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[摘 要]公路路基工程建设中，受到环境因素的影响，经常遇到膨胀土填料路基情况，因膨胀土是一种吸水膨胀，失水收缩，膨缩变形显著的黏性土，具有多裂隙性、超强固结性、强亲水性和反复胀缩的工程性质。在膨胀土地区修建高速公路时常常会发生路面开裂、沉陷、隆起、边坡滑塌、路堤失稳等病害。在工程施工中，能否抓好膨胀土填料路基的施工质量，决定着整个工程项目的成败。笔者在路基工程的施工实践中，对膨胀土填料路基施工工艺进行了改良，并取得了良好的效果，现就此方法和大家一起探讨。
[关键词]公路；路基施工；膨胀土填料
中图分类号：U416.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）38-0191-01
1 工程概况
枣潜高速公路第六标段起于汉江附近，止于潜江段借粮湖附近，全长48.61Km。本标段挖方总量约247万方，填方总量约385.8万方，其中填土方约316.1万方。本路段路线经过区膨胀土发育较普遍，沿线土自由膨胀率40%-45%，胀缩总率1.31%-1.44%，呈弱膨胀性。由于本标段取土场土质多为高液限粘土，具有弱膨胀性，取土试验CBR值达不到路基填料要求，用作路基填筑需进行改良处理。根据我部试验段总结成果，拟定路床以下路堤采用“3+1”夹层掺4%石灰处治方案：清除表土压实后基底先填筑厚度不小于50cm的4%石灰土，向上每填筑三层素土后再填筑一层石灰土，一次向上填筑至路堤顶面，每层厚度按30cm控制，施工时应保证基底以上路堤顶面均为石灰土层。
2 路基土方填筑施工方案
2.1 素土填筑
（1）测量放样
为确保填方边坡的压实度，其坡脚桩根据设计图纸计算应向外侧加宽50cm，用石灰、旗杆实地标出坡脚线。
（2）基底处理
路基填土前先清除草皮、种植土、树根等，清表厚度30cm，基底进行50cm素土掺拌4%石灰的方式进行基底处理。掺拌、碾压完成后进行压实度，设计要求的基底压实度达到90%，地基承载力达到120Kpa。
（3）取料
对我部填料做了全套的土工试验，获得重型击实试验成果如下：取土深度（0-4.5m）；液限（55%）>50%；塑性指数（30）>26；最大干密度1.83g/cm3；最佳含水率13.1%。土质为弱膨胀土，我部采用“3+1”夹层掺4%石灰处治施工，经检验满足设计及规范要求。
（4）摊铺及碾压
基底处理后，采用横断面全宽、纵向水平分层填筑压实法，素土松铺厚度为30cm，为保证填料压实质量，选用山推-22T振动碾进行压实，93区的碾压遍数为1-1-4-1（静碾一遍，弱振一遍，强振四遍，静碾一遍）；94区的碾压遍数为1-1-6-1（静碾一遍，弱振一遍，强振六遍，静碾一遍）。为保证路基压实质量，路基边缘填筑时，还应超宽压实50cm以上，然后采用挖掘机修坡。
2.2 石灰土填筑
石灰土采用集中拌合再运至施工场地摊铺碾压的方法进行施工，石灰掺量4%，具体施工工艺如下：
（1）备料
石灰：石灰原料采用生石灰，在临近填筑段的挖方段选取适当部位开挖石灰消解池进行石灰消解。石灰应在用于工程之前7d，充分消解成能通过10mm筛孔的粉状，并尽快使用。
（2）石灰用量计算
4%石灰改良土物理性试验成果：取土深度（0-4.5m）；液限33%；塑性指数17；最大干密度1.70g/cm3；最佳含水率19.4%。经检验满足设计及规范要求。
根据已确定的石灰土参数：石灰掺量4%（质量比），最大干密度1.70g/cm3，最佳含水率19.4%。
每一方4%灰土最大总质量为：
