劉艷雯

(山西晉北高速公路養(yǎng)護(hù)有限公司，山西 太原 030006)

0 引 言

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度越來(lái)越快，公路建設(shè)作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工程。并且我國(guó)國(guó)土跨度廣在實(shí)際進(jìn)行公路建設(shè)時(shí)常遇到多種不同的施工難題，其中膨脹土路基就是其中較為常見(jiàn)的施工難題，膨脹土多裂隙易風(fēng)化并且有著較高的脹縮性十分容易導(dǎo)致道路安全問(wèn)題的出現(xiàn)，所以對(duì)膨脹土改良方法及施工質(zhì)量控制方式分析，探尋出有效的施工方案意義重大。

1 工程概況

本文所選取工程路段富含膨脹土，據(jù)相關(guān)技術(shù)人員測(cè)量估計(jì)，總計(jì)逾65萬(wàn)m3的膨脹土分布在工程路段。由于膨脹土本身的脹縮性和低強(qiáng)度，是無(wú)法直接應(yīng)用于路基填筑施工的。但是如果直接棄用從另外的地區(qū)進(jìn)行土壤的搬運(yùn)則會(huì)使得工作量大幅度增加，提升了施工成本并且使得工程進(jìn)度緩慢對(duì)環(huán)境造成較大的破壞。所以，需要科學(xué)有效的辦法進(jìn)行膨脹土的解決，并盡量避免上述幾種問(wèn)題；首先根據(jù)施工實(shí)際情況，提取的土深范圍在1～6 m之間，根據(jù)需求共選取土樣32份，經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的監(jiān)測(cè)分析后發(fā)現(xiàn)此區(qū)域內(nèi)20%左右土壤為非膨脹土，剩余土壤中62.5%為弱膨脹土、15.6%為中膨脹土，取樣分析可知土壤總體看來(lái)膨脹性較弱所以要進(jìn)行處理。

2 高速公路膨脹土處治方法確定

由于該工程的膨脹土量非常大，且膨脹土整體性較弱可以采用改良處理的方式進(jìn)行土體改良。對(duì)于膨脹土的改良方法一般有三種：換填法、摻料法和封閉包邊法。膨脹土一般會(huì)大量聚集，所以使用換填法會(huì)使得當(dāng)?shù)氐耐恋刭Y源更加緊張一般不會(huì)采用。但若僅僅使用摻料法則無(wú)法控制改良效果，且施工過(guò)程較為復(fù)雜。所以，根據(jù)本次工程項(xiàng)目實(shí)際，特采用摻料法與封閉包邊法共同進(jìn)行土壤改質(zhì)，并經(jīng)過(guò)取樣試驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)利用生石灰進(jìn)行土地改質(zhì)有更好的效果并且相對(duì)于熟石灰用料更少。

3 高速公路膨脹土改良施工技術(shù)要點(diǎn)

本次施工以40 cm為鋪設(shè)且整體膨脹性較弱，可做土性改良處治厚度進(jìn)行土地改質(zhì)作業(yè)，關(guān)系到道路路基施工是道路施工過(guò)程中較為重要的一環(huán)所以要遵循以下幾點(diǎn)要點(diǎn)。

(1)放樣畫(huà)格。首先要按照施工圖紙的要求進(jìn)行控制樁的放置，為了準(zhǔn)確控制生石灰的用料特劃分區(qū)域每塊區(qū)域?yàn)? m×8 m的方格每個(gè)方格內(nèi)摻填一車(chē)土料。

(2)運(yùn)輸填料。填料的取用點(diǎn)確定后，由機(jī)械進(jìn)行合理挖掘運(yùn)輸至施工地后，施工人員使用全斷面法進(jìn)行膨脹土的路基填土工作。按照30 cm的厚度進(jìn)行初步填摻，遵循由遠(yuǎn)及近由內(nèi)而外的施工順序，并安排專人進(jìn)行整體工作的指揮。

(3)攤鋪填料。本次土壤改質(zhì)施工，通過(guò)交錯(cuò)互推法進(jìn)行填料均攤。并利用大型推土機(jī)在施工過(guò)程中自行將大塊的土壤壓碎，這樣方便后期的土地平整工作和土料拌和作業(yè)。值得注意的是在填料攤鋪施工環(huán)節(jié)，要求攤鋪設(shè)備按照設(shè)計(jì)路線均勻攤鋪，攤鋪階段要求施工人員嚴(yán)格的控制攤鋪的厚度，若發(fā)現(xiàn)攤鋪厚度達(dá)不到要求時(shí)則要增加調(diào)增攤鋪料的出料量。

(4)粗整平。在結(jié)束填料攤鋪工作后，可以使用推土機(jī)進(jìn)行路基的初步平整。通常會(huì)使用路拌機(jī)進(jìn)行初步平整只需要進(jìn)行一兩次施工即可。若是效果不佳可以兩種機(jī)械同時(shí)使用確保較大土塊被碾碎顆粒大小在38 mm以下。

(5)生石灰攤鋪及一次路拌。完成上述工序后，可以進(jìn)行生石灰的攤鋪?zhàn)鳂I(yè)。依舊使用推土機(jī)進(jìn)行生石灰的攤鋪?zhàn)鳂I(yè)，而后再使用路拌機(jī)進(jìn)行石灰與填料的均勻混合待混合均勻后并無(wú)素土夾層時(shí)即可結(jié)束填料施工，進(jìn)行含水量的測(cè)定確定后續(xù)的養(yǎng)護(hù)時(shí)長(zhǎng)。

