95区石灰土处理膨胀土路基施工质量控制（精选9篇）
篇1：95区石灰土处理膨胀土路基施工质量控制
95区石灰土处理膨胀土路基施工质量控制
结合邕浦二级公路的路基施工,本文较系统地论述了石灰混合料作为路基填筑材料,在处理膨胀土路基时的`质量控制技术,在文中说明施工过程中关键工序的工艺要点,对膨胀土的上路床及上路堤的施工具有一定的指导意义.
作 者：刘善化 作者单位：南宁市邕宁公路局,广西,南宁,530219刊 名：科技信息英文刊名：SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION年，卷(期)：2009“”(13)分类号：U4关键词：石灰土 处理 膨胀土 路基 质量控制
篇2：95区石灰土处理膨胀土路基施工质量控制
石灰土处理湿陷性黄土路基施工技术
结合山西省临汾至吉县高速公路的路基施工,系统阐述了石灰土作为一种路基填筑材料,在处理湿陷性黄土路基的强度形成机理和施工技术,并着力说明在此过程中关键工序的操作工艺,对湿陷性地区的.高速公路建设具有一定的借鉴意义.
作 者：田正旺 作者单位：山西省晋中路桥建设集团有限公司刊 名：商情英文刊名：SHANGQING年，卷(期)：“”(11)分类号：关键词：高速公路 石灰土 湿陷性土 路基施工
篇3：95区石灰土处理膨胀土路基施工质量控制
合宁线路基占线路总长的84.5%,全线普遍存在第四系上更新统(Q
1集中预拌路拌法施工工艺
1.1 取土场集中拌和
1.1.1 施工准备
1)原材料检测。
施工前,应按要求对石灰的有效钙、氧化镁含量进行检测。石灰品质不低于Ⅲ级标准(即生石灰氧化钙、氧化镁含量大于65%,熟石灰氧化钙、氧化镁含量大于50%)。对取土场清表,清除无法使用的上层土料,取下层土料,复核其有机质含量及硫酸盐含量是否超标。检测膨胀土的物理指标,以确定填料类别。
2)场地平整。
将每次取土范围的表面用平地机或推土机整平,做到表面平顺,范围略大于取土范围。每次预定的取土量应适应机械翻拌的作业范围。
3)检测土的物理指标。
检测取土范围内土的天然干密度、天然含水量,可采用核子密度仪法或环刀法。预定一次取土深度较大时,应同时分层检测,取平均值。
4)施工配合比确定。
根据要求的取土深度(一般取1.0 m)、天然干密度,计算每平方米面积的用灰量,大榆树取土场土的天然干密度为1.6 kg/m3,按7%含灰量控制(要求含灰量为6%,考虑搅拌过程中石灰的损失,增加含灰量),则每平方米面积上应布灰1.6×0.07×1 000=112 g。
1.1.2 划分布灰网格及布灰
1)划分布灰网格。
在平整后的取土面上划分网格,一般按5 m×5 m控制,则每格上需布灰112×5×5=2 800 g。
2)布灰。
选用袋装石灰时,根据每袋石灰的重量计算用灰袋数,将石灰摊铺在对应的网格面积内。选用散灰时,根据选用的计量容器,按计算用灰量将石灰摊铺在对应的网格面积内。用刮板将网格内的石灰摊铺均匀,达到厚度一致。
1.1.3 取土拌和
采用挖掘机在布完石灰的土料范围和预定的取土深度范围内取土。取土过程中,设专人对取土过程进行量测监控,超欠挖不大于5 cm。取土采用横向一次取齐、纵向倒退作业、低位取土作业法,将混合料低位卸至取土坑一侧,过大土块适当粉碎,完成第一次挖掘机拌和。
用挖掘机将取出的混合料按顺序挖出,再高位卸出至预定的位置,将混合料堆成一个锥形大堆。卸土时注意使混合料沿锥顶自然撒落,如锥底有过大土块,应粉碎后再局部翻拌。这样达到外观上色泽均匀一致,土块最大粒径不大于15 cm,完成第二遍拌和。
1.1.4 焖料
将上述混合料放置数小时焖料,增加其可碎性,同时注意控制含水量,使拌合料含水量略大于最佳含水量1%左右,拌合料达到混合料色泽一致,没有灰团、灰条,且水分合适均匀。拌和好的改良土要及时运送到路基填筑面施工。
1.2 路拌
用全液压稳定土拌合机沿纵向逐幅对混合料进行全深范围内的拌和。拌合深度应深入基面1 cm左右,以便加强上下层之间的连接。纵向接头部位人工修整。这样拌和2遍后,达到颜色均匀一致,大于15 mm的颗粒含量不大于20%,完成路拌过程。
1.3 压实
用推土机将填筑面上经集中预拌路拌法拌和合格的混合料初步摊平,再用平地机精平,整型后立即用15 t以上重型振动压路机在路基全宽范围内进行碾压,压路机采用强振碾压4遍,要求碾压完后没有明显的轮迹。注意压路机不得在已完成或正在碾压的路段上“掉头”和急刹车。碾压过程中,如有“弹簧”、松散、起皮等现象,立即进行处理。
2拌合效果
2.1 含灰量均匀性分析
用集中预拌路拌法拌和的混合料,挖掘机拌和2遍,再装车运输,路拌1遍便能达到外观上色泽一致,无灰条灰团,无素土夹层;拌和更多的遍数,外观上变化不明显。从试验数据来看,该方法能够将含灰量的均匀性控制在要求的偏差+1%～-0.5%范围内。
2.2 改良膨胀土颗粒控制
现场观察表明,集中预拌路拌法拌和1遍后,颗粒变化不明显。第二次拌和后基本达到外观上色泽均匀一致,土块最大粒径不大于15 cm,试验结果表明,路拌2遍后,15 mm以上颗粒除极个别测点超过20%以外,其他测点均在20%以内。
2.3 含灰量控制
集中预拌路拌法拌合过程中含灰量的散失较路拌机直接拌和少,但较多地受挖掘机操作影响。第一遍挖掘机拌和更易散失石灰,因此第一遍要用低位拌和。为保证含灰量,考虑散失,可适当增加摊铺时的含灰量,一般比设计高1%。
2.4 含水量控制
集中预拌路拌法拌合过程,含水量的损失较大。含水量的损失基本在取土场集中拌和阶段。因此,取土场集中拌和阶段,时间不宜过长。一般挖掘机预拌2遍,外观达到要求,稍适焖料即应进入下一道工序,后续工序也应尽快完成。
2.5 工效分析
集中预拌路拌法拌和,主要控制机械是挖掘机和路拌机。路拌机拌制2遍,可完成200 m3/h;1 m3挖掘机拌制2遍,再装车,可完成70 m3/h。该法可在取土场内开辟多个挖掘机作业面,同时减少了路拌机的作业时间,有利于组织施工,是大方量施工的较好方法。
3基床以下路基施工质量控制
1)开工前,根据设计排水图并结合现场首先做好施工排水,防止基底受水浸泡降低承载力,影响工程质量。
2)路堤施工前,首先对路堤填料进行试验鉴定,并按要求进行路堤试验段施工,以确定路堤填筑的最佳技术参数,并报监理工程师审批,据此指导全面施工。
3)路堤地基按设计要求进行处理,清除杂草、挖除树根,对路基基底进行挖除晾晒后回填压实;水塘地段按设计要求处理,填筑前对地基处理情况进行检测,并报监理工程师检查签认。
4)摊铺过程设专人检查,质检人员随时抽查。
5)严格控制填料含水率,当含水率略大时采用晾晒的方法进行处理。
6)改良土所用石灰要充分消解,消解后的石灰按统一重量装入编织袋,并覆盖储存;路基填筑时填料不允许有较大土块,如有较大土块时必须进行粉碎。
7)路拌机进行拌和时,拌合深度达到要求,防止底部留有“素土层”。
8)路堤填筑时,压路机纵向碾压搭接不小于0.4 m,相邻区段接口处碾压搭接不小于2 m,对不能同时施工的区段接口,填高段路堤做成宽不小于1 m,高不大于0.5 m的台阶状,以利于碾压和保证填料密实度。
9)严格执行隐蔽工程检查的规定。
10)所有计量器具,必须按规定经过计量部门标定。
11)填土路基两侧超填的宽度按设计要求的边坡坡度,自上而下进行刷坡。
4施工体会
1)在正式填筑前,要进行填筑工艺试验。主要是为了检验和确定施工配合比;确定施工机械的最佳组合;确定改良土的松铺厚度、含水量控制、拌合遍数及碾压遍数等,为正式填筑提供技术参数。
2)在施工中要控制好土与石灰拌和时的最佳含水量,使其拌和后混合料的含水量接近最优含水量。
3)石灰消解过程中对环境的污染较严重,采用熟石灰改良时,可在场地合理位置设石灰消解坑,在坑内按石灰材料到达顺序分段消解。消解时间应较拌合时间提前4 d～7 d,同时控制石灰的含水量,使其符合要求。
参考文献
篇4：95区石灰土处理膨胀土路基施工质量控制
【关键词】石灰改善土；施工工艺；质量；控制
【Abstract】Rebuild Project Tongling Yangtze River Highway， the route length of approximately 50 kilometers， some sections along the roadbed filler mainly weak expansive soil， CBR value of less than the design requirements， taking into account the importance and characteristics of the project， the class should not be used directly in the soil filling roadbed. Therefore， the design file is mixed with a certain amount of lime on the roadbed filler modification to reduce the plasticity index of the soil， increase soil strength （ie CBR）， which we call the lime to improve soil. So this article will talk about some superficial experience of the construction process and how to control the quality of lime dirt road.
