黄土路基石灰土治理的实践应用
2022-04-18吴翠青
吴翠青
(石家庄市公路桥梁建设集团有限公司,河北石家庄 050000)
0 引言
对于处在黄土段的公路工程,其黄土路基可能无法满足相关规范和设计提出的要求,需采用石灰土予以有效治理,保证路基质量,为后续的路面施工和使用创造良好条件,避免由于路基原因产生各种病害问题。
1 工程概况
某公路路线从不良地质段中穿越,主要为黄土路基。该公路按一级公路标准设计,设计速度100km/h,路基总宽度为30m,行车道宽度为2×(2×3.75)m,中央分隔带宽6m,硬路肩宽2×3.25m,路缘石的宽度为2×0.50m,路缘带的宽度为2×0.75m,绿化平台宽度为3.00m。针对该公路路线范围内的黄土路基,设计采用石灰土进行治理。
2 材料要求
采用石灰土对黄土路基进行治理时,对于各项施工材料,应切实满足以下几个方面的要求,以保证实际的治理效果。
(1)石灰各项技术指标都必须满足相关技术规范提出的要求,该公路工程需使用不低于Ⅱ级的消石灰[1]。
(2)生石灰使用之前应进行充分消解,形成可以从筛孔尺寸为10mm的筛网上通过的粉状,同时还要做到尽快用完。
(3)对石灰进行存放时,应盖好苫布,以免被雨淋湿,在正式用于施工之前,还应按照相关规程做好各项试验,未经试验与试验结果不合格的均不允许进入现场,而已经进入现场但质量不合格的,应尽快清出。
(4)石灰运输需使用自卸车进行,在装料之前需对车厢进行清扫,以清除所有杂物。自卸车的数量根据工程量确定,本次施工共调用15辆自卸车。
3 施工工艺
3.1 下承层准备
石灰土下层应有良好路拱与横坡,不能存在翻浆与软弱处。当完工时间较长且表面浮土厚度较大时,应进行洒水闷料一段时间,然后再用压路机进行一遍碾压。完成下承层的准备后,安排专门的测量人员准确放出边线[2]。
3.2 备料
路基土应满足规范提出的各项要求,不能含有草皮和树根等杂物。在备土之前应先用土将路肩培好,其厚度应与结构层完全相同。以松铺系数为依据通过计算确定单位面积对应的卸土数量。
3.3 整平
对黄土的摊铺应先用推土机进行粗平,然后用平地机进行精平。现场的试验人员还要对黄土的实际含水量进行测试,若实测结果比试验确定的最佳含水量小,则应使用洒水车进行洒水闷料,而当实测结果比试验确定的最佳含水量大时,则应进行一段时间的翻晒处理,确保实际含水量尽可能接近最佳含水量。
3.4 备灰
在备灰时应注意以下几点:
(1)在备灰开始前,应先用压路机对摊铺完成的松土进行碾压,以避免备灰过程中产生明显车辙,同时要注意不允许重车在施工段进行调头[3]。
(2)备灰开始前需要以灰剂量和不同含水量条件下石灰松方干容重为依据,结合石灰土对应的最大干容重对单位延米对应的石灰用量进行计算。
(3)根据经计算得出的单位延米石灰对应的松方量,分两条梯形均匀码条,同时用卡尺进行逐段检查和验收,不允许使用汽车进行大堆备灰。
(4)备灰前还应在灰条处准确标出灰先,保证灰条保持顺直。
(5)在铺灰开始前,还要在边缘处标出标线,再将石灰均匀铺到标线范围之内。铺灰可采用人工进行。
3.5 拌和
拌和使用专门的拌和机进行,并配以其他辅助设备。
(1)当黄土含水量较小时,应先用铧犁进行一次翻拌,促使石灰处在中下层,然后进行适当洒水及翻拌,使水的分布尽可能均匀。因拌和及整平操作都会导致水分不同程度蒸发,故实际含水量不能与要求的值完全相同,而是应比要求值略大,但如果实际含水量比要求值高出很多,则要通过翻拌降低含水量[4]。