(6)二次路拌。一般而言，施工后的石灰土含水量越高，則需要長(zhǎng)時(shí)間的悶灰時(shí)間。為了確保工程效率特設(shè)定悶灰養(yǎng)護(hù)時(shí)間為六小時(shí)。悶灰養(yǎng)護(hù)的主要作用在于能夠確保生石灰料能夠全部熟化，以達(dá)到含水量的最佳要求。在具體作業(yè)階段按照工程的情況，對(duì)于路拌的遍數(shù)可控制在2～4遍，當(dāng)整體質(zhì)量達(dá)標(biāo)后，即可采用EDTA滴定的方式對(duì)灰量劑量離散性情況進(jìn)行檢測(cè)，以保證摻灰均勻度調(diào)整使其達(dá)到施工要求。

4 高速公路路基膨脹土改良施工質(zhì)量控制

在膨脹土改良施工階段，控制土體含水量以及做好土質(zhì)材料的強(qiáng)度控制體提升強(qiáng)度的關(guān)鍵。因此，在具體施工環(huán)節(jié)，需要按照如下的要求對(duì)每一個(gè)過(guò)程進(jìn)行分析。

4.1 填筑土體含水率控制

影響膨脹土路基土質(zhì)改良效果的因素是多方面的，其中最容易出現(xiàn)問(wèn)題的就是土體中的含水量，這是導(dǎo)致單獨(dú)的摻料法無(wú)法確保改良效果的主要原因。在前提是摻灰量最優(yōu)時(shí)，土體的初含水量會(huì)直接影響改良效果。此次施工前施工團(tuán)隊(duì)通過(guò)對(duì)樣品的模擬施工，在確定最佳摻灰量在6%的前提下確定膨脹土的初始含水量。在進(jìn)行多次試驗(yàn)后，并進(jìn)行室內(nèi)室外兩方面模擬施工后確定了膨脹土的最佳含水量為19%。經(jīng)相關(guān)技術(shù)人員結(jié)合實(shí)際施工條件后，最終敲定膨脹土含水量在17%～21%之內(nèi)均可。為控制含水量保持在此范圍內(nèi)，可以通過(guò)路拌次數(shù)進(jìn)行調(diào)整，經(jīng)模擬施工發(fā)現(xiàn)在路拌次數(shù)在4到7次之間時(shí)膨脹土的含水量可達(dá)到最佳含水量，因此在獲取含水量控制時(shí)間后對(duì)填筑材料的性能進(jìn)行了調(diào)整保證了工程的質(zhì)量。

4.2 改良土體摻灰量

摻料法的難點(diǎn)就在于控制摻灰用量，生石灰使用量在一定范圍內(nèi)會(huì)對(duì)膨脹土土質(zhì)改良造成很大影響，包括含水量、強(qiáng)度即壓實(shí)度等等。所以，為確保改質(zhì)施工效果達(dá)到道路路基施工基本要求嚴(yán)格控制摻灰用量需要注意以下兩點(diǎn)。

(1)要控制灰料與土體的均勻混合程度。在進(jìn)行灰料攤鋪并結(jié)束多次路拌后，可以通過(guò)EDTA滴定法選取不同區(qū)域不同深度的石灰土進(jìn)行隨機(jī)的取樣分析灰料的均勻程度。經(jīng)調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)路拌次數(shù)在五次以下時(shí)灰料的使用量會(huì)在較大范圍內(nèi)波動(dòng)難以確定，當(dāng)路拌次數(shù)在五次以上時(shí)灰料用量只會(huì)在一定范圍內(nèi)具有較高的代表性。

(2)要嚴(yán)格控制灰料用量。通常而言行業(yè)內(nèi)普遍進(jìn)行灰料用量測(cè)定方法為使用直讀式測(cè)鈣儀或是利用EDTA滴定法。兩種方法相對(duì)而言，測(cè)鈣儀測(cè)量方便但誤差較大EDTA滴定法雖較為復(fù)雜但勝在準(zhǔn)確率高，考慮到本次施工要求較高，最終選用EDTA滴定法進(jìn)行灰料用量的測(cè)定。在路拌次數(shù)保持在五次以上時(shí)，對(duì)灰料用量影響較大的因素為養(yǎng)護(hù)時(shí)間的長(zhǎng)短。經(jīng)多次對(duì)比試驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)，在養(yǎng)護(hù)時(shí)間一定時(shí)可以通過(guò)滴定所消耗的溶液量確定灰料用量。而在灰料用量一定時(shí)養(yǎng)護(hù)時(shí)間越長(zhǎng)越能消耗更多的試劑進(jìn)行滴定。綜合說(shuō)明在確定灰料用量時(shí)，必須將養(yǎng)護(hù)時(shí)間的長(zhǎng)短進(jìn)行相應(yīng)控制。若是在養(yǎng)護(hù)階段發(fā)現(xiàn)灰料用量不足則進(jìn)行加料作業(yè)；若是發(fā)現(xiàn)用量過(guò)多則可以通過(guò)增加路拌次數(shù)進(jìn)行調(diào)整。

5 結(jié) 語(yǔ)

依據(jù)上文，通過(guò)對(duì)此次實(shí)際施工過(guò)程中對(duì)膨脹土的土壤改質(zhì)操作，探究了正確的膨脹土處理方案。在確定換填法無(wú)法進(jìn)行后，依據(jù)實(shí)際情況同時(shí)使用摻料法與封閉包邊法進(jìn)行膨脹土的改良。并對(duì)改質(zhì)施工過(guò)程中的各個(gè)要點(diǎn)進(jìn)行了相應(yīng)的敘述，望對(duì)今后的公路建設(shè)遇見(jiàn)膨脹土?xí)r，提供參考性較高的經(jīng)驗(yàn)和方法。