【Key words】Lime to improve soil；Construction technology；Quality；Control
1. 前言
沿江公路铜陵段改建工程，路线全长约50公里，部分路段沿线路基填料主要为弱膨胀土，CBR值达不到设计要求，考虑到本项目的重要性及特点，该类土质不宜直接用于填筑路基。因此，设计文件采用掺入一定剂量的石灰对路基填料进行改性处理，以降低土的塑性指数、增强土的强度（即CBR），即我们所说的石灰改善土。下面结合本工程实际，就石灰改善土的施工和大家来共同的交流学习一下，目的希望通过这种形式补遗拾缺，取长补短，从而提高本项目的石灰改善土的工艺水平和施工质量。
2. 石灰改善土的工艺流程（路拌法）
2.1石灰改善土的工艺流程简单地说可以分为以下几个步骤：
消解石灰、备土→准备下承层→施工放样→铺筑试验段→铺土铺灰→拌和→石灰剂量及含水量的检测→整平→碾压→检验→接头处理→养生
2.2下面就石灰改善土施工的每个步骤来具体的说一下：
2.2.1首先是施工准备工作，包括技术准备、材料准备、机械准备等。
2.2.1.1原材料试验，在石灰改善土施工前，应取场有代表性的土样及石灰进行试验，如颗粒分析、液限和塑性指数、标准击实试验、石灰的有效钙镁含量。从而对土及石灰的原材料质量进行评价，确定石灰改善土最佳含水量、最大干容重及石灰含量滴定曲线等重要的质量控制数据。
2.2.1.2施工前有一项重要的工作要做，可能被大家所忽视，这就是技术交底。首先项目部在开工前应组织相关技术人员学习相关的规范、标准、设计文件，熟悉石灰改善土的施工工艺和施工控制要点，其次项目部的分项负责人应对各作业队进行技术交底，交待清楚工艺过程、控制要点、注意事项及相关要求。
2.2.1.3机械准备，应有一整套配套的施工机械，包括：挖掘机、灰土拌和机、推土机、平地机、压路机、洒水车、自卸车。所有的机械设备应配套完整，性能完好。原则上每个工作面配备灰土拌和机1～2台，压路机3台（1振2静）。
2.2.1.4材料准备，土应优先选用塑性指数12～20的黏性土，这样的土改善的效果较好，同时取土场应清理干净，不得含有草皮及腐殖土。石灰应符合三级以上的标准，并在7～10天内充分消解，含水量控制不过干飞扬，也不过湿成团，应尽量缩短石灰的存放时间，石灰在野外堆放时间较长时，应采取覆盖措施防潮。
2.2.1.5试验段施工，石灰改善土在大规模的施工前，应铺筑100～200米的试验段，通过试验段的修筑，我们能够确定压实机械的选择和最佳组合方式，碾压的基本原则，灰土均匀性所需的拌和遍数，松铺系数及压实层厚度，碾前含水量偏差最佳含水量所允许的范围等等一系列地工艺参数，同时及时地进行总结，以指导后续的施工。
2.2.1.6准备下承层。首先应对清表回填土进行整平、压实，其表面应平整、坚实，各项技术指标应符合规范要求。如因含水量大而发生弹簧现象，应采取挖开晾晒等措施处理。同时要注意做好作业路段的排水、截水工作，不要使灰土在施工中遭受雨水浸泡。
2.2.1.7施工放样，恢复中线，并在两侧路肩外0.3～0.5m处放出边线指示桩，进行水准测量。在两侧指示桩上用明显标记标出石灰土边缘的设计高程。
2.3备土、铺灰。
2.3.1备土：根据作业段的面积、高程及试验段确定的松铺系数算得作业段的上土量，根据每车的容量，打上方格上土，将土摊铺均匀一致，土的数量应力求准确。铺土时，先用推土机大致推平，然后放样，用平地机整平，清余补缺，保证厚度一致，表面平整。
2.3.2整型、轻压、铺灰：将石灰在已摊铺的土层上摊铺均匀，是路拌法施工时重要的一环，如石灰摊铺不匀，将无法保证石灰在混合料中分布均匀，只有表面平整，并具有一定密实度，人工摊铺石灰时才能保证石灰的均匀，所以土经摊铺、整平后应采用轻型机械先稳压1～2遍，使其表面平整，然后按事先计算的每车石灰的纵横间距，用石灰在土层上作出卸置标记，用人工来进行均匀布灰，并剔除石灰中的石块。需要注意的装运石灰的车型应尽量采用统一型号，且不宜过大。布完灰后同时量测石灰的松铺厚度，校核石灰用量是否合适。
计算石灰理论用量有个经验公式，即根据石灰改善土的填筑厚度、宽度及干密度，计算每延米的理论用灰量
V=[B×H×ρmax×a/（100+a）]/ ρ消
式中：
V--每延米路基用灰量（m3）
B--该层路基施工平均宽度（m）
H--该层路基填筑厚度（m）
ρmax--石灰土的最大干密度（Kg/）
ρ消--消石灰松散容重（Kg/）
a--石灰剂量（6%或3%）
2.4拌和：采用专用的稳定土拌和机进行路拌法施工，这个阶段的目的是将土颗粒尽可能的粉碎，并使石灰完全均匀地分布到土中去。
2.4.1这个工序中，很重要的一点是保证混合料的含水量均匀、合适。考虑拌和、整平过程中的水份损失，含水量适当大些（根据气候及拌和整平时间长短确定）。若土的含水量过大，可考虑用铧犁进行翻拌晾晒。土的含水量小，应洒水补充水份，用铧犁翻拌，使水份分布均匀。
2.4.2含水量合适，一般高于最佳含水量2～3个百分点，用灰土拌和机开始拌和。拌和的顺序是从路基边缘30公分开始向中线方向进行，拌和机行走速度均匀，拌和时拌和机各行程幅间重叠宽度不小于20CM，拌和要拌入到下一结构层约1公分深处，保证混和料拌匀拌透。拌和时要指派专人跟机进行挖验，每间隔5～10米挖验一处，检查拌和是否到底。对于拌和不到底的段落，及时提醒拌和机司机返回重新拌和。
2.4.3拌和结束后，检测人员应及时检测石灰剂量，确保灰剂量满足设计要求（3%或6%），同时检测混合料应拌和均匀，色泽一致，没有灰条、灰团和花面现象，否则应加灰重拌。土颗粒最大粒径应小于15mm，若土的塑指高，土块不易拌碎，可对已拌和的灰土进行粗平和压实后重新拌和。
2.5整平当石灰土拌和均匀，经检验符合要求后，质检人员应目测或检测混合料的含水量是否合适，即用手握灰土成团，自由落地即能摔碎即为合适。立即用平地机初平一遍，消除拌和产生的土坎、波浪、沟槽等，使表面大致平整。再用推土机在刚初平的路段上快速碾压一遍，暴露潜在的不平整，使灰土层密实度均匀一致，以保证压路机碾压时无明显不均匀沉降。最后一遍整平前，视表面情况，可用洒水车喷洒一遍水，以补充表层水份，保证表层碾压成型，最后一遍整平时平地机应“带土”作业，切忌薄层找补，摊铺时适当考虑富余量，宁高勿低，整平时宁刮勿补。余土应清除出作业面以外。
2.6碾压 整型后，当混合料处于最佳含水量（±1%）立即进行碾压，碾压遍数一般要达到6～8遍，碾压可以采取先静压，后振动，最后光轮清除轮迹收光的组合方式，实际的压路机组合方式、碾压遍数碾压方案应严格按照试验段确定的方案进行，碾压结束改善土表面表面平整、光洁、边沿顺直。碾压应遵循“先慢后快，先低后高，先轻后重”的原则；压路机应错轮重叠20～30cm；碾压必须连续完成，中途不得停顿；合理的配备压实机械，保证压路机的数量应足够，以减少碾压成型时间；碾压过程中应行走顺直，低速行驶，不得在已完成或正在碾压的路段上调头或急刹车而破坏改善土表层。碾压应一次成型。对一些老路接头处、结构物的衔接处等压路机无法碾压的部位应采用人工夯实。
