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摘要：论文结合S高速公路工程实例，探讨了石灰处治膨胀土路基压实方法，分析了高速公路石灰处治膨胀土压实工艺的基本流程，并对石灰处治膨胀土路基压实工艺的关键技术进行了分析。
关键词：高速公路路基压实；石灰处治；膨胀土；施工工艺
Abstract: the thesis combines S highway engineering example, discusses the lime treatment expansive soil subgrade compaction method, this paper analyzes the highway lime treatment expansive soil compaction craft basic processes, and lime treatment expansive soil subgrade compaction technology of the key technology is analyzed.
Keywords: highway subgrade compaction; Lime treatment; Expansive soil; Construction technology
中图分类号：U412.36+6文献标识码：A 文章编号：
0引言
膨胀土是一种分散性较高、胀缩性能大的特殊粘土，具有多裂隙性、超固结性和湿胀干缩等特性。当公路路线不可避免地穿過膨胀土这种不良工程地质时，必须采取一定的工程措施对膨胀土进行处治，否则，路基易产生溜坍、滑坡等破坏，还会产生收缩开裂、松散、剥落等病害，轻微的变形会降低公路的行驶质量，严重的变形会导致路基路面失稳破坏。要使路基具有足够的强度和稳定性，压实工艺很关键。本文对S高速公路膨胀土路基的压实工艺开展研究，为类似地区高速公路膨胀土路基压实提供技术参考。
1工程概况
S高速公路路段地形平坦，地势开阔，局部有湖塘分布，线路经过地区属广阔而略有起伏的河流冲积及湖泊堆积平原地形，海拔一般25-35m。膨胀土不良工程地质路段分布范围主要在K104+400一K120+000之间，平均分布厚度为12米。路段填方总量为2933048m3，挖方为30424m3，最大填方高度为9.2米。
2石灰处治膨胀土路基压实方法
冲击压实法与强夯压实法多用于小面积地方的地基处理，因其工作效率不及其它方法，所以在大面积的公路路基压实中很少使用。
静压实法与振动压实法都适合在大面积的公路路基压实中使用。由于S高速公路石灰处治膨胀土路基的填料是灰土混合料，为了保证石灰处治土的压实效果，借鉴以往工程经验，参照有关施工技术规范，采用静压实与振动压实相结合的方法。压实机械选用:英格索兰SD175光轮振动压路机，自重18t，振动频率21.7-30.4Hz，激振力36/18t，名义振幅1.86/0.93mm，行驶速度0-13.2krn/h，用于填料静压;中联重科YZD20凸轮振动压路机，自重20t，振动频率28HZ，激振力34/l8t，名义振幅1.9/1.0mm，行驶速度0~7.2km/h，用于振动碾压与重压。先用SD175钢轮振动压路机静压，再用YZD20凸轮振动压路机振动碾压，最后用SD175钢轮振动压路机静压收光。
进行现场压实工艺试验，以确定工艺参数。主要确定以下几项内容:(1)最佳含水率控制范围(2)填料压实系数与满足压实要求的碾压遍数。
3石灰处治膨胀土路基压实工艺流程
3.1压实工艺流程
为了保证石灰处治膨胀土的压实效果，参照有关施工技术规范，按照施工技术管理要求，结合S高速公路膨胀土路段路基施工具体情况，研究编制了石灰处治膨胀土压实工艺的基本流程，如图1所示。
3.2基本要求
石灰处治膨胀土路基压实过程中各道工序的基本要求如下:
(l)填料松铺厚度应严格控制在试验确定的合理厚度内。
(2)填料含水率必须严格控制在试验所得最佳含水率控制范围内。
(3)石灰处治膨胀土路基碾压时遵循“由边到中、先轻后重、由慢到快”的原则，前后两次轮迹重叠15~20cm。
图1 石灰处治膨胀土路基压实工艺流程图
4石灰处治膨胀土路基压实工艺的关键技术
4.1填料含水率控制范围
以最佳含水率为基准，采用增加1%、2%、3%、4%、5%、6%六种含水率，分段进行碾压试验，取样测定填料压实度。试验结果表明，填料含水率较最佳含水率高3%-7%，可满足压实度要求，故确定S高速公路石灰处治膨胀土路基压实含水率控制范围为高于最佳含水率3%-7%。
含水率过大时，应反复翻晒至控制范围内才能碾压。
含水率过小时，应适当洒水再碾压。
