的迅速发展，公路建设规模、里程均在不断增大，大量公路工程不得不修建于膨胀土地基之上。为了消除膨胀土的危害，需做好地表防渗、排水等工作，或直接挖除持力层范围内的膨胀土，回填砂等非膨胀土即可。

2 工程概况

某公路工程全长34.2 km，部分路段分布着厚薄不均的膨胀土，多为中、弱等膨胀性。集中分布于K26+000K～K26

+800段、k28+300～k28+700段等路段，多为挖方路基，共计62.3万方。经检测可知，此类土具有较高自由膨胀率及液限。按照相关技术规范要求，在路基填筑施工中，不允许直接采用膨胀土用于施工，若废弃不使用，将大大增加外运成本及借土量，甚至会产生严重的环境污染问题。基于上述因素，为满足生态环保工程建设目标，决定对膨胀土实施改良处理。

3 石灰改良膨胀土路基施工准备

3.1 施工机械准备

施工前应严格按照经济性、协作性原理合理配置施工机械设备，本工程以200 m作为作业区段长度，可配备稳定土路拌机、振动压路机、平地机、推土机等。

3.2 材料准备

施工前对多个取土场、部位、深度的膨胀土进行物理力学性能试验，以此对膨胀土的指标进行确定。主要试验内容为自由膨胀率、比重、天然含水量等。除此之外，还要取样检测石灰质量，如钙、镁含量等，并对其等级进行准确评定，如质量与施工规范规定不符，则不得使用，要求在二级以上控制石灰技术指标。一般在较高地势位置放置石灰，并接近水源，便于运输。按石灰等级、类型不同需分别放置，特殊情况下进行隔墙砌筑，如存放时间过长需做好覆盖封存工作。

4 石灰改良膨胀土路基施工工艺

4.1 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。

4.2 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。

4.3 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，25 cm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30 cm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50 cm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。

4.4 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 cm～2 cm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，直到表面轮迹不再显著。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4 km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0.5 m左右，相鄰前后2段纵向重叠宽度可控制1.5 m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。

4.5 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。

5 结束语

综上所述，伴随社会经济的迅速发展，我国各地公路工程建设投资越来越大，公路工程建设对地基要求较高。在多种因素作用下，大量公路工程不得不修建在膨胀土地基之上。膨胀土地基普遍存在强度小、稳定性差等问题。若膨胀土地基处理不好，将无法满足路基承载力等要求，甚至出现严重质量隐患。为此，必须采用科学、有效的方法进行有效处理。膨胀土填芯路基施工，要求先通过水泥改良膨胀土，在此基础上，才能用于施工，才能保证路基稳定，最终提高工程质量。

参考文献：

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