公路路基膨胀土改良方法及施工质量控制

凌远衔 邝永红

摘 要：文章结合实际，对公路路基膨胀土改良方法及施工质量控制要点进行探寻。先是分析公路路基膨胀控制目标，其次提托某项目实例背景，分别从高速公路膨胀土处治方案确定、放样画格施工、填料运输摊铺碾压施工等方面，对基膨胀土改良方法及施工质量控制内容进行讨论。目的在于提升公路路基质量。

关键词：公路路基;膨胀土;改良方法;施工质量控制

中图分类号：U416.167 文献标识码：A

1 公路路基膨胀控制目标

在高速公路的建设过程中，施工团队需要结合当地的条件，按照施工场地的基本内容，选择合理的方式进行处理。很多施工队伍会在正式进行高速公路施工之前做好配套的施工方案，在具体实际过程中形成一种较为科学的施工内容。比如说，在施工方法上，一般会选用主机和辅机相配合的方式开展，这样可以保证在施工任务同时进行过程中实现多项的效率提升，为了提升施工人员的施工效率，保证高速公路建设能够高质量地完成，需要按照不同的经济效益和社会效益进行处理，这样才可以保证每一个环节都需要采用更高的标准，赢得市场上的认可[1]。

2 路基膨胀土改良方法

2.1 加入纤维

膨胀土中所含有的如蒙脱石这种活性黏土矿物质在土壤中所含有的水分增加时，就会在本身巨大吸水力的作用下而产生膨胀，致使发生一定的形态变化，而此时由于纤维物质的加入会使得纤维与路基间能够形成切应力，从而能够对由于膨胀产生的路面变形进行限制。此外，纤维会随着蒙脱石的膨胀而拉长，从而有效的限制土壤的外扩，抑制其变形行为发生，从而也避免了对高速公路产生不良影响。纤维实际使用的成本较低，在高速公路的建设中被广泛应用。另外，改良膨胀土时丙烯纤维也是一种较好地选择。

2.2 加入风化砂

另一种改良膨胀土的方式是通过添加风化砂，风化砂以适当的比例添加，其一是可以在土壤中能够使得其大颗粒物质的含量增加，從而使其中吸水性物质的活性降低;其二是能够将土壤中的空隙提高，能够使得在路基吸水的情况下也能保证足够的土壤膨胀空间;其三是风化砂也能够对土壤膨胀系数进行改善，使得土壤间存在的摩擦力减小;其四能够使得路基内土壤含水量得到提升，有效降低其吸水性。在开展施工建设时，施工人员需要充分搅拌膨胀土和添加的风化砂，避免由于不均匀的搅拌而产生膨胀土二次变形的情况。

3 工程概况

在某一高速公路的施工过程中，由于沿线有大量的膨胀土存在，需要集中进行处理，这样才能保证挖方段的各项工程建设，据不完全统计，共有71.8万m3的土壤需要进行处理。从技术规范出发，膨胀土无法直接用于填筑路基，如果将这些废料进行处理的话，就会增加借土量，甚至会增加废弃土地的面积，会直接影响到施工成本。从环境层面来考虑，这样还会直接污染环境，对周边的生态带来严重的影响。所以为了保证路基的填筑土的基本质量要求，需要将工程的实际情况进行系统地处理，这样才可以需求科学系统的方案，对其中的措施进行选择。为了保证路基的基本形式要求，需要按照措施的基本情况进行选择，这样才可以实现最大程度上的调整，保证施工的质量提升。在改良措施真正落实的过程中，需要采取更多的方式对其中的行为进行预测，按照土层的形式进行取样试验，直接将深度控制在1 m～6 m的范围之内，按照不同的性质，分为32组，做好第一时间的记录工作。

在实验室内进行试验判别，我们最终知道这一个路段中，有21.9%是非膨胀土，62.5%是弱膨胀土，15.6%是中膨胀土，78.1%是弱、中膨胀土。从以上的分析可知，这个路段的膨胀土的类型大多数是弱、中膨胀土，从膨胀性上来看，其膨胀性非常弱。

4 高速公路膨胀土处治方法的确定

这项工程沿线的膨胀土非常多，在膨胀性上表现出非常弱势的地位，所以可以借助外部的形式进行土性上的改良。目前在我国国内，为了改善土壤的质量，一般会选用换填法的形式进行，或者是借助掺和无机结合料来改变土壤的性质。考虑到膨胀地区的土地资源非常紧缺，在大面积的施工过程中会导致大量的挖方土被全部废弃，不得不增加借土的数量，会直接增加施工的成本，对周边的生态环境也会带来严重的破坏。如果只是简单地掺和无机结合料进行改良，那么就会在施工方法上带来很多问题。无法很好地控制好掺灰的均匀性，导致施工现场的问题不断涌现。因此需要按照施工现场的基本情况，结合膨胀土的物理学特点对其中的无机结合料进行改良。尤其是在封闭包边上，需要做好施工方法上的整改，这样才可以实现生熟石灰的完全综合。在改良过程中，要合理控制好石灰的数量，合理利用膨胀土进行施工，这样才可以降低工程的难度[2]。

