高速公路施工中不良土質(zhì)改良工藝研究

帕納熱古勒·薩馬爾汗

(新疆精河公路管理分局)

高速公路施工中不良土質(zhì)改良工藝研究

帕納熱古勒·薩馬爾汗

(新疆精河公路管理分局)

首先概述了高速公路施工中不良土質(zhì)改良的可行性，并通過改良設(shè)計(jì)與試驗(yàn)研究了土質(zhì)改良工藝，其次探析了不良土質(zhì)的改良施工工藝和質(zhì)量控制，最后論述了不良土質(zhì)改良工藝在高速公路施工中的重要意義。

高速公路;施工;不良土質(zhì);路基;改良;施工工藝

在高速公路的施工中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些不良土質(zhì)，過去常常被人們擯棄，造成了大量的資源浪費(fèi)。隨著現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)與科技的高速發(fā)展，人們也逐步開始重視土地資源的高效合理的應(yīng)用，很多不良土壤經(jīng)過改良施工后，又可重新啟用。

1 高速公路施工中不良土質(zhì)改良的可行性與改良試驗(yàn)

1.1 改良試驗(yàn)

對(duì)于本試驗(yàn)段土壤，首先我們可以根據(jù)其物理、力學(xué)特性進(jìn)行進(jìn)行顆粒分析、膨脹率試驗(yàn)來確定該試驗(yàn)段的不良土質(zhì)類型屬于高限含水、弱膨脹的細(xì)粒土。然后通過分析CBR試驗(yàn)結(jié)果，對(duì)添加劑的種類進(jìn)行篩選;還要通過對(duì)多種添加劑和不同配比的改良土進(jìn)行常規(guī)和強(qiáng)度試驗(yàn)找出添加劑及摻入量的最佳范圍值。最后還要對(duì)改良土的進(jìn)行力學(xué)性檢驗(yàn)，這里主要包括壓縮、直剪、無側(cè)限等試驗(yàn)。

1.2 可行性分析

通過改良土試驗(yàn)，可見采用摻砂和摻水泥的方案進(jìn)行土質(zhì)改良能滿足有關(guān)路基填土的技術(shù)要求。顯然摻砂比摻水泥要經(jīng)濟(jì)得多，尤其當(dāng)砂資源比較豐富時(shí)，用摻砂改良法最為方便。

2 不良土質(zhì)的摻砂改良施工工藝和質(zhì)量控制

2.1 施工工藝

(1)施工方案。對(duì)試驗(yàn)段路基填筑采用摻砂20%方案，同時(shí)根據(jù)有關(guān)標(biāo)段不同要求，選擇不同的摻砂量，不能采用一種配合比改良不同的土質(zhì)，應(yīng)根據(jù)土質(zhì)的具體條件，按摻砂量20%左右的改良土鋪筑試驗(yàn)路段等，且鋪筑試驗(yàn)路段時(shí)，進(jìn)行施工優(yōu)化組合，以確定主要施工參數(shù)。

(2)施工技術(shù)。

①摻無機(jī)材料穩(wěn)定不良土。主要是采用摻加石灰、水泥、粉煤灰等固化材料處治不良土以提高土壤的水穩(wěn)定性。該技術(shù)對(duì)拌和比例精確度及施工天氣要求比較高，而且施工工期也比較長。

②改善顆粒級(jí)配。改良主要通過摻加粗顆粒砂性土，使其在土中產(chǎn)生骨架作用，削弱細(xì)顆粒對(duì)土的性質(zhì)的影響。此法需較多的粗顆粒料源，拌和過程比較復(fù)雜，。

③隔水保護(hù)法是通過設(shè)置隔水措施，將不良土填筑的路基部位與外界水隔離。施工工藝復(fù)雜、造價(jià)高、工期長。

④摻土壤固化劑改良是指通過土壤固化劑與濕粘質(zhì)土發(fā)生水化反應(yīng)使自由水以結(jié)晶水形式固定，以降低土壤中的含水量并增加其塑限，并加大其稠度，有效地改善了土基壓實(shí)條件;但要保持鋪筑厚度在30 cm以內(nèi)。

⑤摻加土壤穩(wěn)定劑改良是指通過多種表面活性劑和穩(wěn)定劑改變土壤顆粒的水理性質(zhì)。但改良土的液限和塑性指數(shù)降低幅度僅5%以內(nèi)，不能脫離相關(guān)指標(biāo)控制范圍。

⑥當(dāng)然還可以通過改善施工工藝改善土質(zhì)，如提高壓實(shí)功能、控制碾壓土的含水量和松鋪厚度等措施。

2.2 質(zhì)量控制

為確保改良質(zhì)量，首先我們必須保證各類材料的質(zhì)量，尤其是土方填料不能有結(jié)塊，砂應(yīng)最好中、粗砂，材料質(zhì)量必須滿足技術(shù)指標(biāo)。其次是土質(zhì)改良時(shí)，要嚴(yán)格控制摻合材料的配合比，且拌和料必須以CBR值、粗粒土含量為主要控制指標(biāo)。對(duì)于相關(guān)試驗(yàn)應(yīng)有專家檢驗(yàn)，并且要按有關(guān)規(guī)范要求作平行試驗(yàn)。

