潘慶紅

摘 要：在公路建設(shè)規(guī)模逐步擴(kuò)大的今天，建設(shè)過程中往往會(huì)遇到不良土質(zhì)，如膨脹土。目前針對(duì)高等級(jí)公路膨脹土改良技術(shù)應(yīng)用研究較多，且取得了良好的使用效果。膨脹土內(nèi)粘粒所占比例較大，將一定量石灰摻入膨脹土內(nèi)，可增強(qiáng)土體強(qiáng)度，減小膨脹性，最終達(dá)到提升土體工程性質(zhì)的目的。為此，本文在充分掌握膨脹土概況的基礎(chǔ)上，對(duì)石灰改良膨脹土路基施工工藝等內(nèi)容進(jìn)行了分析與探究。

關(guān)鍵詞：石灰；膨脹土；施工工藝

1 膨脹土的概況

作為一種膨脹性顯著的土體，膨脹土的特點(diǎn)為吸水膨脹、失水收縮，是工程領(lǐng)域最為常見的隱形地質(zhì)災(zāi)害，對(duì)工程結(jié)構(gòu)破壞嚴(yán)重，尤其是公路路基施工中破壞作業(yè)較為嚴(yán)重。為此，必須了解膨脹土構(gòu)成及性質(zhì)。

1、膨脹土構(gòu)成。膨脹土主要由蒙脫石礦物成分組成，強(qiáng)親水性礦物質(zhì)是膨脹土的粘粒成分。硅氧四面體片以及氫氧化鋁八面體片對(duì)土體物理性質(zhì)起著重要的作用。膨脹土主要由夾著一個(gè)八面體片的兩個(gè)四面體片重復(fù)堆積組成，從而形成三層型。根據(jù)層間水化離子的吸附水性，結(jié)構(gòu)單位填充會(huì)造成晶格活動(dòng)較大，從而讓整個(gè)土體的壓縮性和膨脹性變大。

2、膨脹土性質(zhì)。膨脹土和其他粘性土有很大的區(qū)別，具有強(qiáng)烈的吸水膨脹、失水收縮、易裂縫、易固結(jié)以及強(qiáng)度容易衰減等特性。在公路建設(shè)中必須處理好改性，避免對(duì)公路建設(shè)造成巨大損害。不同情況下的壓力膨脹率和自由膨脹率可以反映土的具體膨脹性能。膨脹土的含水量和膨脹率大小成反比關(guān)系，膨脹率越高，土的含水量就越低。因此，自由膨脹率是反映膨脹土工程地質(zhì)分類最主要的因素。交通部門根據(jù)相關(guān)法律規(guī)定：Fs≥90%的為膨脹土；Fs在65%～90%之間的是中性膨脹土；Fs在45%～65%之間的是弱性膨脹土。土體當(dāng)中含水量是施工性能改性的重要條件。

2 石灰改良膨脹土路基施工工藝

某公路路基第一合同段共有156萬m?粘土、弱膨脹土路基改良處理工程，其中121萬m?為主線段K23+075—K35+508.5所需處理量。根據(jù)工程建設(shè)所需，本工程選取5%石灰改良處理路床，原地面清理后，可選取3%石灰改良處理路堤。

2.1 基底清表

遵循施工互不干擾原理進(jìn)行作業(yè)區(qū)段合理劃分，本工程以100—200m作為區(qū)段劃分長(zhǎng)度，隨后將基底表層雜物，如植被等清理干凈，并做好臨時(shí)排水系統(tǒng)，加強(qiáng)臨時(shí)排水設(shè)施修建，避免水分浸泡、侵蝕路基結(jié)構(gòu)，盡量利用原有水文及河道，減少對(duì)周邊自然環(huán)境影響。取土場(chǎng)也應(yīng)設(shè)置排水系統(tǒng)，將膨脹土含水率控制在合理范圍之內(nèi)，利用灑水或晾曬方式處理填筑材料，將其含水率調(diào)整至最佳。為使膨脹土結(jié)構(gòu)達(dá)到緊密狀態(tài)，填料粒徑應(yīng)盡量均勻，不宜存在粒徑過大顆粒，在路拌施工過程中，必須保證填料攪拌均勻后方可進(jìn)行碾壓施工，有效提升路基強(qiáng)度。隨后平整、碾壓基底，待其質(zhì)量檢測(cè)合格后即可進(jìn)行以下作業(yè)。