4.2填料层压实系数与碾压遍数
为了得到填料层压实系数，在随岳高速公路膨胀土路基施工现场，选择30m长的试验段。将路基填料分别按三种松铺厚度摊铺在路基填筑面上，采用常见碾压方式:静压2遍、振动碾压1遍、重压3-4遍碾压。在实验过程中跟踪检测压实度。结果见表1。
表1压实系数及压实度
松铺厚度(cm) 静压2遍，振动碾压1遍，重压3遍后厚度(cm) 压实系数 压实度 静压2遍，振动碾压1遍，重压4遍后厚度(cm) 压实系数 压实度
15.98 I 3.48 1.185 93.2% 13.26 1.205 94.6%
25. 10 21.34 1.176 94.8% 20.87 1.203 96.5%
29.13 26.24 1.202 92.8% 25.09 1.219 94.4%
通过表中可以看出，两种碾压方式，层厚为15.98cm的一组压实度已超过93区标准，但表层脱落，影响路基质量，不宜采用;层厚为25.l0cm的一组在静压2遍，弱振动碾压1遍，重压3遍后，压实系数为1.176，压实度已超过94区标准，且表面平整光洁，再重压1遍后，压实系数为1.203，压实度已超过96区标准，且表面平整光洁，宜采用;层厚为29.13cm的一组，在静压2遍，弱振动碾压1遍，重压4遍后，压实系数为1.219，压实度已超过94区标准，宜采用。
根据以上试验和分析，本着技术可行、经济合理的原则，随岳高速公路石灰处治膨胀土路基的碾压方案为:对93、94区，压实系数1.219，对96区，压实系数1.203，压实遍数为静压2遍、弱振动碾压1遍、重压4遍。
5 结束语
(l)分析常用的膨胀土路基压实工艺，对比各压实工艺的特点与适用性，最后在S高速公路石灰处治膨胀土压实工艺中采用静压实与振动压实相结合的方式。
(2)总结出石灰处治膨胀土压实工艺流程，并提出每个流程的主要技术要求。
(3)结合试验段施工，确定填料含水率控制在最佳含水率3%-7%;压实系数1.219(93、94区)、1.203(96区);碾压遍数为静压2遍、弱振动碾压1遍、重压4遍。
参考文献：
[1]杨世基.首届膨胀土科学研讨会论文集刀膨胀上路基的压实[M]成都:西南交通大学出版社，1990
[2]田海波、王炳龙、许恺.膨胀土区域路堑换填厚度分析.交通运输工程学报，2006，(02)
[3]龚晓楠，高等级公路地基处理设计指南北京:人民交通出版社，2005
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
关键词：高速公路路基压实；石灰处治；膨胀土；施工工艺
Abstract: the thesis combines S highway engineering example, discusses the lime treatment expansive soil subgrade compaction method, this paper analyzes the highway lime treatment expansive soil compaction craft basic processes, and lime treatment expansive soil subgrade compaction technology of the key technology is analyzed.
Keywords: highway subgrade compaction; Lime treatment; Expansive soil; Construction technology
中图分类号：U412.36+6文献标识码：A 文章编号：
0引言
膨胀土是一种分散性较高、胀缩性能大的特殊粘土，具有多裂隙性、超固结性和湿胀干缩等特性。当公路路线不可避免地穿過膨胀土这种不良工程地质时，必须采取一定的工程措施对膨胀土进行处治，否则，路基易产生溜坍、滑坡等破坏，还会产生收缩开裂、松散、剥落等病害，轻微的变形会降低公路的行驶质量，严重的变形会导致路基路面失稳破坏。要使路基具有足够的强度和稳定性，压实工艺很关键。本文对S高速公路膨胀土路基的压实工艺开展研究，为类似地区高速公路膨胀土路基压实提供技术参考。
1工程概况
S高速公路路段地形平坦，地势开阔，局部有湖塘分布，线路经过地区属广阔而略有起伏的河流冲积及湖泊堆积平原地形，海拔一般25-35m。膨胀土不良工程地质路段分布范围主要在K104+400一K120+000之间，平均分布厚度为12米。路段填方总量为2933048m3，挖方为30424m3，最大填方高度为9.2米。
2石灰处治膨胀土路基压实方法
冲击压实法与强夯压实法多用于小面积地方的地基处理，因其工作效率不及其它方法，所以在大面积的公路路基压实中很少使用。
