淺析公路工程膨脹土路基處治施工技術要點

丁磊

摘 要：隨著公路里程的不斷增加，越來越多公路修建于不良地基之上，比如膨脹土路基。若處理不當，極易出現路面沉降、開裂等病害。為此，必須采取合理的改良方案。本文首先闡述了膨脹土路基常用的幾種路基改良方法，并結合具體案例，提出了相應的處治措施，僅供參考。

關鍵詞：公路工程;膨脹土;改良方法

中圖分類號：U416.1 文獻標識碼：A

1 膨脹土路基改良常見方法

膨脹土是一種多縫隙、膨脹性顯著的土體形式，主要構成部分包括：蒙脫石、伊利時等。膨脹土作為一種不良土質，其主要特征為吸水易膨脹、失水易收縮。若在此類土質上修筑公路工程，極易破壞工程結構，引發交通安全事故。隨著科學技術水平的不斷提升，越來越多新技術、新工藝被廣泛用于公路建設。結合國內外膨脹土研究現狀，目前，膨脹土路基改良技術主要包括夯實法、化學改良法等，具體方法與特點如下：

（1）夯實法。通過夯實處理，可以有效提升膨脹土的密實度，與此同時，其內摩擦角和粘聚力也隨之提升，從而提高地基承載力。作為一種經濟、高效的處治方法，在弱膨脹土地基改良處理中具有良好適用性。

（2）換土法。在膨脹土處理中，換土法較為直接，可直接利用普通土體進行地基膨脹土換填，通過該方式，可有效提升基礎強度，防治膨脹土危害工程質量與安全。一般情況下，多在強膨脹土地基處治中采用換土法，其缺點為成本偏高。

（3）保濕法。通過不改變土體內的含水率，達到膨脹土地基脹縮性統一的目的。在工程實踐當中，多采用密封法用于已成型的地基頂部處理，比如，密封土工布、灑布瀝青材料等。相比其他改良方法，保濕法效果有限，僅能起到輔助作用。

（4）化學改良法。作為膨脹土路基改良最常用的一種方法，化學改良法是指將不同類型的無機物質或有機物質摻入土體內，通過改變膨脹土顆粒的表面活性，促使膨脹土和水之間關系的改變，最終保證在吸水條件下膨脹土仍可滿足工程強度規定。

（5）生物改良法。將微生物附著于膨脹土土體表面，以此減小粘土礦物液面張力，并實現粘土礦物表面疏水化，大大增強顆粒間的粘聚力和土的抗剪強度，滿足工程建設需求。

2 工程概況

某公路路基土石方工程，主要工程量如表1所示。在道路全線內存在大量膨脹土，無法用于路基直接填筑。在全線共設棄土場5個，占地面積達到223畝，棄土場占地面積過大，其中占用耕地情況嚴重，加之后期棄土場維護管理難度較大。為了保護耕地資源，減少對當地生態環境的不利影響，應采取一定措施，充分利用挖方棄方，降低借方量。通過勘查結果顯示，本路段多為中、微膨脹土，為減少棄方，合理利用資源，決定采用生石灰改良膨脹土，并用于填筑路基。

為確保路基填筑質量滿足設計要求，可選取具有代表性的路段作為試驗段，即k10+210～k10+410，共200 m，采用生石灰改良膨脹土，1 m為填筑厚度。

3 膨脹土路基處治施工技術要點

3.1 測量放樣

利用GPS、全站儀等設備，結合復測導線點數據的基礎上，將路線中樁放出。同時，還要將路基邊緣、護坡道邊緣等位置準確標注出來，并復核用地寬度，進行橫斷面測量和繪制。

3.2 填前處理

填筑路基前，要清理干凈施工范圍內的雜物，比如樹根、表土、垃圾、淤泥等，并運送至棄土場。本工程路基原地面坡度在1：5以下，路表清理干凈后，可直接采用壓路機碾壓原地表，保證壓實度大于90%。

