石灰土處理濕陷性黃土路基施工技術(shù)

　　 [摘要]結(jié)合山西省臨汾至吉縣高速公路的路基施工,系統(tǒng)闡述了石灰土作為一種路基填筑材料,在處理濕陷性黃土路基的強度形成機理和施工技術(shù),并著力說明在此過程中關(guān)鍵工序的操作工藝,對濕陷性地區(qū)的高速公路建設(shè)具有一定的借鑒意義。
　　[關(guān)鍵詞]高速公路 石灰土 濕陷性土 路基施工
　　
　　一、工程概況
　　山西省臨汾至吉縣高速公路路基、橋隧工程S1標段工程項目,所經(jīng)地段地表多為濕陷性黃土,含水量高、CBR強度低,無法直接用于路基填料。為此,設(shè)計方案中采用了素土中摻加石灰的處理方式充作路基用土,以保證路基施工后質(zhì)量。
　　二、設(shè)計方案
　　本合同段路基填筑用土大多含水量高且CBR強度低于規(guī)范標準,而路基填筑材料的CBR強度是必須滿足規(guī)范要求的強制性技術(shù)指標且碾壓前的含水量必須控制在最佳含水量的規(guī)定范圍內(nèi)。鑒于此,在素土中摻加一定量的石灰旨在增大材料的CBR強度并提高最佳含水量,從而改善路基填筑用土的性能,同時提高路基的強度和穩(wěn)定性,保證路基質(zhì)量。
　　三、石灰土強度形成機理
　　土(指細粒土)中摻入石灰土后,石灰與土發(fā)生強烈的相互作用,其主要物理與化學(xué)反應(yīng)包括離子交換、Ca(OH)2結(jié)晶、碳酸化和火山灰反應(yīng)。Ca(OH)2離解后的Ca2+與粘土膠體顆粒反離子層上的K+、Na+發(fā)生離子交換后,使得膠體吸附層減弱,膠體顆粒發(fā)生聚結(jié),這是早期石灰土強度形成的主要原因。Ca(OH)2與水作用形成的含水晶體把土粒膠結(jié)成整體,從而提高石灰土的水穩(wěn)定性。而形成的CaCO3過程的碳酸化反應(yīng)及形成硅酸鈣與鋁酸鈣過程的火山灰反應(yīng)是石灰土強度和穩(wěn)定性提高的決定性因素�；彝粱旌狭系某跗诒憩F(xiàn)為塑性降低、最佳含水量增大、最大干密度減小等;后期變化表現(xiàn)為晶體結(jié)構(gòu)的形成,從而石灰土的強度和穩(wěn)定性得以提高。在土質(zhì)和石灰的質(zhì)量和劑量確定的情況下,養(yǎng)身條件和齡期也是影響石灰土強度和穩(wěn)定性的重要因素。
　　四、石灰土施工工藝參數(shù)確定
　　在灰土混合料的配合比確定并完成擊實試驗獲知混合料的最佳含水量和最大干密度的基礎(chǔ)上,即可進行石灰土正式施工前的試驗段施工,以確定相關(guān)工藝參數(shù),正確指導(dǎo)施工過程。石灰土施工須配備的機械設(shè)備有:推土機、平地機、路拌機、多鏵犁機、重型振動壓路機。每種機型所需數(shù)量視具體情況而定。通過試驗段施工,主要達到如下目的:⑴檢驗拌和、攤鋪、碾壓等所投入機械設(shè)備的可靠性。⑵混合料的組成設(shè)計能否滿足質(zhì)量要求,達到設(shè)計意圖。⑶確定過程控制措施及相關(guān)工序參數(shù)如碾壓方法、碾壓遍數(shù)及速度、碾壓機械類型及碾壓前含水量等。⑷為正式施工提供標準。

