張遠(yuǎn)征 徐斌

摘 要：膨脹土作為常見(jiàn)土質(zhì)結(jié)構(gòu)，力學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定，遇到外界水分會(huì)產(chǎn)生膨脹現(xiàn)象，影響路基結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，必須對(duì)其進(jìn)行改良處理。通過(guò)摻入石灰的方式能夠改善原有土體結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)膨脹土耐久性。在具體施工操作過(guò)程中，應(yīng)嚴(yán)格遵循技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)質(zhì)量控制措施，減少潛在質(zhì)量隱患，切實(shí)提升路基結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性及承載能力，延長(zhǎng)公路工程使用壽命。

關(guān)鍵詞：石灰;膨脹土;施工工藝

作為一種特殊性黏土，膨脹土的特點(diǎn)為易風(fēng)化、膨縮性顯著，及多裂隙等，如施工不當(dāng)極易產(chǎn)生工程病害。為此，將公路工程建于膨脹土路段，必須做好膨脹土處治工作，便于處理膨脹土工程問(wèn)題，確保公路建設(shè)質(zhì)量。目前，常選用物理處治法、化學(xué)改良法、生物改良法等用于膨脹土改良處治。由于地域差異性特點(diǎn)，工程性質(zhì)也存在極大不同，為此，要因地制宜地合理選用膨脹土處治措施。其中，石灰改良膨脹土的方法應(yīng)用最廣，最為成熟。

1 膨脹土的概述

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(jiàn)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(lèi)最主要的因素。交通部門(mén)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 工程概況

某公路工程施工段起止樁號(hào)為K0+000～K17+506.65，總長(zhǎng)度為17.507km。本工程全線填方171.145萬(wàn)m3，挖方178.223萬(wàn)m3，因沿線膨脹土較多，無(wú)法進(jìn)行路基直接填筑施工。本工程共設(shè)5個(gè)棄土場(chǎng)，為加大耕地保護(hù)，應(yīng)進(jìn)一步增加挖方棄方利用率，加快工程施工進(jìn)度。通過(guò)檢測(cè)利用生石灰對(duì)中、微膨脹土實(shí)施改良，用于填筑路基，可充分利用，降低棄方。為保證施工質(zhì)量，選取K10+200～K10+400段為試驗(yàn)段，共200m，采用石灰改良膨脹土。

3 石灰改良膨脹土路基施工工藝

1）測(cè)量放樣。依據(jù)復(fù)測(cè)獲取的導(dǎo)線點(diǎn)數(shù)據(jù)，利用GPS等設(shè)備將路線中樁放出，按照路線中樁填筑高度等將路基邊緣、邊溝等部位準(zhǔn)確定位，并復(fù)核用地寬度，進(jìn)行橫斷面測(cè)量及繪制，同時(shí)做好現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)挖界限的確定。

2）填前處理。填筑路基前，需清理干凈場(chǎng)地內(nèi)的所需雜物，如有機(jī)物殘?jiān)?、淤泥等，并在棄土?chǎng)內(nèi)堆放。隨后選取推土機(jī)進(jìn)行表土清理。要求在1：5以?xún)?nèi)控制路基原地面坡度，隨后選取壓路機(jī)碾壓原地表，且在90%以上控制壓實(shí)度。

3）原地表下封層施工。選取碎石土用于下封層，其特點(diǎn)為高強(qiáng)度、易壓實(shí)及透水性良好等。根據(jù)施工實(shí)際情況，可分2層進(jìn)行施工，25cm為各層厚度。（1）攤鋪及整平。根據(jù)路面平行線進(jìn)行填方路基分層攤鋪施工，并做好填土標(biāo)高控制。以30cm以?xún)?nèi)合理控制攤鋪厚度，為保證路基邊緣壓實(shí)度，在路基鋪筑時(shí)，相比路基兩側(cè)，實(shí)際填筑需多出50cm以上，嚴(yán)禁產(chǎn)生貼坡現(xiàn)象。推土機(jī)粗平后，選用振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行一遍靜壓施工，隨后在選取平地機(jī)進(jìn)行精平。（2）碾壓施工。完成上述作業(yè)后，需及時(shí)進(jìn)行碾壓施工，機(jī)械以振動(dòng)壓路機(jī)、重型光輪壓路機(jī)為主，并按照“輕—重、慢—快”順序施工，完成碾壓作業(yè)后，其壓實(shí)度需滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求值，且保證無(wú)明顯輪跡。