2.2 施工放樣

間隔20m進(jìn)行一中樁放置，且按照本層高層將邊樁準(zhǔn)確放出。通過白灰打方格，以此對(duì)土方量加以控制，確定施工用量。

2.3 上土、粗平

運(yùn)輸車輛以自卸車為準(zhǔn)，粗平施工以推土機(jī)作為主要施工機(jī)械，根據(jù)20cm推平。弱膨脹土土厚度可通過人工挖坑方式進(jìn)行厚度檢測(cè)，保證在合理范圍內(nèi)加以控制。上土后通過推土機(jī)整平，避免夾層等問題產(chǎn)生。

2.4 翻曬、粉碎

膨脹土含水率高于最佳含水量允許范圍時(shí)，應(yīng)及時(shí)采取科學(xué)有效的進(jìn)行予以處理，本文以翻曬法為主，以此達(dá)到含水量減小的目的。粉碎、翻曬時(shí)可選取的機(jī)械設(shè)備主要包含鏵犁、圓盤耙等，待其含水量滿足設(shè)計(jì)要求后，可利用壓路機(jī)將翻曬土封住，防止土內(nèi)進(jìn)入潮氣，對(duì)翻曬效果造成嚴(yán)重影響。如膨脹土具有較高干硬強(qiáng)度，砂化土含水率滿足設(shè)計(jì)要求后，拌和仍無法達(dá)到良好粉碎效果，這種情況下，應(yīng)在摻灰前進(jìn)行一次粉碎，提高粉碎效果，這樣可達(dá)到顆粒徑減小的作用。粉碎效果最佳狀態(tài)時(shí)的含水率一般為28%左右，且在5cm以內(nèi)控制顆粒徑。拌和前可選取推土機(jī)進(jìn)行整平，選取壓路機(jī)進(jìn)行適當(dāng)靜壓施工。

2.5 布灰拌和

拌和時(shí)可選用路拌機(jī)就地拌和，一般僅做小面積均勻拌和即可，因此必須確保布灰具有良好均勻度。土體平整施工后，應(yīng)間隔3m進(jìn)行方格打設(shè)，且按照含灰率，對(duì)各個(gè)方格內(nèi)石灰用量加以確定，本工程為0.82m?。同時(shí)確定掛線高度，并向方格網(wǎng)內(nèi)堆放材料，通過人工方式攤鋪，堆放于方格網(wǎng)內(nèi)灰料可選取木板耙均勻鋪設(shè)。如施工當(dāng)天風(fēng)力在4級(jí)以上，不得進(jìn)行布灰施工。施工過程中極易損失大量石灰內(nèi)的有效鈣鎂含量，為確保石灰劑量與施工規(guī)范規(guī)定相符，摻入石灰量應(yīng)高于設(shè)計(jì)要求1%左右。為降低補(bǔ)料難度，應(yīng)遵循“寧高勿低”原則，攤鋪石灰、土厚度，隨后選取平地機(jī)將高出部分刮平。完成灑布石灰作業(yè)后，即可進(jìn)行拌和施工，拌和深度應(yīng)深入下承層2cm左右，且在50cm以上控制輪跡搭接寬度。指派專人做好檢查工作，保證能夠及時(shí)調(diào)整。待拌和料粒徑滿足設(shè)計(jì)要求后，石灰劑量可選取EDTA滴定法進(jìn)行檢測(cè)。如石灰劑量較少，則應(yīng)進(jìn)行石灰補(bǔ)充，隨后再次進(jìn)行拌和直至滿足施工規(guī)定。