2.7检验 试验人员根据完成的碾压遍数，应及时取样检验压实度，压实不足要立即补压，直到满足压实要求为止。禁止出现碾压三四天后还在复压的情况。成型应及时完成平整度、标高、横坡度、宽度、厚度检验，检验不合格要求采取措施予以处理。
2.8接头、接缝处理 同日施工的两工作段的衔接处，应采用搭接形式，前一段拌和整形后，留 5～8 m 不进行碾压，后一段施工时，将前段留下未压部分，一起再进行拌和 、碾压。非同日施工的两个工作段的衔接处，易产生拌和不匀，高程不合格，平整度不好，出现素土夹层等病害，此时应采取挂线垂直切除的方式进行处理。不同层次的接缝应该错开。
2.9养生 不能及时进行下一层灰土施工或覆盖上层结构层的灰土，应进行不少于7天养生，一般采用洒水养生法，养生期间要保持灰土表面经常湿润。养生期内应封闭交通，除洒水车外禁止一切车辆通行。
3. 常见病害及原因分析
3.1石灰土成型时出现弹簧、松散、起皮、拥包。
3.1.1石灰土碾压成型时常会出现局部弹簧、松散并有大面积起皮及拥包现象。
3.1.2局部含水量过大或过小都易产生弹簧现象；拌和不均或土颗粒粒径过大造成局部粗细颗粒离析易导致松散现象；石灰土表面过于干燥或薄层贴补易以及平地机反复刮平和碾压，摊铺层形成光面后又覆盖刮平的薄层混合料，产生大面积起皮现象；压路机碾压方式不当易产生拥包现象。
3.2石灰土成型初期出现鼓包、开裂。
3.2.1石灰中常含有过火石灰或生石灰未充分消解就开始使用，在石灰改善土碾压成型后，这些石灰颗粒才逐渐消解，体积膨胀，引起成型后的石灰土层隆起，形似“蘑菇”。
3.2.2实际施工过程中，经常会发现石灰土成型1～2天出现大量裂缝现象，高温季节尤为明显。这主要有两方面原因造成：一是石灰土自身含水量过大，保湿养生不及时，水化反应后，石灰土含水量减少，产生干缩裂缝；另外塑性指数高的土也容易开裂，如重粘土，这种土对含水量也比较敏感，含水量越大越容易开裂；
3.3素土夹层是一种严重的质量隐患，在雨水侵蚀和行车荷载作用下会引起板块变形、开裂，产生原因有以下几种：
3.3.1由于拌和机的拌和深度不足引起的层间素土夹层；
3.3.2由于拌和机的重叠宽度不够引起的纵向素土夹层；
3.3施工端头未及时处理，整平经灰土覆盖，接着施工又不作处理而形成的素土夹层；
3.4混合料出现不均匀，出现灰条、花面现象。
3.4.1铺土铺灰未严格按照材料用量上齐，灰剂量不足；
3.4.2人工撒灰随意性大，未撒布均匀，灰堆处未作处理；
3.4.3采用平地机等机械撒布石灰，均匀性无法掌握。
3.5压实度检测不合格的现象。
3.5.1碾压不到位；
3.5.2石灰的剂量过大；
3.5.3石灰的质量差，用灰量大；
3.5.4土层或土源改变导致最大干密度改变。
4. 质量控制要点
为什么我们的改善土有这样那样的病害，我想是没有严格的执行规范所致，结合本项目石灰土路基的施工特点，我认为应从以下几个指标来进行质量控制：
（1）首先要严把原材料关，优先选用塑性指数符合要求的土，石灰等级在三级以上，按规定频率进行质量检测合格，且充分消解，存放时间不能过长等等，是石灰改善土施工成功的基础。
（2）重视试验段的作用，依照试验段施总结的施工工艺、作业参数指导施工，严格按规范规定的要求，科学组织，精心管理是石灰改善土施工成功的重要保障。
（3）松铺厚度，应根据现有设备的性能及试验段确定的松铺系数来确定松铺厚度，以保证路拌机能拌透，压路机能有效压实，施工中应严格控制松铺厚度，不能一味图快，否则欲速则不达。
（4）为避免拌和时产生素土夹层，应采以下措施：首先拌和时必须设专人跟随，随时挖坑检查，其次拌和结束检查灰剂量时，应随机挖坑检查，确保没有夹层；最后，也就是事后控制，在压实度检测时，将试坑贯穿到底，检查是否存在夹层。
（5）含水量对保证改善土碾压成型，及后期强度的形成具有非常重要的影响，必须高度的重视，必要时应及时的采取翻拌晾晒、掺灰闷料、补充洒水等调整含水量的措施，确保改善土具有适宜的含水量。
（6）严格控制灰剂量，灰剂量过大会造成灰土的最大干密度变小，表现为压实度检测值不合格，给检测带来麻烦，且造成浪费；灰剂量过小则造成灰土的最大干密度变大，表现为压实度检测值过大甚至超百，并存在两方面的隐患，一是不能对土体进行有效改善，二是不能达到有效压实，影响路基弯沉值，直接影响工程质量。因此，严格控制灰剂量是保证灰土施工质量的重要因素。摊铺石灰时应严格按照事先算好的用量，采用人工均匀撒布，不得采用机械撒布以确保其均匀性。
篇5：浅谈石灰处理膨胀土路基施工技术
膨胀土路基问题一直是我国公路建设中的一大技术难题。膨胀土的粘粒成份主要是强亲水性矿物蒙脱石及其混层粘土矿物组成, 具有超固结性、裂隙性、吸水显著膨胀软化、失水收缩开裂且反复变形等工程性质。因此, 膨胀土的不良工程性质对高等级公路路基的稳定性带来了很大的隐患和危害性。
近年来, 随着我国经济建设迅猛发展, 高等级公路建设日新月异, 不良地质环境带来的危害也日渐显著。河南宛平高速公路南阳至内乡段工程项目沿线分布着大量的膨胀土, 不经处理的天然膨胀土难以满足高速公路路基填料的要求, 为了保证工程质量, 必须对膨胀土进行改良。用石灰处理膨胀土是一种非常经济有效的方法。
2 膨胀土的工程性质及石灰改性机理
膨胀土的矿物成分主要是蒙脱石, 为一种高塑性粘土, 具有吸水膨胀、失水收缩和反复胀缩变形、浸水承载力衰减、干缩裂隙发育等特性, 性质极不稳定。膨胀土是指粘粒成份主要由强亲水性矿物质组成, 并且具有显著胀缩性的粘性土, 对路基的破坏作用不可低估, 并且构成的破坏是不易修复的。为了保证道路在较长时间内路基的稳定和路面的平整度, 达到安全舒适行车的目的, 必须解决因膨胀土而造成的一系列工程问题。本标段的膨胀土物理性质指标如表1。
生石灰水解生成Ca (OH) 2, 生成的Ca (OH) 2与膨胀土和空气中的CO2反应生成CaCO3, 也对膨胀土起到加固作用, 其中Ca2+与膨胀土颗粒表面的阳离子发生交换反应, 从而改变了带点状态, 使膨胀土颗粒较快凝聚, 从而提高了膨胀土的稳定性;部分Ca (OH) 2遇水又与膨胀土中的SiO2、AL2O3发生反应, 形成复杂的硅酸钙、铝酸钙等水化物, 产生较强的粘结作用, 提高了石灰重塑膨胀土的后期强度和耐久性。
3 室内试验
由图1可见膨胀土的塑性指数IP随掺灰量的增加而减小, 塑性指数减小反应了土的亲水能力下降, 当灰剂量为5%时, 塑性指数下降到18.5, 较好地满足了一般路用粘土材料的基本要求, CBR值为10, 满足路基施工技术要求, 从石灰改善膨胀土的技术指标来看是比较合适的。当石灰掺量为5%时, 最佳含水量为18.4%, 最大干密度为1.73g/cm3。
