分析风化砂改良膨胀土路基施工关键问题 4页

分析风化砂改良膨胀土路基施工关键问题李央朱学坤江西交通职业技术学院摘要：针对某公路工程膨胀土路基实际情况，提出两套施工方案，并在介绍具体施工工艺的基础上，深入分析了风化砂改良膨胀土路基施工关键问题，为膨胀土路基施工处理提供可靠的依据。关键词：膨胀土路基;风化砂改良膨胀土;关键问题;膨胀土路基是典型的特殊路基，主要表现为当受到气候性干湿循环等外界因素作用时，路基反复出现膨胀与收缩，影响路基自身稳定性，造成一定安全威胁。因此，必须根据路基所在范围实际情况，采取有效措施进行处理。1施工方案某公路沿线内分布着大面积膨胀土，经勘察与测试得知，公路沿线内地下水位受地势影响，在低水位段，所含膨胀土含水率相对较低，黏性不大，有强度存在;而在高水位段，所含膨胀土不仅含水率高，而且在部分地段还存在积水，黏性极大，无强度。根据以上结果，分别制定两套路基施工方案。方案一:对低水位段，因基底膨胀土保持在半饱水的状态，有强度存在但不高，不能满足大型机械设备进场使用要求。所以在开挖施工后，先铺设200cm厚碎石,再由冲击夯进行夯实，以起到提升承载能力的作用；在碎石基础上铺设厚度为20cm的黏土，待整平与找坡以后通过碾压提高密实度;碾压后的黏土层表面铺设防水层，主要采用复合土工布，再铺设厚度为100cm的改良后的膨胀土，一共分为四层进行分别铺设和碾压，要求压实度不能低于96%。改良后的膨胀土上方铺设厚度为20cm的黏土，以发挥出有效的封水作用；上方再铺设厚度为80cm的炮渣，最后施工路而。为确保路基整体横向排水顺畅，路基的横坡确定为4%,并于右侧挖方段布置片石边沟[1]o方案二:对高水位段，因基底膨胀土保持在全饱水的状态，所以几乎不存在强度,为了提高路基整体稳定性，需采取打碎石的方法对基底进行强化，桩径、桩长和间距n分别为50cm、lOin和2m;抛填100cm厚碎石，由冲击夯进行夯实;夯实后的表面铺设20cm厚黏土，经整平与找坡后进行碾压，直至达到密实;铺设与方案一相同的防水层;铺设改良后的膨胀土，一共分为四层进行铺设和碾压，要求碾压的压实度必须在96%以上;铺厚度为80cm的炮渣;路面施工。为确保路基整体横向排水顺畅，路基的横坡确定为4%。2施工工艺待基底强化后填筑路基。填筑施工共分3个阶段和15个流程，其中，3个阶段主要为:垫层施工、土工布施工与改良膨胀土填筑;每个不同的阶段都包含5个程序。(1)建层施工。取土由自卸运输车进行，机械化摊铺，现场施工人员配合摊铺机械进行整平与找坡后，使用压路机进行碾压，同时设置4%的横坡，完成碾压后检测签证。(2)土工布施工。土工布由人工进行滚铺，表面应做到平整、无褶皱和凸起，同时预留一定变形余量;搭接采用全断面热风焊接的方式，其横宽为10cm;铺设完土工布后进行全断面检查，检查确认无误后为后续改良膨胀土的铺设做好准备。(3)改良膨胀土填筑。采用路拌法，在分别铺设了膨胀土、风化砂及碎石以后，使用机械设备进行拌和，完成后再次分层铺设，由施工人员进行找平后使用压路机碾压至密实。其中，摊铺和整平共分为三道工序，即初平、整形与终平。沿路线的纵向，由作业面的两侧向屮间逐段进行，保持0・4ni的压痕重叠。如果在实际情况中碾压较为困难，则可改用斜向进退的方法。此外，根据气候情况采取相应的保温保湿措施，避免产牛裂缝及1。3关键问题3.1严格控制强夯质量为提高强夯质量，应切实做好以下工作:首先，密切注意排水设计与施工，避免水害的发生;对于路基沉降要提高观测频率，如果路基实际位移出现异常，则要采取有效措施进行加固。其次，在强夯开始前，对落距与锤重进行检查，确保强夯冲击作用能满足施工要求;放线过程中确保轴线控制点及夯点具体位置处于容许偏差范围内，其屮轴线位移偏差不能超出200!0),夯点具体位置偏差不能超出150nmi;在完成了放线以后及时进行上报，通过校核确认合格后才能开始强夯作业。