在施工過程中，應(yīng)嚴(yán)格控制摻配土的填筑厚度、壓實(shí)度、平整度等指標(biāo)，進(jìn)行逐層質(zhì)量檢驗(yàn)，確保相關(guān)參數(shù)符合設(shè)計(jì)要求。檢測到不合格的地方，要進(jìn)行及時(shí)有效的補(bǔ)救，嚴(yán)重時(shí)需要返工;直到各項(xiàng)指標(biāo)合格后方能繼續(xù)質(zhì)檢。其中質(zhì)量檢驗(yàn)具體項(xiàng)目及標(biāo)準(zhǔn)主要有以下四種:一是含水量檢測，一般在拌和后或者是碾壓前進(jìn)行檢測，其質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是含水量在1% ～2%之內(nèi);二是壓實(shí)度檢驗(yàn)，主要以設(shè)計(jì)為標(biāo)準(zhǔn)，用灌沙法每1 000 m2設(shè)4個(gè)檢測點(diǎn)進(jìn)行試驗(yàn);三是平整度，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，通過掛線每200 m2設(shè)置四處測點(diǎn)進(jìn)行試驗(yàn);四是均勻性主要是在拌和攤鋪過程中通過目測判斷是否有砂礫堆積的現(xiàn)象。同時(shí)施工時(shí)拌和料應(yīng)在最佳含水量±2%時(shí)進(jìn)行碾壓，直至達(dá)到要求的壓實(shí)度。在碾壓時(shí)要做到保證及時(shí)碾壓、壓夠遍數(shù)、不漏壓、壓到邊、壓到結(jié)合部，還要做到出現(xiàn)鋪土超厚、含水量過大過小、土料有雜質(zhì)、表面不平整等情況時(shí)不壓。路基必須分層填筑壓實(shí)，還必須保證每層表面平整、邊線直順、路拱合適、排水良好。

3 不良土質(zhì)改良在高速公路施工中的重要意義

不良土質(zhì)改良不僅使高速公路土質(zhì)有保證，同時(shí)還減少了很多施工工序，使施工更為方便。同時(shí)通過土基的重新填筑降低了路堤的工后沉降，從而提高了整個(gè)工程質(zhì)量，且改良土路面易灑水、易滲透，經(jīng)拌和、整平、壓實(shí)等工序后易于達(dá)到指標(biāo)設(shè)計(jì)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，有較好的質(zhì)量保證;礫類土摻配后易于壓實(shí)，為施工帶來了方便，還可以達(dá)到提高壓實(shí)機(jī)具工作效能的作用。

另外在施工過程中還起到節(jié)約時(shí)間、提高功效的作用。就改良土填筑時(shí)間而言，因其受含水量的影響大。在施工中含水量不足時(shí)，填料松散，會(huì)拖延施工時(shí)間，影響工序的進(jìn)行，質(zhì)量也得不到保證;當(dāng)含水量超標(biāo)時(shí)，出現(xiàn)大面積的“彈簧”現(xiàn)象，改良土可以改善以上缺陷，通過試驗(yàn)段的實(shí)施結(jié)果，已充分體現(xiàn)了摻配施工的優(yōu)越性，可以節(jié)約時(shí)間，提高壓實(shí)機(jī)具的壓實(shí)工效。

4 結(jié)語

目前我國高速公路建設(shè)中，設(shè)計(jì)與施工周期緊湊，資源有限，有必要進(jìn)行不良土質(zhì)的改良，在設(shè)計(jì)與施工過程中要結(jié)合項(xiàng)目特點(diǎn)，因地制宜，就地取材，并秉持節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境、減少造價(jià)的原則，選擇最適合添加劑種類和摻量使改良土的物理、力學(xué)指標(biāo)能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，從而能夠保持路基土的長期穩(wěn)定性。

［1］張登良，徐永明等.石灰、粉煤灰穩(wěn)定土的早強(qiáng)試驗(yàn)研究［J］.粉煤灰綜合利用，2007，(1).

［2］景學(xué)連.粉性土路基施工技術(shù)總結(jié)［J］.西部探礦工程，2005，(8):152-154.

［3］張登良，徐永明等.石灰、粉煤灰穩(wěn)定土的早強(qiáng)試驗(yàn)研究［J］.粉煤灰綜合利用，2007，(1).

U416.1

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1008-3383(2012)08-0038-01

2012-02-29

帕納熱古勒·薩馬爾汗(1982-)，女，助理工程師，主要負(fù)責(zé)項(xiàng)目是公路養(yǎng)護(hù)及計(jì)劃統(tǒng)計(jì)管理。