隨安琦

（邢臺市公路工程管理中心，河北邢臺 054000）

0 引言

膨脹土又稱為脹縮性土，屬于黏性土范疇，浸水后體積會膨脹，失水后體積會收縮，具有較強的親水性，無法直接作為路基填料使用。當公路挖方路段存在大量的膨脹土時，若是全部廢棄，則會導致借土量增大，工程造價隨之提高，并且大量棄土會占用較大面積的空間，可能造成環(huán)境污染。為避免此類問題的發(fā)生，可以采取有效的方法改良膨脹土，增強工程性能，滿足路基填筑要求。

1 工程概況

某公路工程全長67.503km，在三、四、五標段內發(fā)現(xiàn)斷續(xù)分布的膨脹土，土層薄厚不等，多集中在挖方路段，經過現(xiàn)場統(tǒng)計，約為68萬m3左右。通過對膨脹土進行取樣檢測后發(fā)現(xiàn)，液限和膨脹率較高，依據現(xiàn)行規(guī)范標準的規(guī)定要求，在公路路基填筑中，不可以將高液限的膨脹土作為攤鋪主材料直接使用，但由于本工程中膨脹土的方量較大，若全部廢棄處理，則需要大量借土，不僅如此，還會導致棄土的占地面積增加，工程造價隨之提高，甚至引起環(huán)保問題。經研究，決定采取有效的措施對膨脹土進行改良，使其性質滿足路基填筑工程的要求。為此，本文重點對該公路工程中路基膨脹土改良方法與施工質控措施展開分析。

2 膨脹土改良方法與施工質量控制措施

2.1 膨脹土改良

根據現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定，高液限膨脹土不可以直接作為填料用于路基填筑，而大量挖方廢棄不用，勢必會造成借土量增加，棄土的占地面積也會隨之增大，工程造價進一步提升?；诖?，在充分考慮保護自然生態(tài)環(huán)境的前提下，決定采用膨脹土改良的方法，即向膨脹土中摻入適量的無機結合料，增強膨脹土的工程性能，滿足路基填筑要求。通過無機結合料的摻入可以使膨脹土本身的膨脹性顯著降低，不同的無機結合料對膨脹土的改良效果有所差別，通過對石灰、水泥以及粉煤灰三種無機結合料進行分析后發(fā)現(xiàn)，石灰在改善膨脹土抗剪強度和膨脹性方面，要明顯優(yōu)于水泥和粉煤灰，因此，本工程選擇石灰作為膨脹土改良劑。采用室內試驗的方法，最終確定石灰的最佳摻入量為6%[1]。

2.2 石灰改良膨脹土施工工藝

2.2.1 鋪土

（1）以地面高程作為主要依據，對路堤的填筑邊界加以確定，并在現(xiàn)場準確測出中樁和邊樁，隨后將層厚標注于邊樁上，使用尼龍繩將邊樁連接到一起，以此達到控制填筑寬度的目的。為確保填料攤鋪的均勻性，用石灰在路基上劃出方格，每個格子內可以堆放一車填料。

（2）在運輸填料的過程中，使用挖掘機挖土裝車，通過自卸式車輛運至現(xiàn)場作業(yè)段后將土卸入提前劃好的石灰格子中，松鋪厚度控制在30cm左右，每個方格大約為一輛自卸式汽車的裝載量。卸土時，以料場作為基點，遵循由遠到近的原則，由專人指揮卸土，選擇上午卸土，晾曬2h后再攤鋪、整平[2]。

（3）使用掛線對每層填料的厚度和寬度加以控制，使用推土機將填料攤開，將粒徑較大的填料破碎，確保最大粒徑在37.5mm以內。為使填料達到最佳含水量的要求，通過酒精法在現(xiàn)場對填料快速檢測，含水量過高可采用翻拌晾曬的方法處理，含水量偏低，可采用灑水的方法處理。

2.2.2 鋪灰

（1）在初步整平的填料上，用石灰布設格子，尺寸為5m×5m，松鋪厚度控制在30cm左右，經計算每個格子的鋪灰量為0.45m3，據通過推土機鋪灰并以人工整平，確保初始鋪灰的均勻性。

