高速公路石灰改良膨脹土路基施工技術(shù)的應(yīng)用研究

王飛

（申成路橋建設(shè)集團(tuán)有限公司，河北保定071000）

1 引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，高速公路建設(shè)的規(guī)模不斷擴(kuò)大。但是，由于高速公路的建設(shè)區(qū)域跨度較大，常出現(xiàn)不良地質(zhì)條件，如膨脹土。膨脹土的土體強(qiáng)度較小且抗?jié)B透能力弱，極易受到外部環(huán)境的腐蝕。為了更好地完成在膨脹土質(zhì)區(qū)域的高速公路建設(shè)，當(dāng)前一些研究者正在不斷研究相關(guān)的技術(shù)方法對(duì)膨脹土質(zhì)進(jìn)行改良，其中最有效的方法是石灰改良法，通過將石灰摻入膨脹土體中，可以增強(qiáng)膨脹土體的本身強(qiáng)度，使土體能夠適應(yīng)高速公路建設(shè)的需要。本文重點(diǎn)針對(duì)高速公路石灰改良膨脹土的路基施工技術(shù)進(jìn)行研究，明確施工流程與強(qiáng)化措施，對(duì)促進(jìn)我國(guó)高速公路建設(shè)事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

2 工程概況

本研究以榮成—烏海高速公路為例，其由東至西橫貫山東、河北、天津、山西、內(nèi)蒙古5 個(gè)省（市、區(qū)），是我國(guó)北部地區(qū)東西方向的主要通道，是西北地區(qū)通往環(huán)渤海灣地區(qū)的主要出海通道。根據(jù)地質(zhì)勘察結(jié)果得知，該高速公路的河北徐水—淶源（冀晉界）段LJSG-7 合同段，在修建過程中需要穿越大量單一地層結(jié)構(gòu)，且區(qū)域內(nèi)存在大量膨脹土，對(duì)高速公路的路基建設(shè)直接造成了阻礙。該工程選用石灰改良膨脹土路基施工技術(shù)，以此克服膨脹土對(duì)路基施工造成的不良影響。為保證該路段高速公路路基施工工作的順利開展，建筑企業(yè)還制定了全面的質(zhì)量管理體系，保證了工程施工的順利開展。

3 高速公路石灰改良膨脹土路基施工流程

3.1 測(cè)量放線與填前處理

首先要對(duì)施工路段的地質(zhì)情況進(jìn)行勘察，確定膨脹土區(qū)域的起點(diǎn)與終點(diǎn)，同時(shí)還要對(duì)膨脹土路段的土質(zhì)情況劃分等級(jí)，對(duì)后期石灰摻入量的確定提供數(shù)據(jù)支持。此外，高速公路的路基與邊溝寬度要根據(jù)中樁高度而定。施工技術(shù)路段確定完畢后，要開展相應(yīng)的填前處理，例如，對(duì)施工環(huán)境的清潔程度進(jìn)行檢查，針對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行全面清理，在此過程中還要對(duì)原有的路面坡度進(jìn)行調(diào)整，為后續(xù)路基施工提供保障[1]。

3.2 地表封層施工

進(jìn)行地表封層施工時(shí)，為保證路基的透水性能，可以選擇碎石土為主要的施工材料，并分2 層進(jìn)行填筑，將每層的施工厚度控制在約25cm，不能過厚或過薄。以此保證高速公路項(xiàng)目的整體施工質(zhì)量及秩序，具體施工措施如下：（1）對(duì)原路面進(jìn)行整體攤鋪，由于路基邊緣在施工與后期使用時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)沉降現(xiàn)象，因此，對(duì)路基邊緣進(jìn)行填筑施工時(shí)，路基邊緣應(yīng)比路基寬50cm，以保證路基邊緣的壓實(shí)程度；（2）在開展路基碾壓施工時(shí)，要根據(jù)路面施工情況選擇重型光輪壓路機(jī)、振動(dòng)壓路機(jī)等進(jìn)行施工，在碾壓施工完畢后，要對(duì)路面的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)算，將路面的壓實(shí)程度控制在合理范圍內(nèi)[2]。

3.3 改良膨脹土施工

本研究中的石灰改良膨脹土施工選擇的方法為路拌模式，具體措施如下：（1）臺(tái)階設(shè)置工作是施工階段的首要工作，相關(guān)工作人員要按照1∶1 的坡度設(shè)置分層臺(tái)階，并且根據(jù)路面與路基的綜合負(fù)載量設(shè)定石灰的摻加系數(shù)，計(jì)算出準(zhǔn)確的石灰使用量。（2）本次工程施工采用袋裝石灰，使用前采用路拌機(jī)進(jìn)行拌和，拌和過程中要對(duì)生石灰的含水量進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。（3）完成以上工作后，路面表層會(huì)存在坑洼區(qū)域，這時(shí)需要采用已拌和的石灰進(jìn)行填補(bǔ)，保證路面與路基的整體平整度，為后續(xù)碾壓施工提供保障[3]。