　　五、施工過程
　　1.施工準備。⑴石灰土施工前,須對即將隱蔽的前道工序所要求的全部技術(shù)指標進行全面檢查驗收,合格并簽認相關(guān)資料后,方可進行石灰土施工。⑵前道工序驗收完成后,沿線路方向直線段上每15～20m,平曲線路段每10～15m測設(shè)一中心樁并在兩側(cè)路肩邊緣處設(shè)指示樁,其上標示該結(jié)構(gòu)層邊緣處的厚度或設(shè)計標高。
　　2.備料。根據(jù)結(jié)構(gòu)層寬度、厚度及松鋪系數(shù)和預(yù)定的干密度,每一施工段需要干土的數(shù)量。根據(jù)料場土的含水量和運輸車容量,計算每車料的堆放間距并據(jù)此在施工區(qū)域內(nèi)劃格線定位。每一施工段須用同一車型以保證每車容量基本相同。上料前,應(yīng)先灑水濕潤下結(jié)構(gòu)層表面,但不得過分潮濕而造成泥濘。
　　3.土料攤鋪。用推土機和平地機將土料均勻攤鋪在預(yù)定的施工區(qū)域內(nèi),表面平整,路拱符合規(guī)定或設(shè)計要求。攤鋪過程中,將較大土塊粉碎,并揀除雜物和石塊。攤鋪完成后,如含水量低于預(yù)定要求,必須灑水悶料8h左右以使水分在土層內(nèi)均勻分布并滲入土料顆粒內(nèi)部。
　　4.石灰攤鋪。⑴石灰用量計算。在整平后的土料表面用白灰線撒劃格線,根據(jù)每格面積、土層厚度及灰土配合比、最大干密度、最佳含水量,計算每一格內(nèi)石灰需要量。⑵攤鋪。根據(jù)計算結(jié)果,在每一方格內(nèi)卸置一定量的石灰,然后用平直的刮板將石灰均勻攤開,并鋪滿整個方格。石灰劑量必須準確。
　　5.拌和。為了保證拌和均勻,宜先用多鏵犁機進行初拌,將石灰翻混在土層中間,初拌深度應(yīng)控制在距下結(jié)構(gòu)層頂面5cm左右。在初拌的基礎(chǔ)上,用路拌機再次拌和。在拌和的過程中,必須設(shè)專人跟隨,隨時檢查拌和深度并通知路拌機操作員及時調(diào)整。拌和遍數(shù)一般在2遍以上,并最終達到拌和顏色均一、無素土夾層為度。拌和為石灰土質(zhì)量控制的關(guān)鍵工序,嚴禁拌和料中存在自由狀態(tài)的石灰。拌和均勻與否將關(guān)系到最終質(zhì)量及設(shè)計目的的實現(xiàn)。
　　6.整型�；旌狭习柚凭鶆蚝�,應(yīng)立即用平地機進行初步整型,然后在刮平后的路段上用輪胎壓路機快速碾壓1遍,以暴露潛在的不平整,并用齒形工具將輪跡低凹處表層下5cm耙松,再次用平地機碾壓1遍。整型后的層面應(yīng)達到規(guī)定的路拱和縱坡。
　　7.悶料。將生石灰粉與土拌制均勻并整平后,為保證施工效果,必須進行悶料,時間為3h左右。生石灰與土混合后,在發(fā)生劇烈變化的同時會因消解而產(chǎn)生水化熱,水化熱加速反應(yīng)的進行,能提高混合料的性能,若碾壓成型過早,水化熱會使結(jié)構(gòu)層脹松隆起,嚴重影響施工質(zhì)量且造成水化熱不能充分利用,降低施工效果。
　　8.碾壓。悶料結(jié)束后,須再次檢測混合料的含水量,若處于最佳含水量或低于最佳含水量1%～2%時立即進行碾壓。碾壓時遵循直線段和不設(shè)超高的平曲線段由兩側(cè)路肩向線路中心碾壓,設(shè)超高的平曲線段由內(nèi)側(cè)路肩向外側(cè)路肩進行碾壓。碾壓時,相鄰輪幅間重疊1/3～2/3輪寬且不得小于0.5m;碾壓速度和遍數(shù)參照試驗段結(jié)論,并最終達到碾壓層表面無明顯輪跡、滿足規(guī)定的壓實度標準。碾壓過程中局部出現(xiàn)的軟彈、松散等現(xiàn)象,及時翻松重新拌和并再行碾壓或采取其他措施。
　　9.養(yǎng)生及管制。石灰土具有很強的縮烈性,因此碾壓完成、壓實度檢測合格后,應(yīng)立即灑水養(yǎng)生以保證結(jié)構(gòu)層在適宜的環(huán)境中保持強度增長。養(yǎng)生時間根據(jù)氣候及結(jié)構(gòu)層技術(shù)要求而定。養(yǎng)生期間,除灑水車外,應(yīng)封閉交通,灑水車行車速度不得超過30Km/h.
　　六、結(jié)束語
　　本合同段石灰土施工所制定的方案中涵蓋了內(nèi)在質(zhì)量與外觀標準的全方位技術(shù)控制措施,加之細化的施工組織及嚴密細致的實施監(jiān)控,以完成的石灰土施工質(zhì)量均一次性檢測通過,避免了以往因石灰土施工工序多、標準高、不易控制等因素而頻繁返工所造成的和工期損失。

【石灰土處理濕陷性黃土路基施工技術(shù)】相關(guān)文章：

淺析濕陷性黃土路基施工作業(yè)03-19

濕陷性黃土隧道基底加固處理技術(shù)研究03-06

淺談公路路基加寬施工技術(shù)03-18

淺談石灰土路基施工中灰劑量衰減對壓實度的影響03-18

公路路基施工03-10

公路工程中路基施工技術(shù)綜述03-06

淺談市政道路軟土路基處理技術(shù)應(yīng)用03-07

我國高速公路路基混凝土施工技術(shù)淺析03-07

探討混凝土裂縫處理施工技術(shù)03-21