公路石灰改良膨胀土施工技术分析.docx

公路石灰改良膨胀土施工技术分析 赵东均+花振军摘 要： 伴随社会经济发展速度的不断提升，我国公路事业也得到了极大发展。石灰改良膨胀土技术的合理应用，可全面提升工程建设质量。为此，本文在全面分析膨胀土性质的基础上，对公路石灰改良膨胀土施工工艺进行了探究，以期提高路基稳定性、延长公路使用年限。关键词： 公路工程；施工工艺；膨胀土一、膨胀土构成及性质分析1、膨胀土构成。膨胀土主要由蒙脱石矿物成分组成，强亲水性矿物质是膨胀土的粘粒成分。硅氧四面体片以及氢氧化铝八面体片对土体物理性质起着重要的作用。膨胀土主要由夹着一个八面体片的两个四面体片重复堆积组成，从而形成三层型。根据层间水化离子的吸附水性，结构单位填充会造成晶格活动较大，从而让整个土体的压缩性和膨胀性变大。2、膨胀土性质。膨胀土和其他粘性土有很大的区别，具有强烈的吸水膨胀、失水收缩、易裂缝、易固结以及强度容易衰减等特性。在公路建设中必须处理好改性，避免对公路建设造成巨大损害。不同情况下的压力膨胀率和自由膨胀率可以反映土的具体膨胀性能。膨胀土的含水量和膨胀率大小成反比关系，膨胀率越高，土的含水量就越低。因此，自由膨胀率是反映膨胀土工程地质分类最主要的因素。交通部门根据相关法律规定：Fs90%的为膨胀土；Fs在65%90%之间的是中性膨胀土；Fs在45%65%之间的是弱性膨胀土。土体当中含水量是施工性能改性的重要条件。二、公路石灰改良膨胀土施工工艺1、施工准备依照设计规定，施工前有效处理天然原地面、沟塘，检测原材料的质量，选用不同剂量灰土进行标准试验，按照具体施工现状进行作业区段的合理划分，以100到200m作为各个作业区段。按照填土高度、分层填筑厚度等进行各个区段压实度、灰剂量位置填土层数的划分及确定。2、取土闷灰选取生石灰作为取土闷灰的材料，要求施工前将土坑内的杂物清理干净，如地表耕直土、腐渣土等，随后推平地表，通过原状土的相关参数对各车生石灰的摊铺面积进行准确计算，随后将方格打在地面上，且利用人工的方式把生石灰均匀地摊铺到各个方格内，并利用挖掘机进行3到4天挖土闷料。为确保土料含水量最佳化及产生土料“砂化”效果，要求通过挖掘机在闷料环节每天都进行1遍土料翻拌。3、上土摊铺选取水平分层填筑法填筑路基，填筑是路基2側需多出30到50cm。按照土的压实厚度、松铺系数等进行各车土松铺面积的确定，且将方格打在地面上，并有效控制方格内土的用量。运土一般都会选取自卸汽车，推土机摊铺施工中应具有均匀性。4、翻晒破碎土料在第一次掺灰处理且摊铺后，可及时翻晒、破碎土料。按照当天天气情况进行翻晒，定时选取铧犁翻耕土料，并进行土块破碎施工。翻晒土料环节，要求对土料含水量进行定期测量，并对土块破碎具体情况进行检查及进行第二次掺灰时间的确定。5、二次掺灰第二次掺灰时间，以土料内土料粒径在8cm以下且土料含水量为最佳值范围内时进行施工。选取消石灰作为第二次掺灰材料，施工前土层表面需选取轻型压路机进行压实，随后通过平地机做好整平工作，且根据压实土层的实际干密度、厚度等技术指标对二次掺灰量、每车摊铺面积加以准确确定，同第一次掺灰一样，要求将方格打在地面上，且控制每车石灰摊铺量，随后通过人工结合平地机的方式均匀摊铺石灰，确保其平整度。6、粉碎拌和均匀摊铺、整平石灰材料后，需及时进行土料粉碎施工，选取的机械为稳定土拌和机。粉碎施工阶段，要求指派专人对拌和机的拌和深度进行详细检测，防止素土夹层问题产生。除此之外，要求进行一次粉碎施工，就必须对土料的含水量、土颗粒分布情况进行一次检测，直到土颗粒在5cm以上的材料含量在5%以下，及土颗粒在2cm以上的含量在20%以下即可。与此同时，土料粉碎后在对其石灰剂量、含水量进行测试时，相比设计石灰剂量，各个测点石灰剂量应多出-1%左右，且相比最佳含水量，含水量在其+3%范围内，就可以实施整平、碾压施工。当具有较低灰剂量，需进行石灰快速补充及拌和施工，当具有较高含水量时，可通过铧犁不间断地进行翻拌施工，以此达到含水量减小的目的。7、稳压整平粉碎土料后，可选取光轮压路机进行1遍稳压施工，随后按照相关规定通过平地机进行整平施工，其施工顺序为从边侧到中间。整平施工中，需对土层厚度进行及时测量，且按照此时土料松铺系数进行土层厚度合理化调整。进行顶层施工时，在稳压、整平土层后需进行高程测量，且根据设计高程、土料松铺系数等再次整平土料，直到土层各项条件与设计规定相符。8、碾压完成土料整平作业后，需及时进行碾压施工，应具有连续性，直到其能够满足规定压实度、外观质量。通过试验段确定碾压机械组合、遍数，各层土碾压时间必须控制在12h小时以内。碾压施工中，如表层含水量不足，出现松散问题，需及时进行水分补充，并保证材料与轮胎不产生粘结现象，随后进行碾压施工。如局部位置出现弹簧问题，应及时将弹簧土挖除，且回填质量合格的土料，并做好压实施工。碾压施工顺序为从边侧逐步碾压到中间位置，压路机需进行40到50cm重叠，与其他位置相比，路基边侧位置应多进行2遍碾压。9、台后填土各层填土碾压成型后，需组织相关人员进行及时验收，具体内容涵盖压实度、灰剂量、高程等，弯沉验收作业需用于上路床顶层。随后选取薄层填筑桥台背后、涵洞等位置的土层，且在20cm以内控制其松铺厚度，因施工作业面相关因素制约，此位置土料需在相近路段完成各项施工流程后，通过推土机向所填位置放置，且做好整平、碾压作业。如边角位置压路机碾压难度大时，可选取小型夯实机械进行施工，以此确保其压实度满足施工规定。三、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。四、结束语综上所述，膨胀土是一种分散性较高、胀缩性能大的特殊粘土，具有多裂隙性、超固结性和湿胀干缩等特性。为此，必须根据膨胀土具体特点，对膨胀土进行适当处理，并制定有效的措施，保证施工的整体质量。参考文献1佟辉.高速公路路基膨胀土填筑技术研究D. 长安大学 2012.2胡拔香. 随岳高速公路膨胀土路基施工技术研究D. 长安大学 2011.3阮志新，蓝日彦，陈宏飞. 石灰改良膨胀土填筑路基的施工工艺及质量控制J. 中外公路. 2012（02）.4 陶福金.武汉至安康铁路襄胡段路基石灰改良膨胀土填料试验研究J. 路基工程. 2011（05）. -全文完-