最后，在强夯之后要对夯坑位置进行击实检查，及时发现和纠正偏差;如果发现由于坑底部倾斜而使夯锤出现明显歪斜时，应对坑底部进行回填进行二次强夯作业;在夯击的次数达到规定数吋，应使用水准仪对夯沉量进行测量，确认无误后开始下一阶段强夯作业［3］。3.2严格控制含水率在对膨胀土进行粉碎与拌和时，由于会受到气温等因素的影响，混合料实际含水率会有下降的明显趋势，使得实际工作中常常要洒水二次拌n和，不仅影响工期，还会增加一定成本。基于此，在进行破碎与拌和之前，应严格按照宁高勿低的基本原则对含水率进行严格控制。施工过程屮，混合料实际含水率应比最佳值略高，通常以处于2%-4%范围中为宜。3.3严格控制颗粒细度混合料中的颗粒粒径越小，其比表面积越大，膨胀土和风化砂之间的接触就越充分，越能保证改良的实际效果。在现行路基施工规范当中，对于完成破碎与拌和Z后的混合料颗粒路基，提出了不可超出15mm的要求，依照试验与改良膨胀土路基试验段对拌和次数和颗粒粒径的关系与粒径控制标准研究，在采用路拌法的情况下，混合料粒径必须严格控制在40mm以内［4］。3.4严格控制混合料拌和均匀性掺加风化砂的改良膨胀土，其粒径分布被改变，混合料拌和均匀性会直接影响改良最终效果。在采用路拌法的情况下，混合料拌和均匀性主要受拌和次数影响。混合料摊铺均匀性是确保风化砂能够均匀分布的慕础，因为采用路拌法尽可以使部分地区的的上方土层达到均匀状态，在摊铺施工前通过对作业面的平整，以及划方格网来有效控制;合理的混合料拌和次数是确保填料分布均匀的重要举措，同吋也是对施工成本进行有效控制的关键因素。3.5严格控制土工布施工首先，建层必须做到平整和无杂物，如果存在杂物，必须彻底清理。然后使用人工滚铺的方式进行施工，为避免人员在土工布上行走时造成不必要的损坏，应采用逆行法。在对上层土工布进行铺设时，应采取有效措施避免破坏下层的土工布。为了保证土工布施工质量，坡面不得存在水平连接，口焊接宽度不能窄于20mm。完成施工后进行全幅复查，若检查发现有破损，则立即修补，检查确认合格后按方案要求覆盖垫层［5］。3.6严格控制碾压质量为使路基压实度满足不低于96%的基本要求，在碾压过程中必须采取分层铺筑和碾压的方法，每个工作层的填料松铺厚度以小于30cm为宜。碾压开始前，先检测填料含水率，如果填料实际含水率未达到容许范围，则要根据结果进行晾晒或洒水，当含水率处于容许范围后即可进行碾压。依照现场碾压施工工艺的相关试验结果，对机具型号及碾压的技术参数进行严格控制，对无法压实的部位,可使用小型机具由人工进行夯实，但要注意和主体部分的整体性。4总结(1)通过对本公路工程路基持续近三个月的沉降观测得知，路基月均沉降速率在3nini以内，可认为路基处在相对稳定的状态，施工方案合理可行。n(1)沉降量分析结果表明，风化砂改良膨胀土路基试验段的实际沉降量符合现行技术规范的规定，进一步验证了方案的合理性与可行性。(2)在路基施工过程屮，应注意填料含水率、碾压质量、混合料拌和均匀性等的控制，这对减小或避免工后沉降都具有不可忽视的重要作用。(3)因风化砂自身存在粒径，所以可以和膨胀土十分均匀的拌和。从本项目实践应用效果中不难看出，施工方法不仅操作简单，而且效果显著，具体良好的推广应用价值。参考文献[1]杨俊，刘枇宜•冻融循环对不同比例风化砂改良膨胀土膨胀力的影响[J]•水土保持通报，2016(04):133-137.[2]杨俊，黎新春，张国栋，等•风化砂改良膨胀土机理及边坡稳定性分析[J]・江苏大学学报(自然科学版),2014(05):600-604.[3]杨俊，杨志，张国栋，等•初始干密度对风化砂改良膨胀土收缩特性的影响[J]•合肥工业大学学报(自然科学版),2014(07):855-859.[4]杨俊，许威，张国栋，等.上覆荷载对改良膨胀土膨胀性影响研究[J].云南农业大学学报(自然科学),2013(05):713-718.[5]杨俊，黎新春，张国栋，等•利用风化砂改良膨胀土路基的探讨[J]・实验室研究与探索，2013(04):47-51・