3.3 原地表下封層施工

采用碎石土用于原地表下封層，50 cm為總厚度，可分2層進行壓實厚度控制。當下層屬于特殊路基段的情況下，需處理完特殊路基之后，便可進行膨脹土改良處治，無需下封層施工。

3.4 改良膨脹土施工

根據工程現場實際情況，決定采用路拌法進行膨脹土改良施工，施工工藝流程如圖1所示。

（1）擺放生石灰。結合工程現場情況，采用袋裝生石灰用于本工程。在袋裝生石灰攤鋪前，可按照摻灰用量，在素土上打出方格，做好生石灰用量合理控制。按照試驗室配合比情況，確定4%為生石灰摻量，根據規范要求，路拌法施工時，摻量可適當提升0.5%，因此，實際生石灰摻量為4.5%。按照5 m×5 m網格間距計算，松鋪厚度及密度分別以30 cm、1.30 kg/ m3×103 kg/ m3為準，經計算可得：

V=5×5×0.3=7.5 m3;M=7.5×1.30×103=9 750 kg。

基于生石灰摻量4.5%，最終得出生石灰摻量：

9 750×4.5%=438.75 kg

待每格用灰量確定后，即可擺放生石灰。通過人工方式，將生石灰均勻撒布其上，保證攤鋪均勻。

（2）拌和。待完成上述施工后，可通過路拌機進行拌和，拌和遍數和時間由現場實際情況為準，保證混合料粒徑在≤150 mm。拌和過程中，要指派專人進行拌和厚度的檢查，拌和機需向下一層打入1 cm～2 cm，避免素土夾層現象發生，同時，需按照“兩側—中間”的順序拌和。并詳細檢查拌和中生石灰土的含水量和生石灰劑量，若不符合施工規定，需及時補灑，并重新進行均勻拌和，直至滿足施工要求。

（3）初步整型。拌和均勻之后，可先通過人工方式找平不平整部位，隨后再利用推土機進行排壓。松鋪系數設為1.18，通過木樁控制標高。整平時，可采用平地機，保證整平后各項指標均可達到規定要求。

（4）碾壓。在混合料含水量滿足最佳含水量要求的基礎上，即可合理配置壓路機設備進行碾壓施工。碾壓過程中，可采用振動壓路機先進行2遍小振，隨后進行大振，保證壓實度滿足設計要求，隨后進行1遍靜壓，直到表面無顯著輪跡現象。碾壓施工后，需進行壓實度的準確記錄，若壓實度不符合，應再次進行壓實，直至滿足壓實度要求，才能結束碾壓施工。

（5）養生。完成上述施工后，需進行7天以上的灑水養生，在此期間禁止車輛通行，待滿足施工要求后，便可進行上層施工。

（6）檢測。施工結束后，要對灰劑量、壓實度、厚度、高程等進行檢測，保證生石灰改良膨脹土路基質量良好。

4 結束語

綜上所述，作為一種常見的土質結構，膨脹土力學性質穩定性較差，一旦遇到外界水分，極易發生膨脹問題。若在此類土質上修建公路工程，將會對路基結構穩定性造成不利影響，因此，必須做好膨脹土改良處治。摻加生石灰，可以有效改善原有土體結構，改善膨脹土的使用性能。在實際施工中，必須嚴格按照施工規定要求，規范施工流程，加強質量控制，才能最大限度減少膨脹土危害，提高路基承載力與穩定性，延長工程使用年限。

參考文獻：

[1]王友濤.分析高速公路石灰改良膨脹土路基施工技術[J].低碳世界，2019，9（10）：220-221.

[2]梁瑞福.石灰改良膨脹土及在市政道路路基工程中的應用[J].科技信息，2010，02（23）：321+275.

[3]連玉超.石灰改良膨脹土集中預拌路拌法填筑路基施工技術[J].交通世界，2016，23（10）：56-57.