(2)在土体的实际含水量达到适宜后,先用平地机做一次全面粗平,再由拌和机完成首次拌和。拌和期间,需有人跟随进行开挖检验,通过检验确定拌和情况到位与否。若检验发现拌和未能到位,则要进行第二次或多次的拌和,直到均匀为止。
(3)在桥头两端进行备土的过程中,应留好适当的空间,将土推到周围,拌和先沿横向完成两个单程,再沿纵向进行,使桥头处这一特殊部位的灰土达到均匀拌和。
进行第二次拌和以前,先用平地机做一次全面粗平。若土体有较高的塑性指数,则往往很难通过拌和就达到破碎,此时要增加拌和次数,并在下一次拌和进行前对已经拌好的部位进行粗平和碾压,再通过搅拌直到完全均匀。碾压操作中,如果密度较大,则土体较容易被压碎,以起到事半功倍的作用,否则即便多次增加拌和次数也无法达到满意的效果。另外,在拌和过程中两个相邻行程之间要有10cm以上的搭接宽度。对桥头部位的土进行拌和时,同样先沿横向进行两个单程的拌和,再沿纵向实施拌和。
3.6 整平
(1)灰土拌匀且检验合乎标准后,先用平地机做一次全面粗平,将之前形成的波浪和沟槽等部位清除,使表面达到初步平整。
(2)完成上步施工后,需尽快用压路机进行1~2遍稳压。
(3)在现场控制桩支持下借助水平仪完成放样和标记,样点具体分布密度和现场情况有关。
(4)采用平地机按照从外到内的顺序进行刮平。
(5)对以上几个步骤进行重复,直到平整度与标高都能达到设计和规范的要求。对于边缘处、接头与桥头等部位,由于平地机不能到达,应采用人工进行平整和清理。
(6)在整平过程中,多余的灰土不可堆积在边坡处。
(7)在最后一遍整平开始前,用洒水车进行一次喷水,对表层散失的水分予以补充,为后续的表层碾压奠定良好基础,确保碾压成型。在最后一遍整平过程中,应使用平地机进行带土作业。施工中不可薄层找补。在备土和备灰过程中都应考虑适当的富余量,同时在整平过程中应做到宁刮勿补。
3.7 碾压
(1)在整平结束后,应先用振动压路机按照从边缘到中心的顺序进行碾压,当有超高段时,需按照从内侧到外侧的顺序碾压,碾压方法以大摆轴法为主,全轮错位,保持15~20cm宽的搭接,采用此方法连续振动碾压6~8遍,经检查确定下层压实度达到要求后,借助三轮压路机以较低的速度连续碾压2~3遍,碾压过程中保持轮宽1/2的重叠,以消除轮迹,使表面达到平整和光洁。
(2)碾压过程无故不可中断,否则必然影响压实效果,而且压路机及其他机具设备配置数量必须充足,确保在有效压实时间内完成碾压,其中,振动压路机1~2台,三轮压路机2~3台。碾压时压路机必须走直线,并采用较低的行驶速度。
3.8 翻浆处理
当发现大面积翻浆的现象时,应使用拌和机进行拌和晾晒,当翻浆的面积相对较小时,可使用人工将其挖除换填,再进行刮平和碾压。
3.9 养生
碾压完成后及时封闭路段的交通,并通过洒水确保水灰土保持一定程度的湿度。洒水车的行驶速度按20km/h控制,行驶过程中不允许停车、调头与刹车。在覆盖下一层之前必须做好养生。
由于施工可能经历雨季,因此必须密切关注天气发生的变化,及时对施工安排予以调整,同时做好临时与永久排水系统,避免雨水浸泡与对混合料造成冲刷。
3.10 质量检查
质量检查项目、规定值或允许偏差及检查方法与频率如表1所示。
表1 质量检查项目、规定值或允许偏差及检查方法与频率
4 结语
综上所述,黄土路基可使用石灰土进行治理,目前,该公路工程的黄土路基石灰土治理已经完成,且经检查确认治理效果良好,以上施工方法合理可行,可供同类工程参考借鉴,为该项技术的大范围推广应用奠定良好基础。