公路路基膨胀土改良方法及施工质量控制

2020-03-10李卫锦

工程技术研究 2020年5期

李卫锦

（中交一公局第四工程有限公司，广西南宁 530000）

针对我国交通公路网的建设，必须面对和解决在建筑交通公路时的众多问题。例如，膨胀土路段进行公路修建问题，由于其土质不适合作为公路修建的最佳选择，所以如果要想在其路段建设公路，避免工程质量问题以及降低事故发生可能性，需要利用改良技术对膨胀土路段土质进行改良，才能够投入建设。目前，全世界的改良方式有以下三种：物理处治法、化学改良法、生物改良法。

1 工程概况

举例说明，某高速公路施工项目，由于其土质多为膨胀土，具体表现为挖方段，其总占地面积有71.8万m3之多。膨胀土由于其自身特性，不能直接应用于工程建筑中，在进行施工时，如果将膨胀土进行废弃处理，不仅会加大企业施工成本，而且废弃膨胀土如果不能得到合理处理，将会为环境带来巨大环境的风险。所以，权衡利弊，只有将膨胀土进行改良，这样既能满足施工要求，又不浪费土源，两全其美。对于改良方式，需要对膨胀土进行取样，取满32组，根据实际情况，根据施工要求进行改良。

在进行实际对膨胀土数据的测量和观察记录来看，可以断定此高速路段的膨胀土壤成分，分别为21.9%含量的非膨胀土、62.5%含量的弱膨胀土、15.6%含量的中膨胀土。根据整体数据显示，其中膨胀土由78.1%含量的弱、中膨胀土，所以能够断定此膨胀土路段膨胀性较弱。

2 高速公路膨胀土处治方法的确定

由于其施工路段膨胀性显示较弱，所以在进行膨胀土的改良上能够根据改良目标进行改良。根据我国当前的膨胀土改良技术，需要通过换填法、掺无机结合料改性、封闭包边法等进行改良。根据工程路段的膨胀土面积较大的施工特点，所以，施工对采用了生石灰改良膨胀土的包边法对膨胀路段进行改良处理。主要原因还是由于在进行施工时，如果利用换填法施工，那么所损失的资金将会影响整个企业的经济效益，并且，如果废弃膨胀土蔓延到生态环境中，将会影响整个生态环境的发展。而掺无机结合料改性方法，由于其施工原理是利用结合料与膨胀土混合的方法进行改良性能。但是对与其面积为71.8万m3面积的膨胀土来说，将混合料均匀的混合成为最不可能实施的施工之一，所以不适合当前施工环境。利用石灰石、熟石灰能够在减少用量的基础上，简洁施工过程，达到施工目的。

3 高速公路膨胀土改良施工技术要点

针对施工单位选择的包边法施工改良膨胀土进行合理施工方法选择，并且其铺设厚度不能够少于40cm范围，为保证能够满足施工要求、提高施工质量，需要进行以下几点。

（1）放样画格。根据施工图纸要求的桩位和数量，需要确定土料的使用量。路基膨胀土改良施工中，在掺灰量最佳条件下，初始含水率会对石灰改良土的最佳含水率造成严重影响，为此，必须先满足每个7m×8m的尺寸格一车土料。

（2）运输填料。在进行每个7m×8m尺寸格进行填充时，需要按照30cm要求的厚度进行填铺。土料的运输需要听从专业技术人员指挥，如果土料的填铺不够专业，对后续施工将会造成严重影响。

（3）摊铺填料。在进行填料过程中，要想保证填料质量需要通过交错互推法。可以利用设备自身重量将土块进行压碎处理，才能够保证施工能够如期进行。施工要求要保证填土的初始含水量在20%～25%内。

（4）粗整平。在进行土料的摊铺工作结束后，可以通过设备将表面进行平整处理，对于粗整平的处理工作，主要是进一步将土块进行碾压，保证最大粒径不能够超过37.5mm。

（5）生石灰摊铺及路拌。在粗整平施工结束后，需要进行生石灰的路面摊铺，对于生石灰的摊铺，更是要求能够做到摊铺均匀。在加入生石灰后还要加入膨胀土填料并对路面进行路拌施工。施工完成后，还需要进行含水量测量，根据含水量确定养护方式及时长。

