論石灰改性膨脹土路基填筑施工技術

劉曉永

（中鐵二十五局集團第四工程有限公司，廣西 柳州 545027）

論石灰改性膨脹土路基填筑施工技術

劉曉永

（中鐵二十五局集團第四工程有限公司，廣西 柳州 545027）

摘 要：本文先介紹了膨脹土和石灰改性膨脹土的基本性質，然后具體闡述了石灰改性膨脹土填筑路基的施工過程。

關鍵詞：膨脹土；石灰改性膨脹土；路基填筑；施工技術

一、項目概述

某鐵路全長34.8km，設計時速100km，所經地區廣泛分布膨脹土，主要位于地表層，厚度大概在5m～14m，屬中性膨脹土，且該地區雨量充沛，地表水系發達，路基施工難度較大。經項目初步策劃，決定采用石灰對該土質進行改良。

膨脹土屬于高液限粘土，具有吸水膨脹、失水收縮雙重特性，性質不穩定，容易發生變形，且吸水后強度急劇衰減，干縮后裂隙發育較快，對路基危害極大，常使路基產生豎向及水平變形，造成位移、開裂、傾斜破壞等，很容易形成網狀裂縫。膨脹土之所以有這樣的特性是因為它的成分中含有較多諸如蒙脫石、硫化鐵、伊利石等親水性礦物質。為了更好的采取措施進行施工，判定膨脹土時要結合現場實際情況，主要依據對土質自由膨脹率、液限和塑性指數指標的檢測來判斷。膨脹土根據自由膨脹率大小可以劃分為三個等級：弱膨脹土、中性膨脹土、強性膨脹土。經試驗測得該段沿線的膨脹土自由膨脹率在65%～90%之間，屬于中性膨脹土，經改良后可以用于鐵路路基填料。而強性膨脹土是不能作為路基填料的。設計采用摻加5%劑量石灰進行改性處理，石灰選用二級以上生石灰。經石灰改性后的膨脹土，性質發生了很大變化，土體天然含水量大大降低，液限和塑性指數也都降低，強度明顯增加，脹縮總率基本接近0，能夠達到規范要求的路基填料標準。

二、石灰改性膨脹土填筑路基施工工藝

1 施工前準備工作。施工前準備工作主要包括試驗準備，材料準備、松鋪厚度確定、測量準備、人工機械準備等。施工前首先需對準備作為填料的取土場進行取樣，把符合Ⅱ級以上級別的石灰和土樣按設計要求的摻配比例混合后進行土工試驗，確定路基填筑時的控制標準，如最大干密度和最佳含水量。然后進行現場備料，石灰存放場地應選在取土場附近和地勢較高的位置，最好臨近水源，如果長時間堆放需覆蓋封存。生石灰在使用前7-10天進行消解，消解后的石灰應該能通過10毫米篩孔的篩。根據每段每層路基填筑的寬度、厚度、長度和測得的干密度計算所需要的石灰量和灰土數量，根據石灰摻配比例、材料含水量以及現場料車運輸能力計算每種材料用量和每車料的堆放距離。

接下來是松鋪厚度的確定，松鋪厚度是根據拌合設備的拌合能力、壓路機壓實效果等通過試驗來確定的。本段落松鋪厚度確定為20cm～25cm，壓實后厚度大概在15cm～20cm。最后進行測量準備工作，需進行施工放樣，訂出中線樁、邊樁、高程控制樁的位置，繪制縱斷面圖、樁點分布圖、排水系統圖等。這里特別值得一提的是，膨脹土路基填筑要特別重視排水系統的施工，設置縱橫向排水系統，疏通水系，降低路基施工范圍內的地表水位，為填前碾壓質量控制、路基基底順利封底提供保障。

2 清表處理、填前碾壓。路基填土前先要清除地表土、雜草等，并挖出淤泥，泥質軟土等進行填筑前碾壓，壓實度要符合圖紙要求，檢測合格后才開始填筑石灰改性膨脹土。如果路基填土高度在一米以內，需挖除30cm～60cm膨脹土后換填石灰改性膨脹土。

