膨胀土路基施工要点探讨 2页

2014年7月建材与装饰交通建设膨胀土路基施工要点探讨何永翔（重庆对外建设（集团）有限公司重庆401121）摘要：我国社会不断发展，公路等基础设施不断完善。随着公路工程数量的不断增加，人们对公路工程质量方面也提出了更多、更高的要求。本文主要以某省道为例，分析了膨胀土工程特性与膨胀土的路基施工要点，以供相关人士参考与交流。关键词：膨胀土；路基施工；要点；探讨中图分类号：U415文献标识码：B文章编号：1673-0038（2014）29-0141-02引言该路段膨胀土为中、弱性膨胀土。根据有关规范的规定：强膨胀我国地域非常辽阔，不同区域地质构造、地貌、地形、气候与土不得作为路基填料，中等膨胀土经处理后可以用作填料，用于岩土等等地区性与地质性的特殊条件，将会形成多种类型的自二级及二级以上公路路堤填料时，改性处理后胀缩总率应不大然灾害，对公路路基的强度与稳定性造成一定影响，必须要进行于0.7%；胀缩总率不超过0.7%的弱膨胀土可以作为填料。此省特殊岩土设计与处治。近年来，我国很多公路受到膨胀土的严重道目前建设为二级公路，本着节约成本和施工方便的原则，设计危害，因此进行膨胀土路基施工要点的分析是非常有必要的。中将经过改性的中、弱膨胀土用作路基填料。结合工程的实际情况与膨胀土本身的特点可知，膨胀土的工1膨胀土概述程特性为：土块极难粉碎，含水率高，失水后收缩量大，胀缩循环膨胀土是在地质过程中形成的一种多裂缝并具有显著胀缩变形，吸湿后强度和稳定性迅速下降，压实难以达到设计要求性的地质体，其黏粒成分主要由强亲水性矿物蒙脱石或伊利石等。这些特性不利于路基填筑施工和路基质量控制。因此，需要等矿物成分组成，具有超固结性、裂隙性、吸水显著膨胀软化、失对膨胀土进行改性处治，来消除或降低其对路基填筑的不利影水收缩开裂且反复变形等与正常固结黏土不同的工程性质。由响，膨胀土改性通常采用物理处治或者化学改性的方式来完成。于膨胀土的这种工程特性，使其在公路工程施工中经常出现滑物理处治的基本思路是将膨胀土填于特定的路基部位，限制其坡、坍塌、结构物破坏、路基路面变形开裂等工程病害。通常情况填筑高度，同时采取有效的保湿防渗物理措施，设法控制路堤中下，膨胀土膨胀潜势可以按照表1进行分类。我国的膨胀土分布膨胀土的湿度不产生明显变化，使路基能够保持足够的强度和较为广泛，因此从工程实际情况出发，适当改性中、弱性膨胀土稳定性。本文根据膨胀土特性，重点从化学改性方面来探讨膨胀用于路基填筑，既可就地取材加快工程进度，又可以降低成本取土路基填筑技术。得较好的经济和社会效益。表1膨胀土膨胀潜势分类4膨胀土路基施工要点自由膨胀率（%）膨胀潜势4.1膨胀土改性—沙化40臆灼约65弱经过有关研究，膨胀土胀缩机理一般从两个本质方面加以认65臆灼约90中识：淤土中含有的胀缩性黏土矿物，蒙脱石自身的胀缩，即蒙脱灼逸90强石晶体的胀缩机理；于土中颗粒单元之间的平均间距的变化，即2工程案例土颗粒单元间的胀缩机理。掺石灰砂化膨胀土，正是从化学角度下面以我国某省道为例，对其膨胀土路基施工要点进行分析改变和降低这两种机理的作用影响。通过离子交换、碳酸化作与探讨。此省道路线全长为118.97km，按一级公路规划，二级公用、结晶作用、灰结作用等一系列化学和物理：化学作用，使膨胀路标准建设，设计速度为80km/h，路基宽度12m，其中有些路段土的塑性指标、水化能力下降，并导致土结构的松散，胀缩显著均涉及到改性膨胀土填筑路基的技术方案。变小。通常采用试验确定比例的生石灰进行砂化（生石灰和消石3膨胀土工程特性灰处理膨胀土的效果不尽一致，尤其是消石灰改良膨胀土在塑对省道中某路段所取土样进行膨胀试验，经过综合性分析，性指标、粒度分析当中存在的随龄期反弹回升现象；相对而言，得出以下结论：淤集中分布于地表上更新统层粘性土中，与路基生石灰稳定膨胀土的性质和性能均优于消石灰），在取土坑现场关系较为密切；于膨胀土成岩母质为上更新统粘土、粉质粘土，按照取土面积及取土深度估算土方体积，粗算生石灰用量。初步部分地段土层经耕植软化，主要粘土矿物成分为蒙脱石、伊利计算所需石灰用量公式为：石、高岭土等；盂岩性为灰黄色、黄褐色粘土，含铁锰质氧化条纹M石灰=V伊籽/w-[（V伊籽/w）（/1+B）]及斑点，具结核雏形，局部含钙质结核；榆自由膨胀率一般在42~式中：V-土方量，m3；籽-土的天然湿密度，kg/m3；w-土的天然81%之间，平均为58.9%。公路工程对膨胀土的判断分为初判和含水量，%；B-掺灰剂量（%）；初次掺灰量通常取用设计值的详判，根据自由膨胀率大于40%和液限大于40%的粘质土可以40%，但不超过30%。初判为膨胀土，最终判定根据胀缩总率及胀缩的循环变形特征通产情况下，膨胀土天然含水率相对较大，可在规划取土场以及其他指标相结合的综合判别方法。