2.6 填料平整

拌和灰土后，需選取平地機(jī)進(jìn)行1遍粗平施工，保證表面基本平整，將土坎、溝槽等及時(shí)消除。隨后進(jìn)行2遍穩(wěn)壓，機(jī)械設(shè)備以振動(dòng)壓路機(jī)為準(zhǔn)。按照“由外—內(nèi)”順序進(jìn)行刮平，直到滿足標(biāo)高、平整度要求。并做出4%路拱，保證縱向平順。

2.7 碾壓夯實(shí)

選取20t振動(dòng)式壓路機(jī)進(jìn)行碾壓施工，按照密實(shí)度系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)、填土厚度等條件確定碾壓遍數(shù)，以4到6遍作為碾壓遍數(shù)?？勺裱皟蓚?cè)—中間、慢—快、輕壓—靜壓—重壓”原則施工，且在40cm以上控制兩輪跡搭接寬度，2m以上控制兩區(qū)段縱向搭接長(zhǎng)度。一般可選取對(duì)接方式進(jìn)行兩工作段搭接。拌和前一段后，碾壓預(yù)留長(zhǎng)度控制在5到8m之間，碾壓后一段時(shí)，可同時(shí)拌和前段預(yù)留部位。施工過程中，為避免損壞表層，不得在碾壓后的土層上急轉(zhuǎn)彎、剎車等。

2.8 養(yǎng)生

完成下層施工前，無法進(jìn)行上層及時(shí)鋪筑時(shí)，需保濕養(yǎng)生暴露在表層的改良土，可選取灑水等方式進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，通常在7d以上控制養(yǎng)護(hù)期，保證路面表層始終濕潤(rùn)。

3 石灰改良膨脹土施工質(zhì)量控制

3.1 質(zhì)量檢測(cè)

壓實(shí)質(zhì)量是路基施工質(zhì)量管理最重要的內(nèi)在指標(biāo)之一，只有充分壓實(shí)，才能保證路基的強(qiáng)度、剛度、平整度以及使用壽命。現(xiàn)場(chǎng)用灌砂法分層檢測(cè)壓實(shí)度，只有檢驗(yàn)值合格后方能進(jìn)入下一道工序。若抽檢點(diǎn)壓實(shí)度均不合格，要求進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)，或靜置1d后繼續(xù)碾壓，直至滿足規(guī)范要求為止。

3.2 分層填筑厚度控制

根據(jù)行車荷載在土中分布的特點(diǎn)，路基填筑施工中，不同填筑層位要求達(dá)到的壓實(shí)度不盡相同，且每填筑一層，均受其下層基土的含水率和壓實(shí)度影響，填筑層位低，要求的壓實(shí)度較小，而層位高則較大，因此要求石灰土分層填筑厚度隨路基下層含水率和相應(yīng)壓實(shí)度做出相應(yīng)調(diào)整。施工前先按填土厚度、松鋪系數(shù)計(jì)算出試驗(yàn)路段的用土量，進(jìn)場(chǎng)卸土?xí)r安排專人指揮車輛倒土、收方計(jì)量，并隨時(shí)檢測(cè)、調(diào)整、記錄松鋪厚度。填料粒徑控制該試驗(yàn)路段在灰-土摻拌過程中，土塊粒徑控制在60mm以內(nèi)，不允許含有大塊土團(tuán)，以免影響改良土的性能。

4 結(jié)束語

綜上所述，路基是公路工程重要構(gòu)成部分，其承載力直接影響工程質(zhì)量及使用年限。膨脹土路基壓縮量較高，強(qiáng)度低，不利于公路工程穩(wěn)定性，必須結(jié)合公路工程實(shí)際情況，選取相應(yīng)施工技術(shù)，切實(shí)提升路基施工質(zhì)量。石灰改良膨脹土技術(shù)能夠?qū)ε蛎浲谅坊M(jìn)行有效處理，提高路基承載力。

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