3 石灰改良土的初步拌合。石灰改良土的備料一定要選在取土場附近或路基零填挖斷面內比較平坦的場地集中進行，可以避免對周圍環境的污染。清除地表土后先用挖掘機或推土機在土場取土，然后根據取土深度計算出的石灰用量摻配石灰，所取土的含水量要控制在最佳含水量提高3%～4%，用挖掘機或裝載機將石灰土進行初步拌合一到兩遍，燜料24h～48h。燜好的石灰土顆粒不宜大于10cm，最大不能超過15cm，拌合好的石灰土可以采用EDTA法進行石灰劑量的檢測，如果摻灰不足，在路拌時需根據試驗結果增加石灰劑量，直至達到設計要求，石灰土的含水量應大于試驗最佳含水量2%左右。

4 運輸和攤鋪。石灰土在備料場初步拌合后運到填筑現場，每臺運輸車輛所裝灰土數量應大致相等，便于松鋪厚度的控制，厚度按照試驗確定的厚度控制，不能過厚，否則灰土拌和機拌合深度達不到，造成底部石灰土拌合不到位。根據計算確定卸料距離，灑上縱橫石灰網格線，從路基一端開始，左右成行，前后等距離布土，注意不能長時間堆放，應盡快用推土機和挖掘機進行攤鋪。

5 路拌機二次拌和。在拌合前要檢測石灰土的含水量，如果含水量過小，應適當灑水；含水量過大，攤鋪時應晾曬，在灑水或晾曬期間要及時檢測灰土的含水量，使含水量大于最佳含水量的1%～2%。拌合設備要采用專用灰土拌和機充分拌合，拌合過程要隨時檢查拌合的深度、均勻性、顆粒粒徑，使拌合均勻，不存在夾層，為碾壓創造有利條件。注意不得在雨天施工，雨季要采取必要的防護措施。

6 整型與碾壓。路基整型要按照圖紙規定的坡度和路拱進行，在灰土拌合均勻后先用平地機初步整平和整型，在直線段，平地機由路邊向路拱中心進行刮平，然后用鋼輪壓路機快速碾壓一遍，以突出潛在不平整部分，再用平地機將不平地方進行精平，如遇到局部低洼處機械不容易整平的地方應配合人工整平。碾壓前檢查鋪裝石灰土層的寬度和厚度。在整平過程中一定要處理好接縫，接縫要順直平整。整平之后就是碾壓，采用18t振動壓路機進行碾壓，碾壓應該遵循“先邊后中，先輕后重，先穩后振，先慢后快，由弱至強”的原則，控制好碾壓速度，直至達到規定的壓實度為止。

7 養護。為了保證灰土施工完后表面不開裂，上下層灰土施工應連續進行，最好不要超過24h。否則需要采取必要的養護措施進行保濕處理。如果已經出現裂紋，在上層灰土施工前需對下層進行灑水重新碾壓，封閉裂紋。

8 石灰改性膨脹土路基質量檢測。石灰改性膨脹土路基質量檢測最重要的檢測項目就是壓實度。壓實度采用灌砂法，由于壓實度檢測的頻率較高，強度較大，檢測需要時間長，因此根據路基實際情況，采用分組方式，運用多個檢測設備同時進行，還可以根據各區域壓實度標準不同適當運用核子儀輔助檢測，以提高檢測效率，但應做對比試驗。

結語

石灰改性膨脹土路基填筑施工技術作為一項成熟的施工技術已經被工程廣泛使用，但是其施工過程仍有很多需要改進之處，這就需要我們不斷通過實踐去探索，去研究，通過精細化施工、管理、控制來更好的保證工程質量，節約建設成本，提高經濟效益，實現企業名利雙收。

參考文獻

[1]TB10102-2010，鐵路工程土工試驗規程[S].

中圖分類號：TU74

文獻標識碼：A