石灰固化土在冲积平原地区高速公路路基填筑施工的应用

李 岗，蒋华龙，管培钧，刘朝振

(1.嘉兴市嘉萧高速公路投资开发有限公司，浙江 嘉兴 314000；2.浙江交工宏途交通建设有限公司，浙江 杭州 310012)

1 前 言

杭嘉湖平原区，为冲湖积平原，地势平坦，河流纵横，呈网格状分布，地表为冲湖积粉质粘土。沿线水系、池塘较多，宕渣资源紧缺。路基填筑宕渣料源购买困难，价格昂贵。为实现就地取材，因地制宜，降低成本，特将宕渣填筑变更为石灰土填筑。笔者通过对石灰土路基填筑施工进行了系统的室内和工地现场试验研究，从路基填筑一年多时间的观测，质量良好，效果明显。现就工程应用中的有关情况进行分析研究，现与同仁交流，共同提高。

2 施工准备

2.1 材料准备

(1)外购土方，向周边地区建设项目购买开挖土方，通过辛江塘码头或汽车运输，运至堆土场，先掺2%生石灰，进行集中闷灰，上路后路拌掺消石灰。

(2)生石灰产地主要有安徽广德，本项目生石灰从安徽广德石灰矿上采购，石灰符合Ⅲ级以上标准，块灰在使用前7～10 d充分消解，消石灰存放时间控制在2个月以内。

2.2 机械准备

灰土路基施工设备如表1。

表1 石灰土路基主要机械设备表

续表1

2.3 人员准备

本项目石灰土路基计划配置1个班组，下辖2个施工队，施工人员配置如表2。

表2 施工人员配置表

3 施工工艺

3.1 施工工艺流程

(1)铺设土工布(首层)

碎石垫层铺设完成路段，人工铺设土工布，路堤两侧各留出一定长度，遮盖碎石垫层，防止石灰土覆盖路堤两侧碎石垫层，影响碎石垫层排水效果。

土工布在搭接过程时，搭接长度宜为30～60 cm，搭接方向与石灰土摊铺方向一致。

(2)掺灰焖料

外购土方运至现场后，土堆掺入2%生石灰进行焖料2～3 d，期间使用挖掘机进行翻拌，翻倒1～2次，使石灰与土掺拌均匀，以降低土含水量，改良土的性能。

(3)上土、摊铺

上土前，现场技术员使用GPS恢复线路中线，并放样出填筑范围，路基两侧各加宽50 cm。用推土机进行土方的摊铺作业，在摊铺的过程中加强横坡控制，每个横断面取路基中桩、路基边桩位置，共计三个点，现场安排技术员进行标高跟踪测量，确保标高控制到位。

(4)土方的翻耕、晾晒与掺灰

对摊铺好的土用铧犁、旋耕机和铧犁进行翻耕与粉碎，在翻耕作业过程中，要由外侧向内测靠拢，以利于形成横坡，翻耕和粉碎必须贯穿全层，不允许留有夹层。

当混合土粉碎合适且含水量达到比最佳含水量大2～3个百分点的时候，进行掺灰。

(5)布灰

待含水量高于最佳含水量2%～3%时，振动压路机静压一遍再在土上打好方格，根据击实数据计算每方格中石灰质量。采用装载机配合挖机将石灰均匀倒入每个格子，初平过程中保证各格子内的石灰尽可能的不摊铺至格子以外，装载机配合挖机初平结束后，人工对布灰不均匀处进行处理。

(6)拌和

石灰布好后，使用旋耕机翻拌2遍，路拌机拌合4遍。初步拌合后由铧犁将下层土方翻拌至上方，再次使用旋耕机翻拌2遍，路拌机拌合4遍。重复拌合直至拌合均匀，为做好相邻断面的衔接，拌合时先将两端接头处用拌合机横向拌合，然后依据由边到中的原则进行拌合。石灰土拌匀后，抽取试样检测灰剂量。

(7)整平、精平

拌合好石灰土后，用振动压路机(22 t)再稳压一遍，随后使用平地机整平。仔细刮平到设计高程、平整度符合标准位置，最后一遍整平时遵循高刮低不补的原则。整平完成后使用旋耕机对表层进行凿毛，防止薄层贴补造成的表面起皮现象。

(8)路基碾压

精平后用压路机静压，碾压从路缘向路中心碾压，先静压1遍(压路机一进一退为一遍，下同)，再弱振1遍，随后用光三轮压路机(21～24 t)静压2～4遍；最后用胶轮压路机(18～21 t)静压1～2遍收光。沉降板周围使用小型压路机碾压。

表3 碾压机械组合

4 试验检测

4.1 原材料试验项目

原材料检测指标包括土：液限、塑限、塑性指数、颗粒大小、天然含水率、有机质含量、硫酸盐含量。石灰：有效钙镁含量。

检测结果如表4所示。

表4 检测结果

4.2 现场检测项目

(1)石灰剂量

现场拌灰均匀后，试验室在现场均匀取样，根据现场提供的闷灰天数按试验室得出来的衰减曲线计算实际掺灰量。

表4 衰减曲线计算实际掺灰量表

(2)压实度和弯沉

(3)平整度

宕渣是一种土石混合料，要碾压平整极其不易，故而宕渣的平整度很差，大部分地方平整度检测都超过15 mm，而灰土因为采用细粒土填筑，粒径分布均匀，碾压后表面平整，实测平整度最大地方为4 mm。

5 结算语

目前，我国不少地方都缺少天然砂石材料，铺筑路基完全外运石料，工程造价太高，客观难以实现。石灰土路基的相比较与宕渣路基也存在较多优点，首先石灰土路基就近利用土源，减少材料运距，并能消耗部分废弃土方。其次石灰土的最大石灰土最大干密度为1.7 g/cm3左右，宕渣最大干密度为2.4 g/cm3左右，石灰土轻宕渣30%，可以减少软基沉降，缩短预压期，可有效降低桥头跳车现象。石灰土为细颗粒土，填料颗粒级配较好，石灰与土经过化学反应板结，整体强度比宕渣路基好，路基弯沉指标好。