公路石灰改良膨胀土路基施工技术探讨

王赟赟+陈毅

摘 要： 路基作为公路施工的主要结构层，膨胀土无法直接作为路基填料，应采取科学有效的措施进行处理，才能满足路基强度、稳定性需求及路基使用性能。目前公路路基施工中石灰改良膨胀土工艺极为常见，该技术的应用可大大提升施工质量、缩短工期及具有良好经济效益。为此，本文结合具体工程案例，对公路石灰改良膨胀土路基施工原理、施工工艺进行了分析与探讨。

关键词： 公路工程；石灰；膨胀土；路基施工

一、工程案例分析

某公路工程沿线具有较大地势起伏，且地形极为复杂，总长度为1190m，40m为其全宽，两块板为其横断面，28560㎡为道路施工面积。膨胀土为本路段主要土质类型，其中10224㎡为膨胀土地质道路施工面积，干燥情况下膨胀土较硬，吸水后则呈现为流塑形，且强度、硬度快速降低，进而对路基施工质量造成严重影响。本工程根据施工现场具体情况，拌和施工现场弱、中膨胀土及非膨胀土填料，以此将其物理性质加以改善，且选取石灰改良膨胀土路基，降低施工成本，加快施工进度。

二、石灰改良膨胀土施工原理

在潮湿膨胀土内通过生石灰产生水化作用及离子交换作用，将2%生石灰添加到取料坑内，进行堆土闷料，进一步实现土含水量有效降低，且减少土颗粒表面活性，短时间内达到土颗粒之间粘聚力减小的作用，促使土料砂化。土料运输到施工现场后，即可严格遵循设计要求，进行消石灰适当掺加，待完成粉碎、拌和、整平及碾压作业后，可通过熟石灰的结晶效应、熟石灰和土的长期火山灰效应等，进一步提高石灰—土体系的总体强度、稳定性。

三、公路石灰改良膨胀土路基施工工艺

1、施工准备

施工前准备工作主要包括试验准备，材料准备、松铺厚度确定、测量准备、人工机械准备等。施工前首先需对准备作为填料的取土场进行取样，把符合Ⅱ级以上级别的石灰和土样按设计要求的掺配比例混合后进行土工试验，确定路基填筑时的控制标准，如最大干密度和最佳含水量。然后进行现场备料，石灰存放场地应选在取土场附近和地势较高的位置，最好临近水源，如果长时间堆放需覆盖封存。生石灰在使用前7-10天进行消解，消解后的石灰应该能通过10毫米筛孔的筛。根据每段每层路基填筑的宽度、厚度、长度和测得的干密度计算所需要的石灰量和灰土数量，根据石灰掺配比例、材料含水量以及现场料车运输能力计算每种材料用量和每车料的堆放距离。

接下来是松铺厚度的确定，松铺厚度是根据拌合设备的拌合能力、压路机压实效果等通过试验来确定的。本段落松铺厚度确定为20cm～25cm，压实后厚度大概在15cm～20cm。最后进行测量准备工作，需进行施工放样，订出中线桩、边桩、高程控制桩的位置，绘制纵断面图、桩点分布图、排水系统图等。这里特别值得一提的是，膨胀土路基填筑要特别重视排水系统的施工，设置纵横向排水系统，疏通水系，降低路基施工范围内的地表水位，为填前碾压质量控制、路基基底顺利封底提供保障。

2、清表处理

路基填土前先要清除地表土、杂草等，并挖出淤泥，泥质软土等进行填筑前碾压，压实度要符合图纸要求，检测合格后才开始填筑石灰改性膨胀土。如果路基填土高度在一米以内，需挖除30cm～60cm膨胀土后换填石灰改性膨胀土。

