高速公路石灰改良膨脹土路基施工工藝

劉曉博

摘要：作為一種膨脹性顯著的土體，膨脹土的特點為吸水膨脹、失水收縮，是工程領(lǐng)域最為常見的隱形地質(zhì)災(zāi)害，對工程結(jié)構(gòu)破壞嚴(yán)重。尤其是高速公路路基施工中破壞作業(yè)較為嚴(yán)重。為此，本文選取石灰改良膨脹土，對石灰改良膨脹土方案的有效性進(jìn)行探討。

Abstract： As a kind of expansive soil， expansive soil is characterized by water swelling and water loss shrinkage. It is the most common invisible geological disaster in the engineering field and has serious damage to the engineering structure. In particular， the destruction of highway subgrade construction is more serious. Therefore， this paper selects the lime-modified expansive soil and discusses the effectiveness of the lime-modified expansive soil scheme.

關(guān)鍵詞：高速公路;石灰;膨脹土路基

Key words： highway;lime;expansive soil roadbed

中圖分類號：U416.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）13-0154-02

0 引言

在高速公路建設(shè)規(guī)模逐步擴大的今天，建設(shè)過程中遇到的不良土質(zhì)區(qū)域越來越多，公路沿線膨脹土區(qū)域越來越大。在對土地資源不可再生性、經(jīng)濟性充分考慮的基礎(chǔ)上，公路路基填料可選取施工場地周圍的不良土體，即弱、中等膨脹。近年來，針對高等級公路膨脹土改良技術(shù)應(yīng)用研究較多，且取得了良好的使用效果。膨脹土內(nèi)粘粒所占比例較大，將一定量石灰摻入膨脹土內(nèi)，可有效提升膨脹土的鈣離子，進(jìn)而減小土顆粒間的結(jié)合水水膜厚度，增強土體強度，減小膨脹性，最終達(dá)到提升土體工程性質(zhì)的目的。

1 工程概況

某高速公路工程施工段起止樁號為K0+000～K17+506.65，總長度為17.507km。路線所經(jīng)區(qū)域具有較為單一的地層結(jié)構(gòu)，主要為三迭系中統(tǒng)個舊組上段、上第三系半成巖及第四系沖洪積與殘坡積土層。本路段存在大量不良地質(zhì)，如膨脹土、軟土等，具體如表1所示。本工程全線填方171.145萬m3，挖方178.223萬m3，本樁內(nèi)具有較低利用率，因膨脹土為全線土質(zhì)，不適應(yīng)進(jìn)行路基直接填筑施工。本路線棄土場共設(shè)置5個，為加大耕地保護，應(yīng)進(jìn)一步增加挖方棄方利用率，加快工程施工進(jìn)度。通過檢測利用生石灰對中、微膨脹土實施改良，用于填筑路基，可充分利用，降低棄方。為保證施工質(zhì)量，試驗段可選取K10+210～K10+340，選取生石灰改良膨脹土，1m為膨脹土填筑厚度。

2 高速公路石灰改良膨脹土路基施工流程

2.1 測量放樣

依據(jù)復(fù)測獲取的導(dǎo)線點數(shù)據(jù)，利用GPS等設(shè)備將路線中樁放出，按照路線中樁填筑高度等將路基邊緣、邊溝等部位準(zhǔn)確定位，并復(fù)核用地寬度，進(jìn)行橫斷面測量及繪制，同時做好現(xiàn)場開挖界限的確定。

2.2 填前處理

填筑路基前，需清理干凈場地內(nèi)的所需雜物，如有機物殘渣、淤泥等，并在棄土場內(nèi)堆放。隨后選取推土機進(jìn)行表土清理。要求在1：5以內(nèi)控制路基原地面坡度，隨后選取壓路機碾壓原地表，且在90%以上控制壓實度。

2.3 原地表下封層施工

選取碎石土用于下封層，其特點為高強度、易壓實及透水性良好等。根據(jù)施工實際情況，可分2層進(jìn)行施工，25cm為各層厚度。

①攤鋪及整平。根據(jù)路面平行線進(jìn)行填方路基分層攤鋪施工，并做好填土標(biāo)高控制。以30cm以內(nèi)合理控制攤鋪厚度，為保證路基邊緣壓實度，在路基鋪筑時，相比路基兩側(cè)，實際填筑需多出50cm以上，嚴(yán)禁產(chǎn)生貼坡現(xiàn)象。推土機粗平后，選用振動壓路機進(jìn)行一遍靜壓施工，隨后在選取平地機進(jìn)行精平。

②碾壓施工。完成上述作業(yè)后，需及時進(jìn)行碾壓施工，機械以振動壓路機、重型光輪壓路機為主，并按照“輕—重、慢—快”順序施工，完成碾壓作業(yè)后，其壓實度需滿足設(shè)計要求值，且保證無明顯輪跡。

2.4 改良膨脹土施工

選取路拌法進(jìn)行改良膨脹土施工，具體施工流程如下：

①在路基填筑各個作業(yè)段連接部位，可根據(jù)1：1坡度在先填路段分層留設(shè)臺階。按照實測高程、土灰配合比進(jìn)行計算，以此獲取具體用土量，根據(jù)運輸車車輛裝載量，將方格劃于原地表。為滿足計量的準(zhǔn)確性，應(yīng)選用基本相同的裝土數(shù)量。要求卸土嚴(yán)格按照方格實施，防止土量過多過少，為均勻攤鋪提供方便。