M灰土=ρ灰土×V=1700Kg×1m3=1700Kg/m3
干混合料质量为：
M干混合料=M灰土/（1+w最佳含水率）=1700Kg/（1+19.4%）=1423.8Kg
干土质量：
M干土=M干混合料/（1+4%）=1423.8Kg/（1+4%）=1369.02Kg
干灰质量：
M干灰质量=M干混合料-M干土=1423.8Kg-1369.02Kg=54.78Kg
通过石灰含水量试验得出：石灰天然含水量为w灰=0.7%
所以石灰的质量为：M干灰质量×（1+0.7%）=54.78×（1+0.7%）=55.16Kg
每平方米石灰土所需加灰量：
摊铺厚度30cm：55.16×（1×1×0.3）=16.55Kg
（3）石灰土集中拌合
在取土场附近选取60m×30m场地进行石灰土集中拌合，厂拌时稳定料应充分拌和均匀，无粗细颗粒离析现象，拌和时应根据原材料和混合料的含水量，及时调整加水量，拌和好的石灰土要盡快填筑。
拌合完成的标志是：混合料色泽一致，无灰团、灰条及花面，水分合适均匀。拌合完成后及时检查石灰计量。
（4）摊铺
已拌合好的石灰土混合料用自卸车运送方量画好8m×8m方格，使石灰土均匀铺筑。
（5）整平
①石灰土铺筑完成后，用推土机粗平一遍，消除拌和产生的土坎、波浪、沟槽等，使表面大致平整；
②用振动压路机或轮胎压路机稳压1-2遍；
③利用水准仪抄平，全站仪放样，石灰粉做出标记，样点分布密度视推土机司机水平确定；
④推土机由外侧起向内侧进行平整；
⑤重复③—④步骤直至标高和平整度满足要求为止。
（6）碾压
填筑时按试验段成果填筑厚度30cm，93区的碾压遍数为1-1-4-1（静碾一遍，弱振一遍，强振四遍，静碾一遍）；94区的碾压遍数为1-1-6-1（静碾一遍，弱振一遍，强振六遍，静碾一遍）。完成碾压遍数后，立即取样检验压实度，压实不足要立即补压，直到满足压实要求为止。
（7）路堤覆盖层
路堤顶面石灰土填筑完成后，在不能立即进行路床毛渣层填筑的情况下，填筑30cm厚的素土作为已经完成的路堤填筑的保护、覆盖层，以避免施工过程中对已成型的路堤造成破坏，在毛渣填筑前将此30cm厚的素土覆盖层挖除。
3 土方路基填筑施工质量控制
（1）重视排水工作，施工排水沟要有足够的深度，能够达到降低水位的要求；
（2）清表彻底，清表完成后进行填前碾压或者基底处理，确保达到设计压实度和承载力要求；
（3）严格控制填料质量，土方路基填筑可塑性不可过高，应控制好最佳含水量，石灰改良土应严控石灰原材料质量；
（4）大规模填筑前，通过试验段填筑确定能达到最大干密度的松铺厚度、压实机械型号及组合、压实速度及压实遍数、沉降差等参数；
（5）路堤两侧填筑宽各增加50cm，碾压完成后进行削坡处理；严禁边坡贴补施工，易出现边坡松散、不稳定，易产生冲刷、滑坡、塌肩等现象；
（6）严格控制分层填筑，分层碾压，层层检测，保证填筑层表面平整度、避免纵横坡不足等而造成的路基表面给水；
（7）合理安排施工顺序，池塘、低洼、水田等地质条件较差的地段，优先进行特殊路基处理；
（8）分阶段施工时搭接处按要求挖成台阶，台阶宽度不小于2m，要有辅助措施，确保拼接部位稳定密实无拼痕。
4 结语
近年来，为了最大限度的保护珍贵的耕地资源，因地制宜的对膨胀土加以处治利用势在必行。但是大量的处治措施，会占用大量土地，引起严重的水土流失，破坏生态环境，大大增加工程造价，污染环境。路床以下路堤采用“3+1”夹层掺4%石灰处治施工技术，确保了膨胀土地区建设可靠性和运营的畅通性，因此，对膨胀土填料的施工技术应用的研究具有十分重要的意义。
参考文献
[1] JTGF10-2006，公路路基施工技术规范.[S].
