關(guān)于膨脹土改良后在高速公路路基回填中的應(yīng)用

黃騰

深圳高速工程檢測有限公司 518000

摘要：在我國大部分地區(qū)，膨脹土是一種比較常見的土質(zhì)，由于公路工程建設(shè)線路較長，所以遇到膨脹土的幾率也明顯增加。在高速公路工程中，膨脹土路基會給高速公路的勘探設(shè)計及施工帶來一定的困難。本文闡述了膨脹土的特征、膨脹土的改良方法及膨脹涂改良后的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：膨脹土改良；高速公路；路基回填；應(yīng)用

1膨脹土的特征

膨脹土在我國分布比較廣泛，形成時間也較早。膨脹土就是能夠明顯膨脹或收縮的粘性土壤。導(dǎo)致膨脹土膨脹或收縮的直接因素是土內(nèi)所含水分的多少。膨脹土中的主要成分是親水性較強(qiáng)的礦物質(zhì)，包括蒙脫石、伊利石等。從外觀看，膨脹土有棕黃色、灰白、黃紅等顏色，其膨脹狀態(tài)通常與自身的含水量有關(guān)。在天然狀態(tài)下膨脹土?xí)尸F(xiàn)出比較堅硬的土質(zhì)特征。膨脹土的特征主要為固結(jié)性、抗剪強(qiáng)度大以及較大的衰減特性。膨脹土的這些特征是導(dǎo)致其自身不穩(wěn)定性的主要原因。因此高速公路路基如果是膨脹土，那么路基的穩(wěn)定性會受到極大影響，甚至?xí)a(chǎn)生整體的變形，這就為高速公路工程膨脹土路基施工帶來了很大的難度。

2膨脹土質(zhì)改良方法

改良膨脹土路基的施工工藝與普通高速公路路基的施工工藝基本相同，只是在路基土中摻入了石灰，以改善路基土的親水性。膨脹土改良的拌合法主要有路拌法和廠拌法兩種。路拌法是在膨脹土中按照設(shè)計比例摻入石灰，并直接在路基上進(jìn)行拌合，然后進(jìn)行平整和壓實處理。這種方法比較簡單易行，且拌合的質(zhì)量也比較高，但在摻入石灰時必須保證其均勻性，同時還要控制好攤鋪的厚度。集中路拌法也是一種路拌方法，是在拌合場、取土場等地進(jìn)行集中拌合。集中預(yù)拌法是在取土場按照施工要求摻入石灰，然后用挖掘機(jī)進(jìn)行集中預(yù)拌，再將混合料運(yùn)送到施工現(xiàn)場。廠拌法是在攪拌站中按一定的設(shè)計比例，將破碎的填料進(jìn)行拌合，然而運(yùn)送到填筑現(xiàn)場進(jìn)行攤鋪和碾壓。

3膨脹土改良后在高速公路路基回填施工中的應(yīng)用分析

3.1 施工前準(zhǔn)備工作

施工前準(zhǔn)備工作主要包括試驗準(zhǔn)備，材料準(zhǔn)備、松鋪厚度確定、測量準(zhǔn)備、人工機(jī)械準(zhǔn)備等。施工前首先需對準(zhǔn)備作為填料的取土場進(jìn)行取樣，把符合Ⅱ級以上級別的石灰和土樣按設(shè)計要求的摻配比例混合后進(jìn)行土工試驗，確定路基填筑時的控制標(biāo)準(zhǔn)，如最大干密度和最佳含水量。然后進(jìn)行現(xiàn)場備料，石灰存放場地應(yīng)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(jìn)行消解，消解后的石灰應(yīng)該能通過10毫米篩孔的篩。根據(jù)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(shù)量，根據(jù)石灰摻配比例、材料含水量以及現(xiàn)場料車運(yùn)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(jù)拌合設(shè)備的拌合能力、壓路機(jī)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(jìn)行測量準(zhǔn)備工作，需進(jìn)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(tǒng)圖等。膨脹土路基填筑要特別重視排水系統(tǒng)的施工，設(shè)置縱橫向排水系統(tǒng)，疏通水系，降低路基施工范圍內(nèi)的地表水位，為填前碾壓質(zhì)量控制、路基基底順利封底提供保障。