②根據(jù)施工現(xiàn)狀，本工程選取袋裝生石灰用于本試驗段施工。袋裝生石灰攤鋪前，需在素土上按照摻灰用量將方格準(zhǔn)確打出，以此進(jìn)行生石灰用量的合理控制。按照配合比將各個方格灰劑量計算出來，并按照灰用量進(jìn)行生石灰擺放。生石灰撒布時可選取人工方式均勻灑布，保證攤鋪均勻。

③完成生石灰撒布作業(yè)后，可通過路拌機進(jìn)行施工，拌和過程中，必須對其厚度進(jìn)行隨時檢查，拌和機需向下一層1～2cm深打入，避免產(chǎn)生素土夾層現(xiàn)象。拌和施工中，需對生石灰土含水量、劑量進(jìn)行詳細(xì)檢查，保證其質(zhì)量符合施工規(guī)定。

④均勻拌和混合料后，需通過人工方式，找平坑洼部位，隨后進(jìn)行一遍排壓施工。按照1.18松鋪系數(shù)進(jìn)行水準(zhǔn)測量，通過木樁控制其標(biāo)高，隨后通過平地機進(jìn)行整平施工。

⑤初步整型后，混合料滿足最佳含水量需求時，即可進(jìn)行碾壓施工。如表面含水量小，干燥程度高，需適量灑水保濕。碾壓過程中，需選取振動壓路機先進(jìn)行2遍小振施工，隨后進(jìn)行大振碾壓，直到壓實度與設(shè)計要求相符，最終以一遍靜壓結(jié)束，直到表面輪跡不在顯著。碾壓施工后，應(yīng)對其壓實度進(jìn)行準(zhǔn)確記錄，如與設(shè)計要求不符，需再次進(jìn)行壓實，直到滿足設(shè)計要求。碾壓時，應(yīng)先碾壓兩側(cè)再進(jìn)行中間部位施工。按照縱向進(jìn)退式進(jìn)行壓路機運行，且在每小時4km以內(nèi)控制其運行速度。一般壓路機橫向輪跡重疊寬度可控制在0.5m左右，相鄰前后2段縱向重疊寬度可控制1.5m左右，以此做到碾壓無死角。碾壓施工中，嚴(yán)禁任意轉(zhuǎn)彎、調(diào)頭。

根據(jù)碾壓工序要求，要求先選取振動壓路機進(jìn)行1遍靜壓施工，隨后選取振動壓路機進(jìn)行1遍輕振施工，最后選取振動壓路機進(jìn)行3遍重振。兩側(cè)邊緣位置碾壓遍數(shù)可適當(dāng)增加，如出現(xiàn)松散、起皮等問題，需將該部位及時挖除。完成上述作業(yè)后，需在7d以上控制養(yǎng)生時間，此階段需封閉交通，如分層連續(xù)施工可進(jìn)行上層直接施工。

2.5 計算生石灰摻量

按照試驗室配合比，4%為生石灰摻量，根據(jù)設(shè)計要求選用路拌法施工可提高0.5%，也就是說4.5%為本生石灰摻量。根據(jù)5×5m網(wǎng)格間距計算，30cm為松鋪厚度，每立方米土松鋪密度為1.3×103kg，由此計算得出：

2.6 雨季路基施工

根據(jù)氣象預(yù)報情況，做好雨季施工安排。雨季施工工作面需合理控制，可選取分段、分片、分期的方式完成施工。填筑路基時，需完善排水、防水系統(tǒng)，采取行之有效的措施及時排除地面水。填筑路基時，需將橫坡2%～4%設(shè)置到各層表面，以此便于排水。在路堤路肩位置完成填筑施工后，需進(jìn)行縱向臨時擋水土埂設(shè)置，間隔相應(yīng)距離需進(jìn)行出水口、排水槽設(shè)置，為雨水排除提供便利。雨季填筑路基時，如路基在降雨前沒有完成填筑、碾壓施工，需在雨后需先翻除，再次進(jìn)行鋪筑、碾壓施工。

2.7 質(zhì)量檢測

完成各層施工后，需做好檢驗施工，并嚴(yán)格按照設(shè)計要求進(jìn)行壓實度、平整度等檢驗，隨后進(jìn)行施工。施工時，碾壓各層土后，需及時檢驗其壓實度，檢驗頻率需每2000m2檢測點數(shù)4點以上，如在2000m2以內(nèi)同樣檢測點數(shù)定為4個。路基壓實檢驗標(biāo)準(zhǔn)如表2所示。

3 結(jié)束語

綜上所述，作為公路施工常見路基填料，膨脹土因其自身性特點，無法直接用于路基填筑施工。為保證路基填筑質(zhì)量、提高路基強度及穩(wěn)定性，必須選取科學(xué)有效的措施予以處理。選取石灰改良膨脹土，可有效提升工程施工質(zhì)量、加快施工進(jìn)度，縮短施工工期，具有良好社會、經(jīng)濟效益。

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