4 施工质量控制
4.1 施工工艺
4.2 质量控制要点
4.2.1 石灰消解
施工前对石灰进行消解, 检测钙、镁含量, 其技术指标应符合施工技术规范要求, 不符合要求的不得使用。根据工程进度和工程量的需要, 在使用前7～8d对生石灰进行消解, 石灰经充分消解后应保持一定的湿度, 但不可以成团, 并进行覆盖, 以避免扬尘和钙质流失。石灰料场应设置排水沟进行排水, 防止雨水浸泡石灰。
4.2.2 拌和碾压
严格控制施工填料厚度要求、含水量和掺灰量, 松铺厚度控制为25cm, 若松铺厚度太厚影响拌和质量。拌和遍数应该在两遍以上, 第一遍不宜翻拌到底, 应留2～3cm, 以防止石灰下沉集中在底部翻拌不上来形成夹层;第二遍一定要翻拌到底, 对下层略有破坏, 宜在1cm左右, 这样既能消除夹层素土又能使上下两层结合更好。拌和后灰土色泽均匀一致, 没有灰条、灰团和花面现象, 否则应重拌。灰土碾压应遵循“直线段先两侧后中间, 曲线段先内侧后外侧, 先轻后重, 先静压后振压, 最后再静压”的原则。灰土碾压应保证当日拌好的灰土填料当日完成碾压。前后两次碾压应重叠30～40cm, 横向接头重叠40～50cm。严禁压路机在已完成或正在碾压的路段上掉头或急刹车, 以保证灰土表面不受破坏。
4.2.3 养生
施工作业完成后, 并经检测各项指标合格后, 应立即对灰土进行养生, 严禁人和车辆通行, 洒水养生7d, 使灰土表面保持湿润, 也可以洒水后覆盖薄膜或草垫覆盖养生。
4.2.4 排水措施
膨胀土遇水易膨胀, 施工时应尽量避开雨季, 加强现场排水措施, 做好路拱横坡、纵坡和临时边沟等路堤周围边界排水工作, 确保雨后地表面不积水, 已填筑的部分不被水浸泡, 边坡上应预留临时排水沟进行排水, 以保证边坡不受雨水冲刷。
5 结语
膨胀土的工程性质复杂, 受环境因素影响比较大, 给道路工程带来很多困难。膨胀土在自然状态下一般是非饱和的, 吸水后膨胀, 失水后收缩开裂, 导致路基破坏。通过工程实践证明, 选择适合的施工工艺和施工方法, 严格控制施工质量, 石灰土改良膨胀土填料的效果比较明显, 可以减少膨胀土的胀缩特性, 保证路堤的强度和稳定性, 同时也是一种比较经济的改良方法。
参考文献
[1]邓健龙, 杨和平.中国公路膨胀土工程问题、研究现状及展望.
[2]王芳, 严丽雪, 顾春媛.广西南友路改良膨胀土试验研究.
[3]样雪莲, 周永江, 何思明.四川地区公路膨胀土地基处理方法研究.
[4]张红专.高速公路路基路面施工工艺.
[5]王洪江, 符长青.公路施工组织设计编制手册.
[6]孙大权.公路工程施工方法与实例.
篇6：95区石灰土处理膨胀土路基施工质量控制
【关键词】路基施工；石灰；膨胀土
Application of lime modified expansive soil roadbed construction
Xia Fang
（Pingdingshan City Construction Project Bidding Management Office Pingdingshan Henan 467044）
【Abstract】There are many improved methods of expansive soils， lime modified expansive soil is one of the most common and most effective way； CBR value lime expansive soil improved greatly influenced by moisture content and ash dose， moderately expansive soil mixed with ash can make it strength increased significantly from the test data to determine the proportion of mixed gray； while ensuring the mechanical properties of road conditions， and appropriately increase the water content of 3-point construction， will help to improve the strength， stability on the water after the construction of the embankment structure more favorable .
【Key words】subgrade construction；Lime；Expansive soil
1. 引言
膨胀土是不能被直接应用在公路工程中的，它的的矿物成分主要是蒙脱石，为一种高塑性粘土，一般承载力较高， 具有吸水膨胀、失水收缩和反复胀缩变形、浸水承载力衰减、干缩裂隙发育等特性，性质极不稳定[1] 。常使建筑物产生不均匀的竖向或水平的胀缩变形，造成位移、开裂、倾斜甚至破坏，且往往成群出现，尤以低层平房严重，危害性很大；膨胀土粘粒成份主要由强亲水性矿物质组成，并且具有显著胀缩性的粘性土。该土具有吸水膨胀.失水收缩并往复变形的性质，对路基的破坏作用不可低估，并且构成的破坏是不易修复的。为了保证道路在较长时间内路基的稳定和路面的平整度，达到安全.舒适行车的目的，必须解决因膨胀土而造成的一系列工程问题。
目前，膨胀土改良的方法主要是化学改性，例如掺石灰、水泥、粉煤灰、氯化钠和磷酸等外掺稳定剂。其中，石灰改良膨胀土是最普遍、最有效的方法之一。挖方段遇膨胀土时，若方量较小，则直接弃掉，若方量较大时，则就地掺灰处理，就近使用；取土场遇膨胀土，则就地掺灰，然后拉走使用；清表后发现膨胀土，则先确定方量大小，数量较小时则挖弃换填，数量较大时则就地掺灰，就近使用。
2. 试验确定
（1）土性介绍。
膨胀土土质一般为褐黄色——灰黄色粘土，其膨胀土的自由膨胀率一般在32%～61%之间，体缩率14.4%～20.0%，缩限为10.8～29.1%，收缩系数为0.24%～0.42%，素土的胀缩总率为4.67%～0.91%之间，属于弱膨胀土，其中某取土坑土工试验数据如表1，由于土源紧张，此路基采用掺石灰进行改良。
（2）石灰剂量与CBR关系。
试验均按照土工试验规程执行，击实试验采用重型击实法。根据试验数据绘制关系图如图1所示：