[2] JTGF80/1-2004，公路工程质量检验评定标准.[S].
[关键词]公路；路基施工；膨胀土填料
中图分类号：U416.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）38-0191-01
1 工程概况
枣潜高速公路第六标段起于汉江附近，止于潜江段借粮湖附近，全长48.61Km。本标段挖方总量约247万方，填方总量约385.8万方，其中填土方约316.1万方。本路段路线经过区膨胀土发育较普遍，沿线土自由膨胀率40%-45%，胀缩总率1.31%-1.44%，呈弱膨胀性。由于本标段取土场土质多为高液限粘土，具有弱膨胀性，取土试验CBR值达不到路基填料要求，用作路基填筑需进行改良处理。根据我部试验段总结成果，拟定路床以下路堤采用“3+1”夹层掺4%石灰处治方案：清除表土压实后基底先填筑厚度不小于50cm的4%石灰土，向上每填筑三层素土后再填筑一层石灰土，一次向上填筑至路堤顶面，每层厚度按30cm控制，施工时应保证基底以上路堤顶面均为石灰土层。
2 路基土方填筑施工方案
2.1 素土填筑
（1）测量放样
为确保填方边坡的压实度，其坡脚桩根据设计图纸计算应向外侧加宽50cm，用石灰、旗杆实地标出坡脚线。
（2）基底处理
路基填土前先清除草皮、种植土、树根等，清表厚度30cm，基底进行50cm素土掺拌4%石灰的方式进行基底处理。掺拌、碾压完成后进行压实度，设计要求的基底压实度达到90%，地基承载力达到120Kpa。
（3）取料
对我部填料做了全套的土工试验，获得重型击实试验成果如下：取土深度（0-4.5m）；液限（55%）>50%；塑性指数（30）>26；最大干密度1.83g/cm3；最佳含水率13.1%。土质为弱膨胀土，我部采用“3+1”夹层掺4%石灰处治施工，经检验满足设计及规范要求。
（4）摊铺及碾压
基底处理后，采用横断面全宽、纵向水平分层填筑压实法，素土松铺厚度为30cm，为保证填料压实质量，选用山推-22T振动碾进行压实，93区的碾压遍数为1-1-4-1（静碾一遍，弱振一遍，强振四遍，静碾一遍）；94区的碾压遍数为1-1-6-1（静碾一遍，弱振一遍，强振六遍，静碾一遍）。为保证路基压实质量，路基边缘填筑时，还应超宽压实50cm以上，然后采用挖掘机修坡。
2.2 石灰土填筑
石灰土采用集中拌合再运至施工场地摊铺碾压的方法进行施工，石灰掺量4%，具体施工工艺如下：
（1）备料
石灰：石灰原料采用生石灰，在临近填筑段的挖方段选取适当部位开挖石灰消解池进行石灰消解。石灰应在用于工程之前7d，充分消解成能通过10mm筛孔的粉状，并尽快使用。
（2）石灰用量计算
4%石灰改良土物理性试验成果：取土深度（0-4.5m）；液限33%；塑性指数17；最大干密度1.70g/cm3；最佳含水率19.4%。经检验满足设计及规范要求。
根据已确定的石灰土参数：石灰掺量4%（质量比），最大干密度1.70g/cm3，最佳含水率19.4%。
每一方4%灰土最大总质量为：
M灰土=ρ灰土×V=1700Kg×1m3=1700Kg/m3
干混合料质量为：
M干混合料=M灰土/（1+w最佳含水率）=1700Kg/（1+19.4%）=1423.8Kg
干土质量：
M干土=M干混合料/（1+4%）=1423.8Kg/（1+4%）=1369.02Kg
干灰质量：
