膨胀土路基施工工艺浅析

■王 琨 ■中城建第二工程局集团有限公司，江苏 盐城 224005

由于膨胀土在土质颗粒上存在较强的吸水性，土体中也具有不少四面体硅氧片和八面体氢氧化铝片，导致膨胀土内存在相对特殊的物理性质。一般情况下，膨胀土由一个三层的结构组成，而氢氧化铝片和硅氧片则是水分吸收的载体。并且，该土质在品格结构上存在活动范围较大的单位，造成膨胀土存在较大程度的膨胀性和压缩性。下面以宁淮高速公路的路基施工为例，说明膨胀土路基填筑施工方法。

1 工程概况

宁淮高速公路马武段和雍马段，都存在膨胀土路基施工，工程量占路基总量的近50%，所以，膨胀土路基施工质量对工程施工质量产生重要的影响。在路基填料为膨胀土的情况下，减小路基的膨胀变形和消除填料的膨胀性是宁淮高速施工技术探讨的重点。宁淮高速公路沿线土坑中的土料含水量较高，普遍大于26%。所以，施工设计部门要求应用两次掺灰技术来消除路基填料的膨胀性。不过路基施工中，也存在如何对填料的压实度和含灰量准确测定控制施工质量的问题。因此，本文根据宁淮高速公路的施工实践，从填土施工工艺、最大干密度评定方法、快速测定填土含水量方法来论述膨胀土路基施工的改进技术，以期促进该问题的解决。

2 填土施工工艺

2．1 取土坑掺灰工艺

(1取土坑掺灰，焖料。依据施工要求，本文在马武段上选取了两个取土坑进行取土坑掺灰、焖料的研究。首先是对原状土干密度和含水量进行测定，包括生石灰中MgO和CaO的含量。在测定数值的基础上对2%生石灰掺量进行计算。第二天、三天分别用挖掘机来翻拌推料一次。经过检测，当掺灰、焖料、翻拌之后，涂料在含水量上降低3%左右。

(2路基土翻晒、掺灰、粉碎。土料松铺厚度不应超过25cm，摊铺之后使用铧犁翻拌来降低含水量。如果土料含水量下降到22%时，则实行第二次掺灰，掺灰之后使用稳定土拌和机来实施粉碎。在粒径控制上，超过5cm的颗粒含量不得大于5%，超过2cm的颗粒含量则不大于20%。假如含水量过高，需要实施铧犁连续翻拌的处理。

2．2 碾压工艺

(1)碾压工序。按照轻型压路机静压一遍、平地机初平一遍、平地机精平一遍、振压机小振一遍、大振一遍、21吨三轮碾压五遍的数序。在三轮碾压机进行碾压中，每次碾压之后都需要对干密度予以测试。

(2)碾压注意事项。首先，第二次掺灰后需要及时碾压，有助于压实土干密度的提高，在连续碾压时，碾压时间不应大于24h;其次，对于5%的灰土仅需要振动碾压两遍即可，也可以实行静压碾的施工;最后在灰剂量检测上，灰土的含灰量和掺灰是否均匀决定着石灰土的性质，所以应当对灰剂量及时准确的检测，并采取合理的补灰措施。

3 最大干密度评定方法

3．1 击实试验方法

为了评估填土压实程度，首先是计算出最大干密度和最优含水量。在实验室对最大干密度进行确定上，重型击实方法通常包括干法、湿法以及干湿法等。

(1)干法击实试验方法。应用干法击实试验方法于5%灰土上，首先在取土坑取土，并焖料三天;然后把试样风干到10%含水量，按照相差2%－3%含水量的标准，掺入消石灰并焖料三天;最后就是依据重型击实方法来完成试验。

(2)湿法击实试验方法。首先仍是取土坑取土，焖料三天;其次进行风干试验，每个试验之间在含水量上相差2%。土样含水量每次下降2%就根据四分法取出2．5kg，直到符合要求后才对试验密封留用;最后依据重型击实方法来完成击实试验。

3．2 干、湿法击实试验比较分析

经分别试验后，发现在最大干密度和最优含水量上，干法和湿法试验获得的数值存在差异。在同种土的最大干密度上，湿法低于干法。在最优含水量上，湿法高于干法。如表1所示，为素土和灰剂量为5%时干法和湿法试验的结果。结合该工程的施工要求，如果采用干法的话，可能会增加土基压实的施工要求，则在实践中不易实现。所以选用湿土法相对合理。

4 快速测定填土含水量方法

对于碾压时间和掺灰的确定，应当及时获取土料含水量的测试结果，从而为具体施工提供指导。根据公路土木工程试验的相关规定，可以在土体含水量测试上应用烘箱烘干法、酒精燃烧法等方法。其中，烘干法是含水量试验上的标准方法，不过该方法应在较高温度下烘干8h以上。而酒精燃烧方法因为试验精度不高，结果存在较大的离散性，并且施工现场大量保存液体酒精的话，也会对施工安全造成一定的威胁。微波炉法在每次含水量测试上仅仅需要15min，试验结果的离散性也相对较小，满足了施工中快速获取试验结果的要求，并且不会对施工安全造成威胁。目前，施工单位在含水量测试上已经运用了微波炉快速检测的方法，而在该方法的具体使用中，一定要注重构建该方法和烘箱烘干法之间的对应关系，确保测试结果的精确，从而为路基施工提供正确的指导。

5 结 论

综上所述，在宁淮高速公路膨胀土路基施工中，为了保证压实度，应尽量缩短掺灰之后的碾压时间。碾压遍数不应过多，以静压碾为主，当碾压促使干密度提升到最大值之后再考虑增加碾压遍数。为了保证改良土的性质，必须对灰剂量予以及时准确的检测，并实行必要的补灰措施。其次，经过试验研究，湿法标准击实试验在施工质量控制上更为合理有效。最后，本文认为在宁淮高速公路膨胀土路基施工中，应当应用微波炉快速烘干法来明确填土含数量，从而为施工提供准确、快速的指导，并提升该工程施工的质量和水平。

［1］侯晓晶．高速公路膨胀施工路段路基施工技术浅谈［J］．才智，2011(22)．

［2］杜丽娟．谈高速公路膨胀土路基施工技术［J］．山西建筑，2013(27)．