3.2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(zhì)軟土等進(jìn)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良膨脹土。如果路基填土高度在一米以內(nèi)，需挖除30cm～60cm膨脹土后換填石灰改性膨脹土。

3.3石灰改良土的初步拌合

石灰改良膨脹土的備料一定要選在取土場附近或路基零填挖斷面內(nèi)比較平坦的場地集中進(jìn)行，可以避免對周圍環(huán)境的污染。清除地表土后先用挖掘機(jī)或推土機(jī)在土場取土，然后根據(jù)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(jī)或裝載機(jī)將石灰土進(jìn)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(jìn)行石灰劑量的檢測，如果摻灰不足，在路拌時需根據(jù)試驗結(jié)果增加石灰劑量，直至達(dá)到設(shè)計要求，石灰土的含水量應(yīng)大于試驗最佳含水量2%左右。

3.4運(yùn)輸和攤鋪

石灰膨脹土在備料場初步拌合后運(yùn)到填筑現(xiàn)場，每臺運(yùn)輸車輛所裝灰土數(shù)量應(yīng)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(jī)拌合深度達(dá)不到，造成底部石灰土拌合不到位。根據(jù)計算確定卸料距離，灑上縱橫石灰網(wǎng)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(yīng)盡快用推土機(jī)和挖掘機(jī)進(jìn)行攤鋪。

3.5路拌機(jī)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(yīng)適當(dāng)灑水；含水量過大，攤鋪時應(yīng)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(shè)備要采用專用灰土拌和機(jī)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(chuàng)造有利條件。注意不得在雨天施工，雨季要采取必要的防護(hù)措施。

3.6整型與碾壓

路基整型要按照圖紙規(guī)定的坡度和路拱進(jìn)行，在灰土拌合均勻后先用平地機(jī)初步整平和整型，在直線段，平地機(jī)由路邊向路拱中心進(jìn)行刮平，然后用鋼輪壓路機(jī)快速碾壓一遍，以突出潛在不平整部分，再用平地機(jī)將不平地方進(jìn)行清平，如遇到局部低洼處機(jī)械不容易整平的地方應(yīng)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(jī)進(jìn)行碾壓，碾壓應(yīng)該遵循“先邊后中，先輕后重，先穩(wěn)后振，先慢后快，由弱至強(qiáng)”的原則，控制好碾壓速度，直至達(dá)到規(guī)定的壓實度為止。

3.7養(yǎng)護(hù)

為了保證石灰膨脹土施工完后表面不開裂，上下層石灰膨脹土施工應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，最好不要超過24h。否則需要采取必要的養(yǎng)護(hù)措施進(jìn)行保濕處理。如果已經(jīng)出現(xiàn)裂紋，在上層石灰膨脹土施工前需對下層進(jìn)行灑水重新碾壓，封閉裂紋。

3.8石灰改性膨脹土路基質(zhì)量檢測

石灰改性膨脹土路基質(zhì)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(qiáng)度較大，檢測需要時間長，因此根據(jù)路基實際情況，采用分組方式，運(yùn)用多個檢測設(shè)備同時進(jìn)行，還可以根據(jù)各區(qū)域壓實度標(biāo)準(zhǔn)不同適當(dāng)運(yùn)用核子儀輔助檢測，以提高檢測效率，但應(yīng)做對比試驗。

4 結(jié)語

膨脹土是一種對環(huán)境濕度變化敏感，由強(qiáng)親水性礦物蒙脫石和伊利石等組成，具有多裂隙性、強(qiáng)脹縮性和強(qiáng)度衰減性等特性的一種高塑性粘土。石灰改良膨脹土路基填筑施工技術(shù)作為一項成熟的施工技術(shù)已經(jīng)被工程廣泛應(yīng)用，但是其施工過程仍有很多需要改進(jìn)之處，這就需要我們不斷通過實踐去探索，去研究，通過精細(xì)化施工、管理、控制來更好的保證工程質(zhì)量，節(jié)約建設(shè)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益，實現(xiàn)企業(yè)名利雙收。

參考文獻(xiàn)：

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