M干灰质量=M干混合料-M干土=1423.8Kg-1369.02Kg=54.78Kg
通过石灰含水量试验得出：石灰天然含水量为w灰=0.7%
所以石灰的质量为：M干灰质量×（1+0.7%）=54.78×（1+0.7%）=55.16Kg
每平方米石灰土所需加灰量：
摊铺厚度30cm：55.16×（1×1×0.3）=16.55Kg
（3）石灰土集中拌合
在取土场附近选取60m×30m场地进行石灰土集中拌合，厂拌时稳定料应充分拌和均匀，无粗细颗粒离析现象，拌和时应根据原材料和混合料的含水量，及时调整加水量，拌和好的石灰土要盡快填筑。
拌合完成的标志是：混合料色泽一致，无灰团、灰条及花面，水分合适均匀。拌合完成后及时检查石灰计量。
（4）摊铺
已拌合好的石灰土混合料用自卸车运送方量画好8m×8m方格，使石灰土均匀铺筑。
（5）整平
①石灰土铺筑完成后，用推土机粗平一遍，消除拌和产生的土坎、波浪、沟槽等，使表面大致平整；
②用振动压路机或轮胎压路机稳压1-2遍；
③利用水准仪抄平，全站仪放样，石灰粉做出标记，样点分布密度视推土机司机水平确定；
④推土机由外侧起向内侧进行平整；
⑤重复③—④步骤直至标高和平整度满足要求为止。
（6）碾压
填筑时按试验段成果填筑厚度30cm，93区的碾压遍数为1-1-4-1（静碾一遍，弱振一遍，强振四遍，静碾一遍）；94区的碾压遍数为1-1-6-1（静碾一遍，弱振一遍，强振六遍，静碾一遍）。完成碾压遍数后，立即取样检验压实度，压实不足要立即补压，直到满足压实要求为止。
（7）路堤覆盖层
路堤顶面石灰土填筑完成后，在不能立即进行路床毛渣层填筑的情况下，填筑30cm厚的素土作为已经完成的路堤填筑的保护、覆盖层，以避免施工过程中对已成型的路堤造成破坏，在毛渣填筑前将此30cm厚的素土覆盖层挖除。
3 土方路基填筑施工质量控制
（1）重视排水工作，施工排水沟要有足够的深度，能够达到降低水位的要求；
（2）清表彻底，清表完成后进行填前碾压或者基底处理，确保达到设计压实度和承载力要求；
（3）严格控制填料质量，土方路基填筑可塑性不可过高，应控制好最佳含水量，石灰改良土应严控石灰原材料质量；
（4）大规模填筑前，通过试验段填筑确定能达到最大干密度的松铺厚度、压实机械型号及组合、压实速度及压实遍数、沉降差等参数；
（5）路堤两侧填筑宽各增加50cm，碾压完成后进行削坡处理；严禁边坡贴补施工，易出现边坡松散、不稳定，易产生冲刷、滑坡、塌肩等现象；
（6）严格控制分层填筑，分层碾压，层层检测，保证填筑层表面平整度、避免纵横坡不足等而造成的路基表面给水；
（7）合理安排施工顺序，池塘、低洼、水田等地质条件较差的地段，优先进行特殊路基处理；
（8）分阶段施工时搭接处按要求挖成台阶，台阶宽度不小于2m，要有辅助措施，确保拼接部位稳定密实无拼痕。
4 结语
近年来，为了最大限度的保护珍贵的耕地资源，因地制宜的对膨胀土加以处治利用势在必行。但是大量的处治措施，会占用大量土地，引起严重的水土流失，破坏生态环境，大大增加工程造价，污染环境。路床以下路堤采用“3+1”夹层掺4%石灰处治施工技术，确保了膨胀土地区建设可靠性和运营的畅通性，因此，对膨胀土填料的施工技术应用的研究具有十分重要的意义。
参考文献
[1] JTGF10-2006，公路路基施工技术规范.[S].
[2] JTGF80/1-2004，公路工程质量检验评定标准.[S].