根据以上特征，可以判断·141·n交通建设建材与装饰2014年7月地时考虑到分块取土，四周挖排水沟，降低地下水位，从而降低纵横坡，达到表面平整，无坑洼现象。石灰与膨胀土之间发生复含水率。同时取土时尽量把土堆成大堆，这样有利于降低含水率杂的化学作用大多是在含有水介质条件下完成的，应适当增大和提高砂化效果。大堆闷灰通常3d左右，在这个过程中，闷灰控制含水量1~2个百分点有利于石灰与膨胀土化合消除其膨胀48h后利用装载机、挖掘机翻拌土堆，次数至少两次以上，可以加性，但不宜增大太多，以免达不到要求的干密度，或引起较大的强砂化效果。收缩变形。含灰量要必须达到标准要求，低于标准则为不合格，闷灰结束后，即可进行第二次掺灰，补齐设计剩余的灰剂量。要及时掺灰重拌。碾压一般可用振动压路机慢速振压一遍，再用二次掺灰通常在路基上进行，根据施工经验，当土的含水量降到三轮压路机从两边向中间重叠半轮碾压2~3遍，达到纵横坡度比最佳含水量高4~5%的时候，进行第二次掺灰，此时掺灰效果要求，表面平整光洁、无松动和坑洼等现象。同时，两侧路肩应多最佳。由下面公式可精确计算所需石灰用量：压2~3遍。根据现场施工实际情况，压实机械推荐采用大功率压M石灰=V伊A伊籽干-[（V伊A伊籽干）（（/1+B）]路机等重型压实机械，330省道施工现场不仅配有徐工3Y18/21式中：A-压实标准，%；V-压实方量，m3；籽最大干密度，kg/m3；型，还配置了3YJ21-25型压路机，并且取得了较好的压实效果。干-B-掺灰量，%。5结语对膨胀土进行改性的有效方法之一是二次掺灰，在施工中也综上所述，膨胀土对于路基施工是不利的。本文结合330省被广泛采用，但由于存在时间间隔，灰剂量存在一定的衰减，所道工程施工实例，探索了膨胀土路基施工的关键技术。淤用生石以在检测中要通过实验确定合格灰剂量。而且值得指出的是，改灰对膨胀土进行沙化改性能取得较好效果，改性后土质能够满性后的膨胀土在确定土的最大干密度和最佳含水量时，有干法足路基填筑要求，且土颗粒二次掺灰技术较为合理且效果显著。击实和湿法击实两种方法，规范中是明确规定闷料24h的干法于粉碎机械选择很重要，推荐使用二次粉碎法，并注意粉碎时土击实实验方法，而湿法击实更符合工程施工的实际情况，但湿法的含水量。盂选择大功率压实机械进行碾压，推荐使用“薄摊重击实得到的最佳含水量比干法击实要大，对路基后期强度有一压”的方法。定影响，很难被业主采用。例如：330省道对1#取土坑进行土工实验如表2。参考文献表21#取土坑进行土工试验数据[1]吴官胜.膨胀土路基、路堤施工要点[J].西部探矿工程，2009（04）：12~13.自由100g锥稠度击实承载比（CBR）取土坑灰土比[2]高志强.高速公路膨胀土路基施工[J].山西建筑，2010（08）：17~18.编号膨胀塑性指最大干最佳含92级94级95级率液限WP数密度水量压实度压实度压实度[3]林杨，金冯.市政道路膨胀土路基施工技术探讨[J].科技传播，201172素土73.224.348.91.72719.02.32.52.6（11）：25~26.4%石灰1.66720.022.927.329.3[4]贾长春.浅谈膨胀土路基施工[J].科技风，2010（17）：9~10.1#5%石灰1.63721.835.540.043.56%石灰1.62822.347.952.558.2收稿日期：2014-7-5由表2可得，改性的膨胀土CBR值显著提高，且5%灰土作者简介：何永翔（1986-），男，安全员，硕士，主要从事公路、桥CBR值跃30%，因此采用5%的石灰土砂化膨胀土。梁项目施工工作。4.2土颗粒的粉碎和拌合由于膨胀土干硬强度高，当砂化土的含水量降到最佳含水量左右时进行拌和很难起到粉碎效果，所以必须要求在二次掺灰前进行一次粉碎，加强粉碎效果，目的是降低土块粒径。新规范中将土块粒径调整为应小于37.5mm，也说明了粉碎的重要性。如果土块粉碎不到位或粒径超标，此时土质仍然相当于素土，但在计算压实度的时候会按照灰土来计算。因为素土的最大干密度要大于灰土的最大干密度，此时不仅会呈现压实度达标的假象，而且会影响二次掺灰的效果。根据膨胀土的特性，粉碎不到位而成型的路堤受大气影响因素远远大于粉碎较好的成型路基，后期CBR也下降较快，所以土颗粒粉碎非常重要。二次掺灰后再粉碎和拌和一次，主要目的是降低土块粒径，使石灰、砂化土充分结合、均匀排布；并使上下两层灰土结合紧密，避免出现各种夹层影响施工质量，拌和时最好放松到下层的表层，使上下2层2~3cm重叠，结合紧密。粉碎拌和机械组合必须先进合理，经济适用。采用农用犁翻一遍后，用旋耕犁排队进行翻拌粉碎2~3遍，再用农用犁深翻到底一遍，继续以旋耕犁粉碎2~3遍，最后用宝马路拌机拌1~2遍，土颗粒粒径就能基本达到要求。4.3碾压一般拌和均匀的灰土静压一遍后，用平地机细平，调整路拱、·142·