由图可以看出在膨胀土掺入石灰后进行的室内CBR试验中，CBR随石灰剂量的增加而增大，其中石灰改良膨胀土后的CBR值相对素土显著提高，已满足路基设计要求，且在石灰灰计量为5%以内时，强度增长显著；在石灰灰计量超过5%时，则明显减缓。鉴于CBR试验没有考虑龄期的影响，在长龄期条件下，石灰改良土受类火山灰样作用等长期效应，将逐渐形成石灰改良土体的结构，从而进一步提高石灰改良土的力学性能和稳定性[2] 。
因此，采用5%石灰灰剂量改良膨胀土，其力学性能已能很好地满足路用的要求。
（3）含水量与CBR关系。
在相同击实功（重型击实仪器落锤27次），相同灰剂量（5%）下，配制灰土的不同含水量，再测其对应的CBR值，根据试验数据绘制关系图如下：
由图可以看出，CBR值在含水量不断增加的情况下，逐渐升高而后又逐渐下降，变化趋势如同击实曲线一样存在最高点，数据表明这个CBR值最高时对应的含水量为21.8%，比击实确定的最佳含水量19.0%大了2.8%，反过来也可以发现当击实最大时所确定的最佳含水量19.0%处并不是CBR最高的。
从上述试验结果的分析可知，弱膨胀土的CBR值受到含水量的影响，弱膨胀土在最佳含水量下压实，虽然可获得压实度最大的优点，但存在CBR值较小和遇水后相对干湿程度加大而使膨胀量加大的缺点。最终路基是要保证承载力的， CBR值当然是越高越好，若采用大于最佳含水量2.8%的控制标准，只要现场稍增大压实功来弥补压实度欠缺的问题，就可获得较高的压实度和最大的CBR强度，且浸水后的膨胀量也比较小，具有较好的水稳定性[3] 。endprint
3. 现场施工控制要点
通过以上试验结果，结合以往经验，得出现场施工膨胀土时应特别要注意以下几点：
（1）闷料。
取土坑焖料用设计掺灰剂量的40%的生石灰进行焖料，焖料时间3天，为防灰剂量衰减，焖料时间也不宜过长（<7天），且中途需要翻拌以保证灰、土均匀[4] 。
（2）掺灰要求。
对于动态掺灰要求的路基，在保证总灰量不变的情况下，最好能每层都掺拌石灰，总体遵循灰剂量上多下少原则，使得掺灰后的路基土层和素土层相比能大幅提高承载力。
（3）严控含水量。
碾压前除保证土的粉碎颗粒不要过大外，各个测点含水量不得低于最佳含水量，应比最佳含水量大3%，土层上下含水量要翻拌均匀，合格后及时碾压以防失水，对于碾压时间过长，表面干燥的路基，应洒水浸润表面后再行碾压，验收合格后及时上土覆盖养生。
（4）严控灰剂量。
一是量不得少，二是碾压前须保证灰、土拌和均匀，土层上下均匀。
（5）碾压要求。
应根据初选的摊铺、碾压机械及填料进行现场压实实验，确定松铺厚度和碾压遍数、机械配套方案等，实验段长度不宜小于100米。
（6）排水。
膨胀土遇水后原有状况变化迅速，因此整个施工期间要做好放水、排水措施，避免雨淋，若碾压前降雨，要抢先预压排水。
（7）检验方法。
压实度检查用灌砂法，灌入深度要到下一层顶面，检测频率按照膨胀土检测标准，比正常路基提高一倍。
4. 质量控制
通过一些室内试验，对石灰改良膨胀土的基本性质进行分析。石灰改良膨胀土的CBR值受含水量和灰剂量的影响较大，膨胀土的适度掺灰可使其强度大幅增加，由试验数据确定掺灰比例；同时在保证路用力学性能的条件下，适当增加施工含水量3个点[5] ，有利于强度的改善，对路堤结构的施工后水稳定性也更加有利。
5. 结束语
膨胀土是影响道路及其它构造物建设的一种特殊土质，在实际工程中，其破坏力是巨大的。解决膨胀土的问题，应着重从影响其物理力学性质变化的内在因素和外在因素上考虑，从而通过改变土的力学性质达到处理的目的。
参考文献
[1] 郭爱国，刘观仕.高速公路建设中膨胀土特性的试验研究〔J〕.岩土力学，2005.3
[2] 王文生，谢永利.膨胀土路堑边坡破坏型式和稳定性〔J〕.长安大学学报（自科版），2005.1
[3] 缪林昌，仲晓晨. 膨胀土的强度与含水量的关系〔J〕.岩土力学，2009.8
[4] 谭罗荣，孔令伟.膨胀土膨胀特性的变化规律研究〔J〕.岩土力学，2009.8
[5] 冯玉勇，张永双.南昆铁路百色盆地膨胀土路堤病害机理研究〔J〕.岩土工程学报，2006.10endprint
3. 现场施工控制要点
通过以上试验结果，结合以往经验，得出现场施工膨胀土时应特别要注意以下几点：
（1）闷料。
取土坑焖料用设计掺灰剂量的40%的生石灰进行焖料，焖料时间3天，为防灰剂量衰减，焖料时间也不宜过长（<7天），且中途需要翻拌以保证灰、土均匀[4] 。
（2）掺灰要求。
对于动态掺灰要求的路基，在保证总灰量不变的情况下，最好能每层都掺拌石灰，总体遵循灰剂量上多下少原则，使得掺灰后的路基土层和素土层相比能大幅提高承载力。
（3）严控含水量。
碾压前除保证土的粉碎颗粒不要过大外，各个测点含水量不得低于最佳含水量，应比最佳含水量大3%，土层上下含水量要翻拌均匀，合格后及时碾压以防失水，对于碾压时间过长，表面干燥的路基，应洒水浸润表面后再行碾压，验收合格后及时上土覆盖养生。
（4）严控灰剂量。
一是量不得少，二是碾压前须保证灰、土拌和均匀，土层上下均匀。
（5）碾压要求。
应根据初选的摊铺、碾压机械及填料进行现场压实实验，确定松铺厚度和碾压遍数、机械配套方案等，实验段长度不宜小于100米。
（6）排水。
膨胀土遇水后原有状况变化迅速，因此整个施工期间要做好放水、排水措施，避免雨淋，若碾压前降雨，要抢先预压排水。
（7）检验方法。
压实度检查用灌砂法，灌入深度要到下一层顶面，检测频率按照膨胀土检测标准，比正常路基提高一倍。
4. 质量控制
通过一些室内试验，对石灰改良膨胀土的基本性质进行分析。石灰改良膨胀土的CBR值受含水量和灰剂量的影响较大，膨胀土的适度掺灰可使其强度大幅增加，由试验数据确定掺灰比例；同时在保证路用力学性能的条件下，适当增加施工含水量3个点[5] ，有利于强度的改善，对路堤结构的施工后水稳定性也更加有利。
5. 结束语
膨胀土是影响道路及其它构造物建设的一种特殊土质，在实际工程中，其破坏力是巨大的。解决膨胀土的问题，应着重从影响其物理力学性质变化的内在因素和外在因素上考虑，从而通过改变土的力学性质达到处理的目的。
参考文献
[1] 郭爱国，刘观仕.高速公路建设中膨胀土特性的试验研究〔J〕.岩土力学，2005.3
[2] 王文生，谢永利.膨胀土路堑边坡破坏型式和稳定性〔J〕.长安大学学报（自科版），2005.1
[3] 缪林昌，仲晓晨. 膨胀土的强度与含水量的关系〔J〕.岩土力学，2009.8
[4] 谭罗荣，孔令伟.膨胀土膨胀特性的变化规律研究〔J〕.岩土力学，2009.8
[5] 冯玉勇，张永双.南昆铁路百色盆地膨胀土路堤病害机理研究〔J〕.岩土工程学报，2006.10endprint
3. 现场施工控制要点
通过以上试验结果，结合以往经验，得出现场施工膨胀土时应特别要注意以下几点：
（1）闷料。
取土坑焖料用设计掺灰剂量的40%的生石灰进行焖料，焖料时间3天，为防灰剂量衰减，焖料时间也不宜过长（<7天），且中途需要翻拌以保证灰、土均匀[4] 。
