公路路基膨胀土改良方法及施工质量控制

王阳

摘 要：在公路建设里程不断增加的当下，很多公路多修建在不良地基中，膨胀土就是其中的常见土壤。这种土壤具有特殊黏性，且容易风化、裂隙较多，如果不妥善处理，很容易对工程质量产生影响。基于此，有必要加强路基膨胀土改良，不断提升路基刚度与稳定性，如此方能提升路基施工质量，有效延缓工程寿命。

关键词：膨胀土;改良方法;质量控制

0 前言

当前，解决膨胀土路用问题的方法，主要包含物理、化学、生物等方法。受到地域差异等方面影响，工程性质存在明显差异，基于此，有必要合理使用膨胀土治理法，便于对膨胀土进行合理改良。

1 膨胀土特点

膨胀土当中含有伊利石、蒙脱石等矿物质，遇到水会迅速膨胀，失去水时会出现干缩变形。再者，膨胀土具备较强的持水性、亲水性、粘聚性、可塑性，力学性能不稳定。结合膨胀率大小，能将其划分成不同类型膨胀土，分类其间主要指标包含液限、自由膨胀率、塑性指数等。

2 工程简述

某公路沿线断续，且分布不同厚度的膨胀土，结合行业规范要求，路基填筑不能直接应用膨胀土，如果不用这些土，则需要借用很多其他土，此时很容易导致资源浪费与环境污染。出于经济性视角考虑，工程使用生石灰对膨胀土进行改良处理。

3 路基包边处理方案

选用浓度为6%的生石灰改良填筑底封层和顶封层两端膨胀土。因工程路基填筑高度为10 m内，结合填筑高度对边坡坡率进行划分，通常需要将填筑高度控制在6 m内，此时可以选用1：1.25～1：1.5坡率，填筑高控制在6 m～10 m，选用1：1.5～1：1.75坡率，然后将平台设为2 m。

3.1 低路堤包边方案

结合当前规定，若填筑高度为6 m内，此时可以将其视为低路堤。结合上面分析，低路堤膨胀土路堤包边可以使用1：1.25～1：1.5坡率，控制包边厚4 m。控制顶与底层厚度为40 cm，为确保路堤顺畅排水，应设立边沟与护坡道。

3.2 高路堤包边方案

高路堤即填筑高度范围在6 m～10 m，遵循上述要求，应使用1：1.5～1：1.75坡率，遵循实际工程需求，合理设置平台。控制包边后为4 m，顶与底封层厚度40 cm，合理设置边沟与坡道。

3.3 膨胀土地基处理方案

防排水结构应设在路基与地基间，该结构可防止雨水下渗，便于保持地基土湿度和变形间相互平衡。一般情况下，中弱性膨胀土经过改良，即可用作路堤填筑，为确保路堤稳定，为确保路堤稳定，通常还会进行边坡加固处理。该工程膨胀土地基治理期间，应加强填方与挖方地基处理。

4 公路路基膨胀土改良工艺

4.1 铺土施工

（1）掛线放样。结合地面高程与设计要求，放出边、中桩，然后合理标记层厚度，借助尼龙绳连接起来，便于对填筑厚与宽度进行合理控制。再者，使用石灰石画出7 m×8 m格子，方便填料摊铺施工开展。（2）填料运输。运输期间，可以让挖掘机挖土，让自卸车进行运输。按照画格确定不同填筑层，控制厚度为30 cm，松铺系数1.13。待计算后发现，15 m3是各灰格松土方数量，也就是1各自卸车装载量。施工期间，应结合自卸车运输量进行调整。（3）挂线摊铺期间，应认真控制填料宽和厚度，借助推土机进行推平，确保松铺厚度在30 cm内。（4）捣碎颗粒。上述操作结束后，如果内部仍然含有大块土，此时应使用履带破碎、碾压，确保土块颗粒粒径比设计要求小。（5）检测含水率。该过程可以检测膨胀土当中的含水量。结合当前标准，填料初期含水量范围20%～25%，该工程将酒精法作为测定标准，初期取土样含水率22.5%。符合实际要求。

4.2 铺灰处理

控制画格5 m×5 m，然后将石灰铺在土体填料中。控制松铺厚度30 cm，铺灰量为每格0.45 m3，然后使用推土机整平。再者，就大块生石灰材料而言，可以使用履带进行破碎与碾压，确保灰料粒径大小符合设计要求。