（6）二次路拌。在进行路面养护时需要对其含水量进行实时测量，在能够保证生石灰足够变熟以及含水量满足施工要求的基础上，对其路面进行二次搅拌。其二次搅拌施工主要依据路面的实际情况，并保证施工质量的基础上进行确定。可以利用EDTA滴定法对灰剂量离散性碱性确定，保证符合施工要求。

4 高速公路路基膨胀土改良施工质量控制

在膨胀土改良施工过程中，要严格按照施工要求做好施工质量把握，以下为笔者提出的相关质量控制方案。

4.1 填筑土体含水率控制

在进行路面膨胀土改良性能施工中，项目选择了生石灰改良包边法。在进行生石灰的使用量的选择上需要对改良土质的含水量进行确定。在进行真实施工前，需要对施工方式以及施工现场进行模拟，保证排除在施工过程中出现的任何质量问题。通过搅拌法对施工进行含水量的测定。在进行理想试验时，利用6%的生石灰使用量，将整体膨胀土路段初始含水量控制在20%～25%内。如果含水量超过预期，必须及时进行处理，晾晒或合理减少养护时间等。在整个施工过程中，必须保证施工的连续性，在进行试验施工后对施工方式、施工方案以及施工环境综合考虑得出结论，此路段最佳含水量为19%，可将含水量控制在17%～21%的合理范围内。在进行施工时，处理路段含水量还需要对路拌次数以及桩端数量进行合理选择。在理想条件下，适宜路拌次数在4～7次，桩端在5个左右，深度在10～20cm。

4.2 改良土体掺灰量控制

针对膨胀土改良技术的施工，其施工效果是受到多种因素影响的，例如灰剂量、压实度、CBR值等。为了能够使膨胀土改良性能达到要求，对于灰剂量的控制必须做到严谨。灰剂量加入的多少能决定改良性能的优劣。要想提高膨胀土改良效果，需要做到以下两点。

（1）掺灰均匀性控制。对于施工项目的膨胀土状况可以根据EDTA滴定法来对路段土质进行取样。在能够对搅拌次数对改良土掺灰的均匀性不改变的基础上，来判断路面搅拌次数。如果路拌在5次以下，离散性较大，不够均匀，在路拌5次以上后，离散性较小，相对均匀性较好，则决定路拌需在5次以上。

（2）灰剂量控制。在进行施工时，相关技术部门具有规定，对于石灰剂含量的测量需要采用直读式测钙仪法或EDTA滴定法两种方式进行测量。针对该工程项目的实际情况，所以，EDTA滴定法成为首选。在进行路拌时，路拌次数越多，其石灰越分散，也越均匀。但是如果不受路拌次数因素的影响其灰剂量对于其他因素的影响也较大。例如养护时间的长短，调查数据显示，在养护时间相同的基础上，不同的掺灰剂量对EDTA滴定结果也受到一定影响。所以，可以利用EDTA滴定结果，对灰剂量进行确定。根据EDTA滴定来确定路面灰剂量是否符合标准，如果灰剂量含量过多，需要做减少养护时间处理，并增加路拌次数。灰剂量含量过少，需要做加灰处理。

4.3 优化施工方案

针对项目施工前需要做的准备主要是由相关技术人员对施工图纸进行确定，然后，需要选择适宜的施工方案。施工方案主要由技术方案、施工安全方案、组织方案、材料供应方案以及施工现场的设备管理方案、后勤保卫方案等方案组成。施工方案需要根据实际情况进行制定，好的施工方案能够使建筑施工事半功倍。

在进行施工过程中，会受到很多自然因素的影响。例如，在施工时的天气因素、地下水的水位因素、土壤土质的自身因素等。如果这些因素在施工过程中发生大幅度变化，会造成膨胀土质系降低的现象。在进行施工过程中，如果膨胀土质的膨胀系数变化程度较大，为保证能够有效进行施工，并且达到预期施工效果，对于相关施工方案也就需要得到一定改善。针对水位变化对于施工方案的影响进行阐述，如果水位下降，那么部分施工设备就不能够进入施工现场，在施工土料中需要添加一定比例的风化砂，再对路面进行压实施工，保证能够使施工不受影响。水位升高时，需要保证路面的坚固性，需要对路面进行添加碎石处理。在施工进行过程中，需要对施工进行实时跟进，保证在膨胀系数改变的基础上能够及时调整施工方案。