4）改良膨脹土施工。選取路拌法進(jìn)行改良膨脹土施工，具體施工流程如下：（1）在路基填筑各個(gè)作業(yè)段連接部位，可根據(jù)1：1坡度在先填路段分層留設(shè)臺(tái)階。按照實(shí)測(cè)高程、土灰配合比進(jìn)行計(jì)算，以此獲取具體用土量，根據(jù)運(yùn)輸車(chē)車(chē)輛裝載量，將方格劃于原地表。為滿(mǎn)足計(jì)量的準(zhǔn)確性，應(yīng)選用基本相同的裝土數(shù)量。要求卸土嚴(yán)格按照方格實(shí)施，防止土量過(guò)多過(guò)少，為均勻攤鋪提供方便。（2）根據(jù)施工現(xiàn)狀，本工程選取袋裝生石灰用于本試驗(yàn)段施工。袋裝生石灰攤鋪前，需在素土上按照摻灰用量將方格準(zhǔn)確打出，以此進(jìn)行生石灰用量的合理控制。按照配合比將各個(gè)方格灰劑量計(jì)算出來(lái)，并按照灰用量進(jìn)行生石灰擺放。生石灰撒布時(shí)可選取人工方式均勻?yàn)⒉?，保證攤鋪均勻。（3）完成生石灰撒布作業(yè)后，可通過(guò)路拌機(jī)進(jìn)行施工，拌和過(guò)程中，必須對(duì)其厚度進(jìn)行隨時(shí)檢查，拌和機(jī)需向下一層1～2cm深打入，避免產(chǎn)生素土夾層現(xiàn)象。拌和施工中，需對(duì)生石灰土含水量、劑量進(jìn)行詳細(xì)檢查，保證其質(zhì)量符合施工規(guī)定。（4）均勻拌和混合料后，需通過(guò)人工方式，找平坑洼部位，隨后進(jìn)行一遍排壓施工。按照1.18松鋪系數(shù)進(jìn)行水準(zhǔn)測(cè)量，通過(guò)木樁控制其標(biāo)高，隨后通過(guò)平地機(jī)進(jìn)行整平施工。（5）初步整型后，混合料滿(mǎn)足最佳含水量需求時(shí)，即可進(jìn)行碾壓施工。如表面含水量小，干燥程度高，需適量灑水保濕。碾壓過(guò)程中，需選取振動(dòng)壓路機(jī)先進(jìn)行2遍小振施工，隨后進(jìn)行大振碾壓，直到壓實(shí)度與設(shè)計(jì)要求相符，最終以一遍靜壓結(jié)束，直到表面輪跡不在顯著。碾壓施工后，應(yīng)對(duì)其壓實(shí)度進(jìn)行準(zhǔn)確記錄，如與設(shè)計(jì)要求不符，需再次進(jìn)行壓實(shí)，直到滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。碾壓時(shí)，應(yīng)先碾壓兩側(cè)再進(jìn)行中間部位施工。按照縱向進(jìn)退式進(jìn)行壓路機(jī)運(yùn)行，且在每小時(shí)4km以?xún)?nèi)控制其運(yùn)行速度。一般壓路機(jī)橫向輪跡重疊寬度可控制在0.5m左右，相鄰前后2段縱向重疊寬度可控制1.5m左右，以此做到碾壓無(wú)死角。碾壓施工中，嚴(yán)禁任意轉(zhuǎn)彎、調(diào)頭。

根據(jù)碾壓工序要求，要求先選取振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行1遍靜壓施工，隨后選取振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行1遍輕振施工，最后選取振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行3遍重振。兩側(cè)邊緣位置碾壓遍數(shù)可適當(dāng)增加，如出現(xiàn)松散、起皮等問(wèn)題，需將該部位及時(shí)挖除。完成上述作業(yè)后，需在7d以上控制養(yǎng)生時(shí)間，此階段需封閉交通，如分層連續(xù)施工可進(jìn)行上層直接施工。

5）雨季路基施工。根據(jù)氣象預(yù)報(bào)情況，做好雨季施工安排。雨季施工工作面需合理控制，可選取分段、分片、分期的方式完成施工。填筑路基時(shí)，需完善排水、防水系統(tǒng)，采取行之有效的措施及時(shí)排除地面水。填筑路基時(shí)，需將橫坡2%～4%設(shè)置到各層表面，以此便于排水。在路堤路肩位置完成填筑施工后，需進(jìn)行縱向臨時(shí)擋水土埂設(shè)置，間隔相應(yīng)距離需進(jìn)行出水口、排水槽設(shè)置，為雨水排除提供便利。雨季填筑路基時(shí)，如路基在降雨前沒(méi)有完成填筑、碾壓施工，需在雨后需先翻除，再次進(jìn)行鋪筑、碾壓施工。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，伴隨社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度的快速提升，我國(guó)公路事業(yè)也得到了極大的發(fā)展。石灰改良膨脹土技術(shù)的合理應(yīng)用，可全面提升工程建設(shè)的質(zhì)量，為此得到了廣泛的應(yīng)用。為此，必須全面掌握膨脹土改良施工原理，進(jìn)一步規(guī)范施工工藝，以期提高路基穩(wěn)定性、延長(zhǎng)公路使用年限。

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