4.3 路拌闷灰

结合工程实际，使用二次路拌闷灰处理法，等到闷灰结束后，可采用酒精法检测改良土壤中含水率，确保含水率在设计标准内，从而有效满足实际要求。

4.4 碾压整平

碾压操作过程如下：（1）粗整平。初期碾压主要使用推土机整平，接着使用平地机修整，然后设立路拱，控制器在3% 左右。（2）静碾压。静碾压期间，使用光轮压路机，控制碾压次数在2次内。（3）静平。碾压操作完成后，借助平地机开展精平处理。（4）振动碾压。碾压期间，按照一定原则施工，控制碾压次数在4次左右，然后进行光面碾压。

4.5 包边层施工

包边层施工期间，应先对改良后膨胀土进行摊铺处理，接着使用推土机、路拌机、平地机等进行碾压、路拌施工。如果土块颗粒大小超过37.5 mm，此时应进行多次路拌处理，确保粒径大小符合设计要求。如果土块颗粒大小小于37.5 mm，有必要将生石灰铺在两端包边处，然后借助路拌机搅拌均匀，最终进行碾压操作处置。

5 公路路基膨胀土改良质量管控措施

5.1 控制填筑土体含水率

路基膨胀土改良期间，若掺灰量条件最佳，初期含水率会影响改良土壤含水率情况，所以，应先明确初期含水率，保证实际掺灰量，如此方能确保改良土符合含水率需求。文章借助模拟现场施工拌和法明确，膨胀土初始含水率，当掺灰量达到6%时开展试验，结合室内认真模拟试验，控制膨胀土初期含水率在23%左右，若含水率较大，应及时进行晾晒与翻拌，保证施工连续开展。

结合室内外试验，即可确定工程膨胀土含水率，结合自然与施工等各项因素，即可控制含水率在20%左右。借助跟踪检测对土体含水率进行改良，即可发现布点深度、路拌遍数等情况会对土体含水率产生影响。因此，结合试验数据分析，在不改变其他外界条件下，若路拌遍数为5遍左右，此时符合含水率要求。这里将酒精试验法为基准，如果测点数量大于5点，测定深度在15 cm左右，测试时间在12 h内，此时可以全面体现土体含水率。

5.2 控制改良土掺灰量

灰剂量会影响改良土强度参数，例如，常见的CBR与压实度等，为了确保压实度和工程需求相符，有必要合理控制灰剂量。掺入量和掺灰是否均匀都会对改良灰剂量产生影响。所以，施工期间，应合理控制下面几项工作。

（1）控制掺灰均匀性。结合工程实际，选用EDTA法随机选择土样，判定路拌遍数能否对改良土掺灰均匀性产生影响。结合相关试验调查发现，若路拌遍数小于5，灰剂量有明显离散性，这时均匀性较差。如果次数超过5遍，灰剂量离散性会不断减少，这时均匀性较好。因此，应控制施工路拌遍数超过5次。

（2）控制灰剂量。结合试验规定，通常可以选用直读式钙仪法，测试石灰剂量。由于工程在石灰剂量准确性方面要求较高，因此选择EDTA法更合理。若路拌遍数不变，增加灰剂量影响因素，单纯分析养护时间，从试验结果了解到，若养护时间一定，随着掺灰量的变化，EDTA消耗溶液存在较大差异。因此，借助溶液消耗量即可判定设计掺灰量。若灰剂量数量相同，伴随养护时间的增加，溶液消耗量不断减少，尤其在养护前3天，消耗量很快，这表明控制灰剂量期间，应结合龄期效应，与设计灰剂量相比，若检测灰剂量很低，此时应进行加灰处理。相反，应增加路拌遍数。

6 结语

综上，膨胀土具备胀缩显著与多裂隙等特点，如果处置不合理，很容易对公路工程质量产生影响。当前，常用处理防范包含物理、生物、化学处置法。石灰改良膨胀土作为其中常见法，该方法处置效果好，经济效益显著。

参考文献：

[1]王友涛.分析高速公路石灰改良膨胀土路基施工技术[J].低碳世界，2019，9（10）：220-221.

[2]李红丽.浅谈高速公路工程中膨胀土路基的施工工艺[J].黑龙江科技信息，2016（10）：208.

[3]柳天杰，张凯，刘坤.有荷条件下石灰改良膨胀土物理性能试验研究[J].人民长江，2015（12）：68-71.