寒冷地区应用快速检测掺灰技术的粘性土路基施工工艺

郑立君

(黑龙江畅捷桥梁隧道工程有限公司，黑龙江 哈尔滨 150090)

寒冷地区应用快速检测掺灰技术的粘性土路基施工工艺

郑立君

(黑龙江畅捷桥梁隧道工程有限公司，黑龙江 哈尔滨 150090)

主要论述寒冷地区应用快速检测掺灰技术的粘性土路基施工工艺的原理、施工工艺流程及操作要点、实际应用、效益分析等，对彻底解决寒冷地区粘性土路基的水稳定性、冻稳定性、掺灰施工和控制工后沉降具有实际意义。

粘性土路基；快速检测；掺灰技术；施工工艺

1 具体施工操作要点

测量放样：路基开工前应根据路线中桩、路基横断面图或路基设计表进行放样，在原地面上标定出路基边缘、路基坡脚及路堑坡顶、边沟、取土坑、护坡道、弃土堆等位置。根据横断面设计的具体尺寸，标定中线桩的填挖高度，并将横断面上的各主要特征点的位置在实地上定出来，以构成路基轮廓，方便施工。

基底处理：为使填料与原地面相接触部分紧密结合，防止发生滑动或产生过大沉降变形，根据基底的土质、水文、坡度和植被情况采取相应的处理措施。对密实稳定的土质基底：当地面横坡不陡于1∶10，且路堤高度超过0.5 m时基底可不做处理；路堤高度低于0.5 m的地段，应将原地面草皮等杂物清除。地面横坡为1∶10～1∶5时需铲除地面草皮、杂物和淤泥。当地面横坡陡于1∶5时，在清除草皮1∶10、杂物后，还应将原地面挖成台阶。对耕地或松土基底：应先清除有机土、种植土，平整压实后再进行填筑。经过水田、池塘或洼地时应根据具体情况采取排水疏干、挖出淤泥、换填砂砾等处理措施，以保持基底的稳定。当路基稳定受到地下水影响时，应予以拦截或排除，如处理有困难时，应在路基底部换填天然砂砾等透水性材料来阻隔毛细水。

填料选择：填筑路基的材料以采用强度高、水稳定性好、压缩变形小、便于施工压实及运距经济的土、石方为宜。天然含水量高的粘性土，经掺石灰处理后，在适当含水量时加以充分压实和设置良好的排水设施能使路基有较好的稳定性，可以做为路基填料使用。液限大于50、塑性指数大于26的土，需使用时，必须采取技术措施进行处理。淤泥、有机土、冻土、含草皮土、树根等不得作为路基填料使用。

土场掺灰：在粘性土场里已经集好的欲掺灰的土堆上，利用土壤温湿度仪快速检测粘性土含水量这一先进技术，来缩短含水量检测时间，在各代表性的位置进行多点测试取平均值作为含水量最终结果。根据测得的含水量准确计算并确定掺灰数量，来指导土场掺灰快速进行。避免因检测时间长、风干或其他方法造成浪费。从而加快掺灰施工进度，保证掺灰施工质量，降低掺灰施工成本。

分层填土：采用水平分层填筑的方法按照横断面全宽水平逐层向上填筑，如果原地面不平，应从最低处分层填起，每填筑一层后，经压实合格再填筑上一层。根据运距和填料特点选择适宜的机械设备，当采用挖掘机(或装载机)配合运输车辆将填料运至填筑地点时，为保证填料摊铺均匀、厚度符合设计和规范要求、碾压后表面平整且利于排水，可用石灰线划分方格网指导自卸车卸料。

摊铺整平：先用推土机将填料初平，再用平地机精平，在精平后检测其松铺厚度是否与试验段确定的松铺厚度吻合，在确认一致后进行下一道工序施工。

拌合机拌和：在摊铺整平的填料(掺石灰粘性土)层上拌和，拌和不少于两遍，并打碎大颗粒土块。掺灰土拌和均匀后应色泽一致，没有灰条、灰团和花面。拌和过程结束应及时检测含水量，含水量宜略大于最佳含水量。对于塑性指数大的粘性土，宜先在土场加70%～90%预定剂量的石灰拌和后，闷放1～2 d，再在现场补足需用的石灰进行二次拌和。拌合机拌和时应达到拌和深度，横向拌和搭接宽度不少于20 cm，纵向延伸1 m以上，且两次拌和不重叠，错缝进行。

碾压密实：碾压是路基填筑的一个关键工序，大量的室内试验和工程实践表明：压实使土的强度大大增加；压实使土的塑性变形明显减少；压实使土的透水性降低，毛细上升高度减小。

冲击压实：采用大吨位压路机对路基封层下的填土进行压实，路基整体压实效果更好，填土更密实，如：采用冲击式压路机。当填土至一定高度或封顶时，均应采用冲击式压路机进行夯压，巨大的冲击能量能使土体强制压缩、振密，从而使土颗粒趋于更加稳固的状态，以达到路基稳定的目的。

检测：压实质量以压实度控制，碾压完毕后，应按规定的方法和频率进行压实度检测。施工过程中，每一压实层均应检验压实度，检测频率为每1 000 m2至少检测两点，不足1 000 m2时检测两点，必要时可根据需要增加检验点。

2 效益分析

利用石灰改良粘性土用做筑路材料有效解决了北方寒冷地区平原及丘陵地带公路路基填料选择问题，经济效益可观。通过应用土壤温湿度仪快速测定粘性土含水量，来缩短检测时间和准确确定掺灰数量，避免了掺灰过程中其他检测方法或凭经验操作造成的材料浪费，而且施工速度加快，节省了部分人工、机械费用，经济效益显著。

用此工艺修筑的路基整体稳定性好，有较强的抵御冻胀和翻浆的能力，能减少今后公路运营过程中的养护维修费用，大幅降低运营成本，延长公路使用寿命，长时间保持公路畅通，社会效益明显。另外，施工进度的加快，提前通车运营，减少了施工对沿线居民的干扰，社会效益显著。

由于利用荒山废地就近取土，避免长距离开山取石(碎石土)，充分利用了当地废旧资源，保护了公路沿线及其周边环境；大型灰土拌合机的使用，减少了粘性土翻晒的时间，也减少了扬尘污染；施工中，原地面耕植土的收集再利用，也为保护环境、节约资源作出贡献；施工单位在施工过程中更加注重文明施工和加强环境保护管理工作。环境效益显著。

该施工工艺通过在国道黑大公路拜泉明水界至青冈(杜家店)段改扩建工程，国道黑大公路宝泉至克东拜泉界(滕家围子)段改扩建工程，北富高速公路北安至古城段建设项目等的应用，有效解决了路基填土天然含水量高、土质强度低，严重影响路基质量的施工工艺和技术问题。经过通车验证，路基整体稳定性良好，未出现路基基身下沉、边坡滑塌、冻胀翻浆、路面开裂等病害现象。路基的整体稳定性提高，工程质量得到保证，施工进度加快，施工成本降低，应用效果良好，经济效益和社会效益显著。

U416.214

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1008-3383(2017)08-0026-02

2016-12-05

郑立君(1972-)，男，高级工程师，研究方向：路桥施工技术。