高速公路石灰改良膨胀土路基施工技术的应用研究

王飞

（申成路桥建设集团有限公司，河北保定071000）

1 引言

随着我国经济的飞速发展，高速公路建设的规模不断扩大。但是，由于高速公路的建设区域跨度较大，常出现不良地质条件，如膨胀土。膨胀土的土体强度较小且抗渗透能力弱，极易受到外部环境的腐蚀。为了更好地完成在膨胀土质区域的高速公路建设，当前一些研究者正在不断研究相关的技术方法对膨胀土质进行改良，其中最有效的方法是石灰改良法，通过将石灰掺入膨胀土体中，可以增强膨胀土体的本身强度，使土体能够适应高速公路建设的需要。本文重点针对高速公路石灰改良膨胀土的路基施工技术进行研究，明确施工流程与强化措施，对促进我国高速公路建设事业的可持续发展具有重要意义。

2 工程概况

本研究以荣成—乌海高速公路为例，其由东至西横贯山东、河北、天津、山西、内蒙古5 个省（市、区），是我国北部地区东西方向的主要通道，是西北地区通往环渤海湾地区的主要出海通道。根据地质勘察结果得知，该高速公路的河北徐水—涞源（冀晋界）段LJSG-7 合同段，在修建过程中需要穿越大量单一地层结构，且区域内存在大量膨胀土，对高速公路的路基建设直接造成了阻碍。该工程选用石灰改良膨胀土路基施工技术，以此克服膨胀土对路基施工造成的不良影响。为保证该路段高速公路路基施工工作的顺利开展，建筑企业还制定了全面的质量管理体系，保证了工程施工的顺利开展。

3 高速公路石灰改良膨胀土路基施工流程

3.1 测量放线与填前处理

首先要对施工路段的地质情况进行勘察，确定膨胀土区域的起点与终点，同时还要对膨胀土路段的土质情况划分等级，对后期石灰掺入量的确定提供数据支持。此外，高速公路的路基与边沟宽度要根据中桩高度而定。施工技术路段确定完毕后，要开展相应的填前处理，例如，对施工环境的清洁程度进行检查，针对施工现场进行全面清理，在此过程中还要对原有的路面坡度进行调整，为后续路基施工提供保障[1]。

3.2 地表封层施工

进行地表封层施工时，为保证路基的透水性能，可以选择碎石土为主要的施工材料，并分2 层进行填筑，将每层的施工厚度控制在约25cm，不能过厚或过薄。以此保证高速公路项目的整体施工质量及秩序，具体施工措施如下：（1）对原路面进行整体摊铺，由于路基边缘在施工与后期使用时可能会出现沉降现象，因此，对路基边缘进行填筑施工时，路基边缘应比路基宽50cm，以保证路基边缘的压实程度；（2）在开展路基碾压施工时，要根据路面施工情况选择重型光轮压路机、振动压路机等进行施工，在碾压施工完毕后，要对路面的相关数据进行测算，将路面的压实程度控制在合理范围内[2]。

3.3 改良膨胀土施工

本研究中的石灰改良膨胀土施工选择的方法为路拌模式，具体措施如下：（1）台阶设置工作是施工阶段的首要工作，相关工作人员要按照1∶1 的坡度设置分层台阶，并且根据路面与路基的综合负载量设定石灰的掺加系数，计算出准确的石灰使用量。（2）本次工程施工采用袋装石灰，使用前采用路拌机进行拌和，拌和过程中要对生石灰的含水量进行实时控制。（3）完成以上工作后，路面表层会存在坑洼区域，这时需要采用已拌和的石灰进行填补，保证路面与路基的整体平整度，为后续碾压施工提供保障[3]。

3.4 计算生石灰掺杂量

根据试验所得结果，本次工程项目选定生石灰的配比量为4%，同时由于本次高速公路路基施工选择路拌法，因此，可以相应地提升0.5%，也就是将生石灰的掺入量控制在约4.5%，并且按照5m×5m 的网格间距进行计算。最后，项目质量管理部门与技术管理人员要根据石灰改良膨胀土路基施工项目的技术指标进行检验，保证实际施工质量参数与预计方案相同，如果发现施工问题，要及时进行更改处理。

4 高速公路石灰改良膨胀土路基施工的技术强化措施

为保证高速公路石灰改良膨胀土路基施工质量，本次工程项目中还采取相应的强化措施，具体如下：

首先，对掺拌混合料的质量进行控制，明确土中的石灰含量，主要以石灰剂量形式进行表现，根据实验结果，选择一次性掺灰量为6%的比例进行搅拌，随后对石灰掺合料进行击实试验，得到最优含水率为14%，同时最大干密度为1.87g/cm3，因此，在实际掺兑环节还要考虑用料误差，石灰掺合料勾兑完毕后，还要对实际掺灰量进行检测，为后期拌制工作提供数据依据。拌料时还要注意均匀性，不要产生中间夹层或素土现象。

其次，要对石灰拌料的含水率进行准确控制，根据该工程的实践结果，可以了解到当对弱膨胀土进行石灰改良施工时，需要使填料的含水率超出最佳含水率的2%～3%，以此提高进石灰拌料的应用质量，而且可以加快施工进度。此外，针对不同程度的膨胀土开展石灰土改良施工时，还要提前进行相关试验，例如，本次工程中结合膨胀土质情况，将改良掺灰量控制在约6%，同时将拌料含水率最佳值设定为14%，并且为满足工期要求，将膨胀土的含水率控制在20%±2%，有利于土料的翻晒与失水。

最后，完成石灰土改良施工后，在质量检验环节要结合项目的质量要求，对高速公路路基平整度与压实度开展检验，检验人员要在规定时间内检查公路压实程度，将检测频率设定为2 000m2且检测点超过4 点，如果检测面积小于2 000m2，需要将检测点设定为4 点。当检测结果与工程要求存在差异时，要及时分析质量问题产生的原因，并且根据差异程度制定补救措施，以提升高速公路石灰改良膨胀土施工质量。

5 结语

综上所述，当前在我国高速公路施工中，多数工程项目都需要途经大量膨胀土区域，如果不采取相应的强化处理措施，会直接影响路基应用质量。因此，本文针对高速公路石灰改良膨胀土的施工技术进行研究，并且提出相应的施工流程与强化措施，具体为准确辨别膨胀土种类、重视膨胀土路段的压实施工、加强对施工气候的监管、优化膨胀土路段的施工策略，这样才能有效提升高速公路建设的质量与效率。