（2）掺灰要求。
对于动态掺灰要求的路基，在保证总灰量不变的情况下，最好能每层都掺拌石灰，总体遵循灰剂量上多下少原则，使得掺灰后的路基土层和素土层相比能大幅提高承载力。
（3）严控含水量。
碾压前除保证土的粉碎颗粒不要过大外，各个测点含水量不得低于最佳含水量，应比最佳含水量大3%，土层上下含水量要翻拌均匀，合格后及时碾压以防失水，对于碾压时间过长，表面干燥的路基，应洒水浸润表面后再行碾压，验收合格后及时上土覆盖养生。
（4）严控灰剂量。
一是量不得少，二是碾压前须保证灰、土拌和均匀，土层上下均匀。
（5）碾压要求。
应根据初选的摊铺、碾压机械及填料进行现场压实实验，确定松铺厚度和碾压遍数、机械配套方案等，实验段长度不宜小于100米。
（6）排水。
膨胀土遇水后原有状况变化迅速，因此整个施工期间要做好放水、排水措施，避免雨淋，若碾压前降雨，要抢先预压排水。
（7）检验方法。
压实度检查用灌砂法，灌入深度要到下一层顶面，检测频率按照膨胀土检测标准，比正常路基提高一倍。
4. 质量控制
通过一些室内试验，对石灰改良膨胀土的基本性质进行分析。石灰改良膨胀土的CBR值受含水量和灰剂量的影响较大，膨胀土的适度掺灰可使其强度大幅增加，由试验数据确定掺灰比例；同时在保证路用力学性能的条件下，适当增加施工含水量3个点[5] ，有利于强度的改善，对路堤结构的施工后水稳定性也更加有利。
5. 结束语
膨胀土是影响道路及其它构造物建设的一种特殊土质，在实际工程中，其破坏力是巨大的。解决膨胀土的问题，应着重从影响其物理力学性质变化的内在因素和外在因素上考虑，从而通过改变土的力学性质达到处理的目的。
参考文献
[1] 郭爱国，刘观仕.高速公路建设中膨胀土特性的试验研究〔J〕.岩土力学，2005.3
[2] 王文生，谢永利.膨胀土路堑边坡破坏型式和稳定性〔J〕.长安大学学报（自科版），2005.1
[3] 缪林昌，仲晓晨. 膨胀土的强度与含水量的关系〔J〕.岩土力学，2009.8
[4] 谭罗荣，孔令伟.膨胀土膨胀特性的变化规律研究〔J〕.岩土力学，2009.8
篇7：12%石灰土路基施工及质量控制
消解钙石灰应在用灰前3～5d消解完毕, 镁石灰及高镁石灰应充分消解10d以上方准使用, 未消解透的石灰不准装车铺用。加水时应控制水量适当, 第一遍注水为初步消解, 间隔半天至一天进行第二遍注水, 水管深插至灰堆底部, 加水至少两遍, 若尚留有消解不透处应加第三遍水点补。因消石灰可不过筛, 用水量应稍偏大, 以使充分消解。一般含水量应在35%～40%之间, 以不使消石灰成膏成团又不粘锨为好。雨季消解石灰应防止含水量偏大, 以免遇雨淋落。
二施工工艺
(一) 铺土
外进土方时应根据石灰土层的宽度、厚度及预定的干容重 (换算为密度) 计算需要的干土重量, 并根据土的含水量和所用车辆的吨位, 计算每车土的卸放距离。亦可将消石灰和土由重量比换算成体积比, 计算土的松铺厚度和所用车辆运土的松方体积, 计算每车土料的卸放距离。
采用机械摊铺应事先通过试验确定排压和整平的厚度, 必要时应调整每车土的卸放距离。机械铺土时, 铺土厚度约较灰土层厚度多1cm。用平地机或其它机具将士均匀地摊铺在路槽内, 经履带车排压后, 再用平地机将表面整平并使之符合规定的路拱。
(二) 铺灰
铺灰路段用灰线打出方格, 除应保证装车数量外, 仍须掌握铺灰厚度符合要求, 均匀一致。卸灰量不足时, 应留出空挡运灰添补, 多余的灰应攒堆调出, 沿路边50cm应增加1cm铺灰厚度, 以抵消由于拌和可能超宽需要增加的灰量。铺灰要掌握边线准确, 拌和前应以路面边线外指示桩校核, 铺灰厚度应切槎检查, 在施工中不少于40m检查一个断面, 灰底处容易铺厚, 距灰底较远处容易铺薄, 应注意加强检查。
(三) 拌和
应由熟练的拖拉机司机和扶犁人员拌和, 同时配合要好。开始拌和时车速要慢, 第一犁不要下犁太深, 以免将灰扣于底层捞不上来, 以稍大于半犁为适宜。开犁以后, 要经常调整下犁深度, 经过几遍以后认为已经够深, 即可定犁。接近拌和成活时, 更要注意不要出现超深或超宽现象, 以免再混人土块。拌和时要注意防止出现夹土层现象。合耕、分耕干拌一遍以后, 如含水量偏小, 可根据情况普遍闷水一遍, 估计拌和过程中的蒸发量, 水应偏大一些, 并在以后拌和中适当浇水。对含水量应严格控制达到均匀一致, 防止局部因水大造成碾压时弹软返工。
石灰土闷水的多少要根据土质和天气, 粘性土石灰土闷水较多, 砂性土石灰土闷水较少, 天气炎热蒸发量大, 天气阴凉蒸发量小, 闷水人员一方面要注意查看石灰土浇水后的颜色, 一方面还要倾听扶犁人员告诉的含水量情况, 做到浇水适当。喷水要均匀, 并防止胶管漏水。春季风多、干燥, 往往下部含水量合适, 表层风干扬尘, 宜在拌和接近完成时普遍浇水一次, 防止表层干燥松散。为防止拌和段相接处出现拌不到边、漏拌、夹层等现象, 要求套环处重迭拌和10～15m。拌和机械转弯处都应减速并要注意避免常在一处重复转弯, 每次转弯都要错开一些。
拌和完成的标志是:石灰土深度适宜, 无夹灰层或夹土层, 混合料色泽一致, 没有灰条、灰团和花面, 混合料中土块含量符合质量要求, 且水分合适均匀。拌和最后一遍铧犁应向里合, 合拱时路拱要正, 横坡度要适当偏小, 路中心要稍平一些, 使找平时全路宽都能刮出硬面。
拌和机械转弯接头处要求做到接槎平顺, 应用人工修垫平整, 含水量小时要补加水分。合拱以后应以拖拉机普遍排压一遍后再开始找平。对机械拌不到的地方, 如检查井四周及有障碍物边缘处, 均需人工挖土更换拌和均匀的石灰土。拌和过程中井应插签标明以防碰坏。
拌和接近完成时, 应进行自检, 在拌和段全宽挖坑检查拌和质量, 有否夹层。一般每隔25～50m检查一个断面, 套环处加一个断面, 路面宽7m以下检验3点, 7m以上检验5点。
负责拌和人员要经常检查拌和机具, 防止犁架弯曲, 犁柱后倾, 造成犁尖下扎, 出现单犁受力, 底部石灰土层翻起, 局部拌和不到底部等隐患。遇到此种情况应及时修理与保养。
(四) 找平
排压以后进行找“细平”工作, 使标高、横坡、厚度都符合要求。找平过程中, 如发现有外露石块、砖头等要用锨清除, 并刨松回填石灰土, 碾压整平。找平时间应尽量提前, 给碾压工序留出碾压时间, 当拌和完成, 当日又不能找平时, 应严格控制交通。找平时刮到路边以外的石灰土混合料如需调用时, 应适当加水, 土块含量超出规定的应过筛以后再使用, 路边石灰土放置一周以上的不宜再使用。正在施工的与已完成的两段石灰土衔接处, 找平时易出凸包, 要多铲几遍达到平顺。
(五) 碾压