（2）使用推土機整平格子內生石灰的過程中，可借助履帶碾壓大塊的生石灰，或以人工的方式將粒徑超限的生石灰撿出，確?；覊K的最大粒徑在37.5mm以內[3]。

2.2.3 拌灰

（1）生石灰鋪好后，使用路拌機拌和2～3遍，灰土混合均勻即可；隨后使用光面壓路機對拌和好的灰土碾壓1遍，使生石灰與膨脹土之間發(fā)生理化反應，避免后期碾壓時生石灰出現(xiàn)爆花的情況[4]。

（2）碾壓后現(xiàn)場悶灰，時間控制在6h左右，通過悶灰可以加快生石灰的熟化反應速度，隨后再次用路拌機拌和2～4遍，可以按照EDTA測定結果，從而確定最終的拌和遍數(shù)。

（3）以隨機方式抽取若干試樣，通過酒精法快速檢測改良膨脹土的含水量是否與最佳含水量的要求相符，確認達到要求后，便可開始平整碾壓[5]。

2.2.4 碾壓

（1）先用推土機將灰土粗整平，隨后用平地機修平，做出4%的路拱；使用光輪壓路機對平整后的灰土層靜壓1～2遍，靜壓后再用平地機精平。

（2）使用振動壓路機對灰土層振動碾壓，以3～5遍為宜，先從路基兩側開始碾壓，逐步向中間推進，碾壓要先慢后快，橫向接頭重疊2/3輪寬，確保無漏壓、無死角[6]。

2.3 石灰改良膨脹土質控措施

為確保石灰改良膨脹土施工的質量達到現(xiàn)行規(guī)范標準的規(guī)定要求，可采取合理可行的措施控制施工質量。

2.3.1 原材料

（1）路基填筑施工中使用的填料為膨脹土，在同一填筑路段內，膨脹土必須保證同源，不同源的膨脹土不得混用，避免填筑過程中形成薄弱面。由土體檢測結果可知，本工程中的膨脹土具有較為相似的工程特性，所以在同一路段內的膨脹土可摻拌均勻后使用，但不同路段的膨脹土不可以直接混合后使用，要分析物理特性，如果性質相似，則可混合均勻后使用。

（2）生石灰作為膨脹土的改良材料，要保證其質量合格，選擇大廠家的產品，不可以從不正規(guī)的廠家購置石灰，以免對后期的施工改良效果造成不利影響，進而導致工程質量下降。生石灰中氧化鈣的質量分數(shù)需要達到70%以上，氧化鎂的質量分數(shù)則要超過2%，鈣質石灰的類別不得低于三類。現(xiàn)場鋪灰施工前，要對每個批次到場的生石灰抽樣檢驗，測定氧化鈣及氧化鎂的含量，看是否達標，檢驗合格后材料要盡快使用，防止存放時間過長影響石灰的性質，存放時，要采取有效的防雨防潮等措施[7]。

2.3.2 填筑

（1）填筑施工中，要對填料的分層厚度有效控制，以路基下層的壓實度及含水率作為主要依據，調整石灰土的分層填筑厚度，施工前對用土量準確計算，自卸式汽車進場卸土時，由專人負責指揮，對松鋪厚度進行檢測和調整并做好相關記錄。

（2）嚴格控制填料的粒徑，確保施工中膨脹土的最大粒徑在37.5mm以內，生石灰與膨脹土拌和時，不得存在大塊的土團，發(fā)現(xiàn)后要及時處理，防止對改良膨脹土的性能造成影響。

（3）用于路基填筑施工的膨脹土初始含水率要控制在25%以內，經過生石灰改良后的膨脹土含水率要控制在17%～21%。采用分層的方法對路基填筑時，每段每層的填料要保證同源，集中填筑，保證含水率一致，可通過酒精法對含水率進行快速測定。

（4）為確保填筑后的壓實度達到規(guī)范標準的規(guī)定要求，必須選擇適宜的壓路機對各層全面碾壓。碾壓施工中，遵循先慢后快、先輕后重的原則，從路基兩側逐步向中心方向推進。質量檢查人員可采用跟蹤監(jiān)控的方法，對壓實質量全面檢查。當發(fā)現(xiàn)局部位置存在未壓實或含水量過大的情況時，可要求作業(yè)人員采取相應的措施處理，保證壓實效果[8]。

3 結語

膨脹土作為一種較為特殊的土體，無法直接用于路基填筑，為此可以采取相應的方法改良膨脹土，提升其工程性能，滿足路基填筑要求。在改良的過程中，可以摻入適量的石灰，同時為確保膨脹土的施工質量，要采取合理可行的措施，對施工過程進行有效控制。