5 高速公路膨胀土改良施工技术要点

该项工程是选用当前比较认可的包边法对路基膨胀土进行全面的治理，按照40 cm的厚度对其中的土壤进行铺设，按照分层法对断面进行施工。为了让施工的质量提升到一个全新的高度，需要做好以下几项工作。

（1）放样画格。从设计图纸的要求出发，先做好控制桩的设置，之后按照设计要求回复中桩和标桩。为了保证松铺的厚度和灰土的使用数量，需要按照7 m×8 m尺寸画格，在每一个格子中填入适当的土料。

（2）运输填料。选用合适的挖掘机对现场进行挖掘，之后在装土施工过程中进行全面的铺设，保证全断面的整体施工，按照土路的基本形式开展一定的预测。等到所有的石灰格画完以后，按照30 cm的松铺厚度，从远到近进行铺设。在这个过程中，需要指派专业人士进行指挥，这样才可以减少多余的堆积，保证后期填料能够满足多项的要求，实现更大程度上的调整和发展。

（3）摊铺填料。借助交错互推法来对填料进行推土，按照推土机的范围进行对压碎成团的大块涂料进行推土作业，这样可以方面后期开展拌和施工。从施工设计要求出发，按照施工的具体范围控制好土壤的出水量[3]。

（4）粗整平。正式完成填土摊铺工作之后，按照需求采用推土机进行土层表面的填土。一般来说会选用路拌机进行多次的施工，这样才可以将粗料进行彻底地碾碎，保证土块的粒径控制在37.5 mm的范围之内。

（5）生石灰摊铺及一次路拌。等到上面的所有作业完成之后，可以借助推土设备进行表层的铺平，之后将生石灰铺在上面，然后将其和膨胀土料进行3次左右的拌和施工，等到石灰颜色和土地颜色一致的时候，需要进行土壤的含水量检测，这样才可以保证闷灰的养护时间，形成一个较好的检测效果。

6 高速公路路基膨胀土改良施工质量控制

6.1 填筑土体含水率控制

在对路基膨胀土进行改良过程中，需要做好掺灰的最佳控制量。初始含水率会直接影响到石灰改良土的质量，会对整体的质量带来深刻的影响。所以需要综合多项因素，将自然和人为因素纳入其中，这样才能保证施工的基本范围，提升整体的档次。在施工过程中，需要定期开展检测，借助酒精试验的形式，选取合适的监测点进行测算。

6.2 改良土体掺灰量控制

灰剂量直接影响到改良后的膨胀土的质量。所以为了保证改良后的土壤有一个较为稳定的指标，需要按照一定的建设需要进行工作上的控制。所以在工程施工过程中需要做好以下几点工作：

（1）掺灰均匀性控制。从工程的建设情况出发，我们一般会选用EDTA滴定法对土样进行全面的选择，这样可以判断路拌遍数的频率是否符合工程的实际情况。在众多试验的检测下知道，当灰剂量出现较大程度上的离散时，很容易导致土层表面的均匀性减少，因此需要控制还施工过程中的路拌次数。

（2）灰剂量控制。按照相关的试验章程，选用直读式测钙仪法是一种较为科学的方法，或者借助EDTA滴定法对石灰剂量进行测试试验。所以这个工程需要按照一定的精准度对实石灰剂量进行控制，可以保证路拌遍数的整体增加，提升养护时间的整体规模，保证这一段时间内的基本试验。在养护过程中，按照龄期效应对灰剂量进行检测，按照加灰处理的形式，增加道路的路拌遍数，形成一个较为稳定的市场规模，保证基本上的内容和方式。

6.3 优化施工方案

完整的施工方案涉及到很多方面，其中包括组织机构、技术、人员组成、安全以及材料供应等多个方案。而在实践过程中还需要根据现场的情况进行现场保卫、后勤保障等几项具体的事例。针对不同的施工项目，方案的制订也会有所不同，因此需要合理地制定好施工方案以便减少施工中的多余工序。工程所在地的地形以及气候变化都会对施工过程造成一定的影响，地下含水量变化影响着膨胀土的变形情况，水位较低时，土壤处于稳定环境，则膨胀土擁有较低的强度系数，发生膨胀的概率也比较小;而地下水位较高时，土壤处于不稳定的环境，则膨胀土膨胀系数就比较高，则有更大概率发生膨胀。

7 结语

结合以上分析，文章从某地的高速公路工程的基本情况出发，对沿线的大量膨胀问题进行系统的检测，这样才可以保证原则上的经济性。在多方探讨的过程中，借助石灰改良法的形式对膨胀土包进行施工。在这个过程中，每一项施工技术要点需要结合施工质量的基本内容进行控制，才可以保证基本的阐述符合多方的利益，实现本地区的路基的稳定性，为今后路基膨胀改良提供更多的参考思路。

参考文献：

[1]刘郁，李雪梅.石灰改良膨胀土填筑路堤质量控制之浅见[J].铁道建筑技术，2006，23（04）：66-68+71.

[2]阮志新，蓝日彦，陈宏飞.石灰改良膨胀土填筑路基的施工工艺及质量控制[J].中外公路，2012，32（02）：1-4.

[3]李丁可.膨胀土石灰改良路基填筑工艺与质量控制试验研究[J].路基工程，2018，36（03）：130-135.