用12t以上振动压路机进行碾压。直线段由两侧路边外30cm向路中心碾压。平曲线超高段由内侧路边外30cm向外侧进行碾压。碾压时后轮应重叠1/2的轮宽, 必须超过两段的接缝处。后轮压完路面全宽时即为一遍, 碾压进行到要求的压实度为止。压路机的碾压速度, 头两遍宜采用1挡 (1.5～1.7km/h) , 以后用2挡 (2.0～2.5km/h) 。一般12～15t三轮压路机需碾压6～8遍。然后测试密实度, 当天一次碾压合格交活。
(六) 养护
在养护期间, 石灰土层上除洒水车外不准其他车辆行驶, 养护后仅允许为施工需要在石灰土层上开放交通, 但必须加强管理, 应限制车速不得超过30km/h, 严禁履带车通行。
三石灰土雨季施工措施
雨季施工, 要集中力量突击第一步石灰土, 防止雨水浸软路基。条件许可时最好抢在雨季前做完全线第一步石灰土。石灰土雨季施工应掌握的原则是:提早上土, 铺灰翻扣, 雨后开犁, 充分利用两次降雨间隙, 突击成活。
石灰要大堆堆存高处, 以免石灰被雨水浸泡和便于雨后运灰。雨季消解石灰, 在保证石灰消解的前提下, 要掌握加水量偏小, 防止水分偏大被雨淋落。并根据来灰情况, 可保持一部分含块少的面灰不消解或少加水准备改软使用。
铺石灰地段每晚收工前要浅扣一犁, 将石灰扣于土内排压1～2遍, 防止夜间降雨被冲。中午收工前要看天气, 阴天时亦将石灰扣于土内排压。如降暴雨处理不及, 发现石灰有被水冲减少时, 要适当补足灰量。
四结语
篇8：95区石灰土处理膨胀土路基施工质量控制
关键词：公路路基；膨胀土；技术处理
1.前言
近年来，随着我国公路桥梁建设不断发展，路基处理遇到的膨胀土问题日益增多，给工程建设造成了巨大损失。在工程地质勘察中，必须正确地识别膨胀土与非膨胀土，准确地判定膨胀土的胀缩性等级，这有助于合理进行路基的设计与地基处理，对保障公路路基安全具有非常重要的意义。
2.膨胀土的定义及特征
《膨胀土地区建筑技术规范》（GBJ112-87）给出的膨胀土的定义：“膨胀土的土中粘粒成分主要由亲水矿物组成，同时具有显著的吸水膨胀和失水收缩两种变形特性的粘性土”。在自然条件下，膨胀土多呈硬塑或坚硬状态，裂隙较发育，常见光滑面和擦痕，裂缝随气候变化张开和闭合，并具有反复胀缩的特性。膨胀土的胀缩特性有如下几点：
①膨胀性：指土的体积因不断吸水而增大的过程，是粘土矿物与水相互作用的结果。反映土的膨胀性能指标有自由膨胀率和不同压力作用下的膨胀率。当膨胀率大于90%时为强膨胀土，小于40%的为非膨胀土，土的含水量越低，其膨胀率越高；
②收缩性：由于水分减少而收缩变形是膨胀土的另一个重要特性，其变形大小以收缩系数表示。收缩系数的物理意义是指含水量减少1%时土样的竖向收缩变形，收缩系数大的土，其收缩变形量也大；
③膨胀与收缩的可逆性，膨胀土具有吸水膨胀，失水收缩，再吸水再膨胀，再失水再收缩的变形特性，我们称之为土的膨胀收缩的可逆性，是膨胀土的重要特性，由于这样的特性而造成建筑物变形、开裂是建筑裂损的一个重要因素；
④膨胀土的判别外观上，膨胀土可呈灰白色、灰绿色、灰黑色、棕褐色、黄褐色。天然状态下，膨胀土呈有棱角的块状或片状。规范要求，对膨胀土详判采用自由膨胀率、标准吸水率、塑性指数三项指标来进行。
强膨胀土一般不用做路基填料，对于中、弱性膨胀土，经处理后可作為路床填料，要求处治后的膨胀土其胀缩总率接近于零，土壤强度（承载比CBR）不低于规范中对各级公路的要求。
3.膨胀土地区公路施工处理措施
3.1需选择良好的季节开工，做好施工准备和加强施工管理工作，开工前一定要组织落实好材料、机械和人力，以保证开工后连续完成基槽、基础及回填工作。
3.2做好排水措施，防止雨水或施工水流入基槽，对现场给水管网和施工用水设专人管理维护，临时的水池、洗料场、搅拌站、淋灰池或用水较多的地方，应距建筑物10m以上并设可靠的排水系统。
3.3土性改良。若用膨胀土填筑，可采用石灰、水泥等无机结合料进行改良和加固。一般以掺入4%～6%为宜。
3.4预浸水措施。使土在施工前就产生膨胀，膨胀最大时往往在浸水后的3～5个昼夜，以消除使用过程中的膨胀性。
3.5新技术新方法。
①掺砂回填，这样一是破坏了原膨胀土的土粒结构；二是改变了膨胀土的颗粒级配和其他特性，此方法具有施工技术简单，工程质量易于控制，工期短，投资少的优点。
②三维土工网垫植被，这种方法可以使边坡表面形成一层坚固的、具有自身生长能力的绿色复合保护层，即三维植草土工网垫体系，此技术在国内领先。
3.6路基工程
3.6.1挖方路基
（1）路床超挖封闭处理：挖方路基和零填路基应换填路床顶面以下30-60cm膨胀土（对强膨胀土和中等膨胀土宜）5Ocm，宜换填石灰土，并分层压实，迅速铺设路面半刚性基层。
（2）挖方边坡设计：挖方边坡应尽可能减小挖深。挖方边坡坡形和坡率应符合《公路路基设计规范》有关规定。高速公路、一级公路除满足上述规定外，还应结合膨胀土斜坡破坏类型、路堑边坡形式及水文地质条件，考虑膨胀土变动强度和强度衰减的特性，对深路堑边坡应进行稳定性验算；层状构造膨胀土，如层面与坡面斜交且交角<450时，应验算层面稳定性。验算稳定时应取土体沿滑动饱和状态时的抗剪强度值，稳定系数取1.2。
（3）边坡防护：依公路等级、边坡高度和膨胀土胀缩等级并结合当地实际条件，采用不同的防护方案。对强膨胀土和中等膨胀土路堑边坡应进行全封闭。可采用浆砌护坡或结合浆砌挡土墙综合防护加固。挡墙可设一级、二级或多级，每级高度宜簇3m，每级挡墙平台应浆砌封闭，对弱膨胀土建议采用拱型植草防护。
（4）渗排水设计：边沟宜加宽加深，应设灰土层并全断面加铺防渗布。路堑边沟外侧设平台，阶梯式边坡平台均设排水沟，沟底设灰土层，并全断面加铺防渗布。
（5）施工程序：
①当挖到距路顶面以上30m时，应停止向下开挖，并挖好临时排水沟，待做路面时挖至路床超挖深度，并用灰土回填，按压实度标准压实。
②挖方边坡不要一次挖到设计线，沿山坡预留30～50cm一层，待路堑挖完时，再削去边坡预留部分，并及时防护。
3.6.2填方路基
（1）地表封闭处理：高速公路及一、二级公路路基填土高度路堤，宜挖除地表30～60cm的膨胀土（强膨胀土宜50cm），并采用灰土封填压实处理。
（2）路基填料设计：
①强膨胀土不应作路基填料。如限于条件，高速公路及一、二级公路只能用强膨胀土作填料时，则应作专门试验论证分析。
②高速公路及一、二级公路采用中等膨胀土作路床填料时，应掺灰改性处理，改性处理后要求胀缩总率<0.7限于条件，采用中等膨胀土作为路堤填料时，碾压应保持最佳含水量。路堤填筑后应立即封闭边坡。当填至路床底面时，应停止填筑改用改性处理后的膨胀土填至路床顶面设计标高，在上路床加铺土工格栅，并严格压实。路基边坡建议采用灰土包边封闭或浆砌封闭防护，路堤顶面也要用灰土形成包心填方。
③高速公路及一、二级公路采用弱膨胀土作路床填料时，宜改性后填筑或采用非膨胀土填筑，作为路堤填料时，边坡宜采用植草或拱形植草防护。