静压实法与振动压实法都适合在大面积的公路路基压实中使用。由于S高速公路石灰处治膨胀土路基的填料是灰土混合料，为了保证石灰处治土的压实效果，借鉴以往工程经验，参照有关施工技术规范，采用静压实与振动压实相结合的方法。压实机械选用:英格索兰SD175光轮振动压路机，自重18t，振动频率21.7-30.4Hz，激振力36/18t，名义振幅1.86/0.93mm，行驶速度0-13.2krn/h，用于填料静压;中联重科YZD20凸轮振动压路机，自重20t，振动频率28HZ，激振力34/l8t，名义振幅1.9/1.0mm，行驶速度0~7.2km/h，用于振动碾压与重压。先用SD175钢轮振动压路机静压，再用YZD20凸轮振动压路机振动碾压，最后用SD175钢轮振动压路机静压收光。
进行现场压实工艺试验，以确定工艺参数。主要确定以下几项内容:(1)最佳含水率控制范围(2)填料压实系数与满足压实要求的碾压遍数。
3石灰处治膨胀土路基压实工艺流程
3.1压实工艺流程
为了保证石灰处治膨胀土的压实效果，参照有关施工技术规范，按照施工技术管理要求，结合S高速公路膨胀土路段路基施工具体情况，研究编制了石灰处治膨胀土压实工艺的基本流程，如图1所示。
3.2基本要求
石灰处治膨胀土路基压实过程中各道工序的基本要求如下:
(l)填料松铺厚度应严格控制在试验确定的合理厚度内。
(2)填料含水率必须严格控制在试验所得最佳含水率控制范围内。
(3)石灰处治膨胀土路基碾压时遵循“由边到中、先轻后重、由慢到快”的原则，前后两次轮迹重叠15~20cm。
图1 石灰处治膨胀土路基压实工艺流程图
4石灰处治膨胀土路基压实工艺的关键技术
4.1填料含水率控制范围
以最佳含水率为基准，采用增加1%、2%、3%、4%、5%、6%六种含水率，分段进行碾压试验，取样测定填料压实度。试验结果表明，填料含水率较最佳含水率高3%-7%，可满足压实度要求，故确定S高速公路石灰处治膨胀土路基压实含水率控制范围为高于最佳含水率3%-7%。
含水率过大时，应反复翻晒至控制范围内才能碾压。
含水率过小时，应适当洒水再碾压。
4.2填料层压实系数与碾压遍数
为了得到填料层压实系数，在随岳高速公路膨胀土路基施工现场，选择30m长的试验段。将路基填料分别按三种松铺厚度摊铺在路基填筑面上，采用常见碾压方式:静压2遍、振动碾压1遍、重压3-4遍碾压。在实验过程中跟踪检测压实度。结果见表1。
表1压实系数及压实度
松铺厚度(cm) 静压2遍，振动碾压1遍，重压3遍后厚度(cm) 压实系数 压实度 静压2遍，振动碾压1遍，重压4遍后厚度(cm) 压实系数 压实度
15.98 I 3.48 1.185 93.2% 13.26 1.205 94.6%
25. 10 21.34 1.176 94.8% 20.87 1.203 96.5%
29.13 26.24 1.202 92.8% 25.09 1.219 94.4%
通过表中可以看出，两种碾压方式，层厚为15.98cm的一组压实度已超过93区标准，但表层脱落，影响路基质量，不宜采用;层厚为25.l0cm的一组在静压2遍，弱振动碾压1遍，重压3遍后，压实系数为1.176，压实度已超过94区标准，且表面平整光洁，再重压1遍后，压实系数为1.203，压实度已超过96区标准，且表面平整光洁，宜采用;层厚为29.13cm的一组，在静压2遍，弱振动碾压1遍，重压4遍后，压实系数为1.219，压实度已超过94区标准，宜采用。
根据以上试验和分析，本着技术可行、经济合理的原则，随岳高速公路石灰处治膨胀土路基的碾压方案为:对93、94区，压实系数1.219，对96区，压实系数1.203，压实遍数为静压2遍、弱振动碾压1遍、重压4遍。
5 结束语
(l)分析常用的膨胀土路基压实工艺，对比各压实工艺的特点与适用性，最后在S高速公路石灰处治膨胀土压实工艺中采用静压实与振动压实相结合的方式。
(2)总结出石灰处治膨胀土压实工艺流程，并提出每个流程的主要技术要求。
(3)结合试验段施工，确定填料含水率控制在最佳含水率3%-7%;压实系数1.219(93、94区)、1.203(96区);碾压遍数为静压2遍、弱振动碾压1遍、重压4遍。
参考文献：
[1]杨世基.首届膨胀土科学研讨会论文集刀膨胀上路基的压实[M]成都:西南交通大学出版社，1990
[2]田海波、王炳龙、许恺.膨胀土区域路堑换填厚度分析.交通运输工程学报，2006，(02)
[3]龚晓楠，高等级公路地基处理设计指南北京:人民交通出版社，2005
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。