3.4 計(jì)算生石灰摻雜量

根據(jù)試驗(yàn)所得結(jié)果，本次工程項(xiàng)目選定生石灰的配比量為4%，同時(shí)由于本次高速公路路基施工選擇路拌法，因此，可以相應(yīng)地提升0.5%，也就是將生石灰的摻入量控制在約4.5%，并且按照5m×5m 的網(wǎng)格間距進(jìn)行計(jì)算。最后，項(xiàng)目質(zhì)量管理部門與技術(shù)管理人員要根據(jù)石灰改良膨脹土路基施工項(xiàng)目的技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行檢驗(yàn)，保證實(shí)際施工質(zhì)量參數(shù)與預(yù)計(jì)方案相同，如果發(fā)現(xiàn)施工問題，要及時(shí)進(jìn)行更改處理。

4 高速公路石灰改良膨脹土路基施工的技術(shù)強(qiáng)化措施

為保證高速公路石灰改良膨脹土路基施工質(zhì)量，本次工程項(xiàng)目中還采取相應(yīng)的強(qiáng)化措施，具體如下：

首先，對(duì)摻拌混合料的質(zhì)量進(jìn)行控制，明確土中的石灰含量，主要以石灰劑量形式進(jìn)行表現(xiàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，選擇一次性摻灰量為6%的比例進(jìn)行攪拌，隨后對(duì)石灰摻合料進(jìn)行擊實(shí)試驗(yàn)，得到最優(yōu)含水率為14%，同時(shí)最大干密度為1.87g/cm3，因此，在實(shí)際摻兌環(huán)節(jié)還要考慮用料誤差，石灰摻合料勾兌完畢后，還要對(duì)實(shí)際摻灰量進(jìn)行檢測(cè)，為后期拌制工作提供數(shù)據(jù)依據(jù)。拌料時(shí)還要注意均勻性，不要產(chǎn)生中間夾層或素土現(xiàn)象。

其次，要對(duì)石灰拌料的含水率進(jìn)行準(zhǔn)確控制，根據(jù)該工程的實(shí)踐結(jié)果，可以了解到當(dāng)對(duì)弱膨脹土進(jìn)行石灰改良施工時(shí)，需要使填料的含水率超出最佳含水率的2%～3%，以此提高進(jìn)石灰拌料的應(yīng)用質(zhì)量，而且可以加快施工進(jìn)度。此外，針對(duì)不同程度的膨脹土開展石灰土改良施工時(shí)，還要提前進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn)，例如，本次工程中結(jié)合膨脹土質(zhì)情況，將改良摻灰量控制在約6%，同時(shí)將拌料含水率最佳值設(shè)定為14%，并且為滿足工期要求，將膨脹土的含水率控制在20%±2%，有利于土料的翻曬與失水。

最后，完成石灰土改良施工后，在質(zhì)量檢驗(yàn)環(huán)節(jié)要結(jié)合項(xiàng)目的質(zhì)量要求，對(duì)高速公路路基平整度與壓實(shí)度開展檢驗(yàn)，檢驗(yàn)人員要在規(guī)定時(shí)間內(nèi)檢查公路壓實(shí)程度，將檢測(cè)頻率設(shè)定為2 000m2且檢測(cè)點(diǎn)超過4 點(diǎn)，如果檢測(cè)面積小于2 000m2，需要將檢測(cè)點(diǎn)設(shè)定為4 點(diǎn)。當(dāng)檢測(cè)結(jié)果與工程要求存在差異時(shí)，要及時(shí)分析質(zhì)量問題產(chǎn)生的原因，并且根據(jù)差異程度制定補(bǔ)救措施，以提升高速公路石灰改良膨脹土施工質(zhì)量。

5 結(jié)語

綜上所述，當(dāng)前在我國(guó)高速公路施工中，多數(shù)工程項(xiàng)目都需要途經(jīng)大量膨脹土區(qū)域，如果不采取相應(yīng)的強(qiáng)化處理措施，會(huì)直接影響路基應(yīng)用質(zhì)量。因此，本文針對(duì)高速公路石灰改良膨脹土的施工技術(shù)進(jìn)行研究，并且提出相應(yīng)的施工流程與強(qiáng)化措施，具體為準(zhǔn)確辨別膨脹土種類、重視膨脹土路段的壓實(shí)施工、加強(qiáng)對(duì)施工氣候的監(jiān)管、優(yōu)化膨脹土路段的施工策略，這樣才能有效提升高速公路建設(shè)的質(zhì)量與效率。