④三、四级公路可采用中等膨胀土和弱膨胀土作为路基填料。当铺筑高级路面和次高级路面时，作为上路床填料应改性处理。
（3）路床土强度和压实标准：膨胀土地区路床土强度和压实标准，应分别按《公路路基施工技术规范》的规定执行。
（4）碾压要求：根据膨胀土胀缩等级，选用工作量适宜的碾压机具，碾压时保持最佳含水量。
（5）路堤与路堑分界处即填挖交界处2m范围内的挖方地基表面的土应挖台阶翻松，并检查其含水量是否与填料相近，同时采用适宜的压路机具，将其压实到规定的压实度。
（6）路堤边坡设计：采用弱膨胀土和中等膨胀土填筑路堤的边坡坡率可按《公路路基设计规范》确定。边坡形式应视土质和填筑高度而定。对弱膨胀土低路堤可采用直线形。对填土较高或用不同土质分层填筑的路堤，可采用折线形，一般上陡下缓。
4.结束语
篇9：膨胀土路基施工工艺及质量控制
1 膨胀土概念与工程特性
1.1 膨胀土概念
膨胀土是一种含有较多粘粒成分的矿物质结构, 其本身具备着膨胀收缩性能显著, 是一种较为常见的粘性土壤结构。一般情况下, 其在组成中有着明显力学性质不稳定, 因此在施工的过程中为了保证道路较长时间路基的稳定性和行车路面的平稳性, 是通过在工程项目中采用各种技术方法对其进行处理, 从而保障道路行车安全、舒适和稳定为目的, 使得因膨胀土自身性能产生的施工缺陷得到与预防和处理[1]。
1.2 膨胀土特性
1.2.1 膨胀与收缩性
膨胀土由于存在着显著的湿胀干缩和反复作用的特性, 容易受到吸水体积变化的影响而出现变形破坏、裂缝以及土体吸水膨胀等现象。同时土体由于吸水体积的变化而产生收缩变动, 同样也容易造成地基下沉或者开裂。
1.2.2 多裂缝性
膨胀土多裂隙问题是其发育程度受到膨胀土组成物质和成土物质条件的影响而出现的一种建筑裂缝结构。一般情况下, 其还与土质的开挖情况以及开挖时间有着直接关系。在膨胀土的处理中, 裂缝容易随着时间的变化而出现变动, 在大气分化的应力作用下, 使得裂缝发育逐步呈现出由闭合到张开、由窄变宽、由浅变深的发展规律和趋势[2]。
1.2.3 粘聚性
由于粘土本身具有着高强的粘聚性, 一旦出现含水量过大的时候, 只要经过机械搅动拌和, 极容易出现塑性现象, 从而使得土粒粘接成为巨大的团块, 而出现之后且难以晾干。这种土块随着时间的推移和变化, 其中水分逐步蒸发, 其可塑性也逐渐降低, 由于粘聚性的继续作用, 造成其力学强度逐渐增加, 从而使得土块变得坚硬。这种现象的产生很难将其直接作用在地基施工中, 且造成工期的延长和施工质量的难以保证。
2 膨胀土路基基本的处理方法
公路工程中的膨胀土处理主要涉及三方面的内容:膨胀土边坡稳定及防护;膨胀土隧道的支护与衬砌问题;膨胀土路基的处理。一般来说, 膨胀土路基处理方法有如下三种:换土、湿度控制、改性处理。
2.1 换土
换土是膨胀土路基处理方法中最简单而且有效的方法。顾名思义换土就是挖除膨胀土, 换填非膨胀土或沙砾土, 换土深度根据膨胀土的强弱和当地的气候特点确定。在一定深度以下的膨胀土含水量基本不受外界气候的影响, 该深度称之为临界深度, 该含水量称之为该膨胀土在该地区的临界含水量。由于各地的气候不同, 各地膨胀土的临界深度和临界含水量也有所不同。换土深度要考虑受地面降水影响而使土体含水量急剧变化的深度, 基本上在1~2m, 即强膨胀土为2m, 中、弱膨胀土为1~1.5m, 具体换土深度要根据调查后的临界深度来确定。
2.2 湿度控制
湿度控制法包括预湿和保持含水量稳定。为控制由于膨胀土含水量变化而引起的胀缩变形, 尽量减少路基含水量受外界大气的影响, 需在施工中采取一定的措施。如利用土工布或粘土将膨胀土路基进行包封, 避免膨胀土与外界大气直接接触, 尽量减少膨胀土内部的湿度迁移。水利工程建设中经常采用膨胀土预湿法, 用水浸泡地基土或覆盖非膨胀土以达到膨胀土的湿度平衡[3]。
2.3 改性处理
化学固化就是利用石灰、水泥或其他固化材料通过与膨胀土的物理化学作用进行膨胀土的改性处理, 以达到降低膨胀土膨胀潜势、增强强度和水稳性的目的。具体来说:石灰的固化作用是由于盐基交换、次生碳酸钙胶结性、粘土颗粒与石灰相互作用形成新的含水硅酸钙、铝酸钙等新矿物而显现出来;水泥的固化作用是由于钙酸盐与铝的水化物和颗粒间的胶结作用, 胶结物逐渐脱水和新生矿物的结晶作用, 从而降低膨胀土的液限, 增大了膨胀土的塑限和抗剪强度;NCS固化材料除具有石灰、水泥的优点消除土的胀缩性外, 还有吸水增强作用, 改善土的压实性并生成微型加筋结构, 提高土的强度。在以往的膨胀土地基处理中已有过许多成功的先例, 利用这种处理方法的成败主要取决于固化材料的技术指标和施工工艺。
3 膨胀土路基的施工处理方法
通常在施工的过程中都是采用了综合处理的思想, 并进行了针对性的研究, 提出如下处理措施:
第一, 填高不足1米的路堤, 必须换填非膨胀土, 并按规定压实。
第二, 使用膨胀土作填料时, 为增加其稳定性, 采用石灰处治, 石灰剂量范围为10%~12%, 要求掺灰处理后的膨胀土, 其胀缩总率接近零为佳。
第三, 路堤两边边坡部分及路堤顶面要用非膨胀土作封层, 必要时须铺一层土工布, 从而形成包心填方。
第四, 路堑边坡不要一次挖到设计线, 沿边坡预留厚度30~50cm一层, 待路堑挖完后, 再削去预留部分, 并以浆砌花格网护坡封闭。
第五, 路堤与路堑分界处, 即填挖交界处, 两者土内的含水量不一定相同, 原有的密实度也不尽相同, 压实时应使其压实得均匀、紧密, 避免发生不均匀沉陷。因此, 填挖交界处2米范围内的挖方地基表面上的土应挖成台阶, 翻松, 并检查其含水量是否与填土含水量相近, 同时采用适宜的压实机具, 将其压实到规定的压实度。
第六, 施工时应避开雨季作业, 加强现场排水。路基开挖后各道工序要紧密衔接, 连续施工, 时间不宜间隔太久。路堤、路堑边坡按设计修整后, 应立即浆砌护墙、护坡, 防止雨水直接侵蚀。
第七, 膨胀土地区路床的强度及压实标准应严格遵守国家有关规定、规范。
结束语
膨胀土是影响道路及其他构造物建设的一种特殊土质, 在实际工程中, 其破坏力是巨大的。解决膨胀土的问题, 应着重从影响其物理、力学性质变化的内在因素和外在因素上考虑, 从而通过特殊的施工工艺到处理的目的。
参考文献
[1]邓哲.改良膨胀土及路堤填筑控制[D].成都:西南交通大学, 2002.[1]邓哲.改良膨胀土及路堤填筑控制[D].成都:西南交通大学, 2002.
[2]湛文涛.膨胀土填料分类指标的工程适用性及CBR指标快速测定方法研究[D].长沙:长沙理工大学, 2010.[2]湛文涛.膨胀土填料分类指标的工程适用性及CBR指标快速测定方法研究[D].长沙:长沙理工大学, 2010.
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