3、初步拌合

石灰改良土的备料一定要选在取土场附近或路基零填挖断面内比较平坦的场地集中进行，可以避免对周围环境的污染。清除地表土后先用挖掘机或推土机在土场取土，然后根据取土深度计算出的石灰用量掺配石灰，所取土的含水量要控制在最佳含水量提高3%～4%，用挖掘机或装载机将石灰土进行初步拌合一到两遍，焖料24h～48h。焖好的石灰土颗粒不宜大于10cm，最大不能超过15cm，拌合好的石灰土可以采用EDTA法进行石灰剂量的检测，如果掺灰不足，在路拌时需根据试验结果增加石灰剂量，直至达到设计要求，石灰土的含水量应大于试验最佳含水量2%左右。

4、运输及摊铺

石灰土在备料场初步拌合后运到填筑现场，每台运输车辆所装灰土数量应大致相等，便于松铺厚度的控制，厚度按照试验确定的厚度控制，不能过厚，否则灰土拌和机拌合深度达不到，造成底部石灰土拌合不到位。根据计算确定卸料距离，洒上纵横石灰网格线，从路基一端开始，左右成行，前后等距离布土，注意不能长时间堆放，应尽快用推土机和挖掘机进行摊铺。

5、二次拌和

在拌合前要检测石灰土的含水量，如果含水量过小，应适当洒水；含水量过大，摊铺时应晾晒，在洒水或晾晒期间要及时检测灰土的含水量，使含水量大于最佳含水量的1%～2%。拌合设备要采用专用灰土拌和机充分拌合，拌合过程要随时检查拌合的深度、均匀性、颗粒粒径，使拌合均匀，不存在夹层，为碾压创造有利条件。注意不得在雨天施工，雨季要采取必要的防护措施。

6、整型及碾压

路基整型要按照图纸规定的坡度和路拱进行，在灰土拌合均匀后先用平地机初步整平和整型，在直线段，平地机由路边向路拱中心进行刮平，然后用钢轮压路机快速碾压一遍，以突出潜在不平整部分，再用平地机将不平地方进行精平，如遇到局部低洼处机械不容易整平的地方应配合人工整平。碾压前检查铺装石灰土层的宽度和厚度。在整平过程中一定要处理好接缝，接缝要顺直平整。整平之后就是碾压，采用18t振动压路机进行碾压，碾压应该遵循“先边后中，先轻后重，先稳后振，先慢后快，由弱至强”的原则，控制好碾压速度，直至达到规定的压实度为止。

7、养护

为了保证灰土施工完后表面不开裂，上下层灰土施工应连续进行，最好不要超过24h。否则需要采取必要的养护措施进行保湿处理。如果已经出现裂纹，在上层灰土施工前需对下层进行洒水重新碾压，封闭裂纹。

四、公路石灰改良膨胀土施工质量控制

1、质量检测

压实质量是路基施工质量管理最重要的内在指标之一，只有充分压实，才能保证路基的强度、刚度、平整度以及使用寿命。现场用灌砂法分层检测压实度，只有检验值合格后方能进入下一道工序。若抽检点压实度均不合格，要求进行补强，或静置1d后继续碾压，直至满足规范要求为止。

2、分层填筑厚度控制

根据行车荷载在土中分布的特点，路基填筑施工中，不同填筑层位要求达到的压实度不尽相同，且每填筑一层，均受其下层基土的含水率和压实度影响，填筑层位低，要求的压实度较小，而层位高则较大，因此要求石灰土分层填筑厚度随路基下层含水率和相应压实度做出相应调整。施工前先按填土厚度、松铺系数计算出试验路段的用土量，进场卸土时安排专人指挥车辆倒土、收方计量，并随时检测、调整、记录松铺厚度。填料粒径控制该试验路段在灰-土掺拌过程中，土块粒径控制在60mm以内，不允许含有大块土团，以免影响改良土的性能。

五、结束语

综上所述，石灰改性膨胀土路基施工技术作为一項成熟的施工技术已经被工程广泛使用，但是其施工过程仍有很多需要改进之处，这就需要我们不断通过实践去探索，去研究，通过精细化施工、管理、控制来更好的保证工程质量，节约建设成本，提高经济效益，实现企业名利双收。

参考文献

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