胡評馨
摘要:本文結(jié)合實際工程案例,對膨脹土的改良方法、填筑質(zhì)量、質(zhì)量控制措施等進行了詳細分析,旨在增強施工的合理性,為同行提供一定的借鑒。
關(guān)鍵詞:路基;膨脹土;改良方法;塑性指數(shù);控制研究
一、工程案例
某公路全長為2km,4.5m-12m為路基填高,基床表層級配碎石和中粗砂為32208m,基床以下路拌改良土量為318934m,基床底層廠拌改良土為67552m。線路的直線地段路基面寬度為13m,按照設(shè)計的要求,曲線地段需要進行加寬處理,路肩的寬度為1m。路基整體呈現(xiàn)出三角形,基床的結(jié)構(gòu)形式比較特殊,基床表層的厚度為0.7m,在填筑的時候,選用的是厚度為0.5m的中粗砂級配碎石,將復(fù)合土工膜覆蓋在下斷面,填料的主要成分為廠拌石灰改良膨脹土。
二、改良膨脹土和改良土室內(nèi)試驗
(一)良膨脹土試驗
試驗段的取土場有兩處,地勢比較平坦,四周為耕地?;驳奶盍蠟榧壟渌槭?,厚度為0.5m,地基系數(shù)在190以上;基床底層選用厚度為0.2m、地基系數(shù)大于130,孔隙率小于18的中粗砂;基床以下的路堤選用路拌改良土,厚度根據(jù)實際情況選擇。使用級配碎石的部位有路基與涵洞的過渡段、基床表層和表層以下的位置,地基系數(shù)分別大于190和150,孔隙率分別在18和28以下。必須按照規(guī)定要去選擇合適的填料并進行壓實。
(二)改良土室內(nèi)試驗
對于改良土的最佳摻灰比,需要使石灰的性能充分發(fā)揮,強度在穩(wěn)定的趨勢內(nèi)平穩(wěn)增長,將無荷膨脹率控制在1%以內(nèi),荷載狀態(tài)下的有荷膨脹率在0以下,膨脹的總率小于0,將其浸泡在水中48小時,沒有發(fā)生崩解現(xiàn)象即達到要求。根據(jù)強度指標,在本工程中,石灰的摻量應(yīng)小于5%,試驗結(jié)果顯示,使用石灰對膨脹土進行改良后,有效改善了脹縮性,在摻灰量增大的情況下,無荷膨脹率的指標出現(xiàn)縮小現(xiàn)象,在計算之后,膨脹總率在5%和60/a的時候,總膨脹率均在0以下。
三、改良膨脹土拌合機路基填筑施工方法
(一)集中路拌法
施工前需要結(jié)合石灰的消解情況,清理和平整場地,根據(jù)地勢、地形、水文等。集中堆放石灰,合理布置相關(guān)設(shè)施。在處理基底的時候,需要采取分段進行的方式,整個過程保持排水的暢通,當基底不符合規(guī)定要求時,必須采取相應(yīng)的改良加固措施。按照工藝確定的要求,對自卸車的容量進行確定,填筑松鋪厚度,將距離控制在合適的范圍內(nèi),可以在路基兩層加寬50cm的長度,使機械能夠發(fā)揮出應(yīng)用的價值。攤鋪整平工作完成之后,需要對改良土的含水量、均勻性、密實性等進行檢驗,保證其滿足施工的標準,最后采取相應(yīng)的措施進行養(yǎng)護。
(二)集中預(yù)拌路拌法
在改良膨脹土中適合此類方法的應(yīng)用。對取土場的情況和挖掘機的性能進行詳細考察,使取土的范圍和深度能夠保持在合適范圍內(nèi),對土的干度和密度等進行測定。推平布灰面,呈網(wǎng)格狀進行分布,根據(jù)厚度大小的不同進行攤鋪,保證其均勻性。預(yù)拌過程中,在預(yù)定的范圍內(nèi),使挖掘機能夠快速取土,安排專業(yè)的人員,對整個測量過程進行監(jiān)控,采取橫向與縱向相互結(jié)合的方式一次取齊。如果土塊較大,需要及時進行粉碎,使其大小能夠符合施工要求。在卸料的過程中,需要從頂部進行灑落,使其能夠自然進行,避免對環(huán)境造成較大的影響。按照分層填筑的方式,將拌制好的混合料運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場,利用路拌機進行拌和,安排專人進行監(jiān)督和控制,使石灰量、顆粒大小、密實性等能夠滿足規(guī)定的標準,及時調(diào)整拌和的遍數(shù)和力度。
(三)二次摻灰預(yù)拌路拌法
利用這種方法,需要按照預(yù)拌的工藝,將部分劑量的石灰摻入到混合料中,使剩余劑量的石灰也能夠得到充分利用。首先進行取土運輸,攤鋪填料之后對其含水量進行檢測,然后才去快速靜壓的方式,使路面的平整度得到提高。然后對密度進行確定,計算出相應(yīng)的數(shù)值,然后對施工的摻灰比等進行確定,劃分出相應(yīng)的網(wǎng)格,使布灰的計量工作能夠順利完成。再次檢測混合料的顆粒大小,符合要求之后集中堆放,之后進行碾壓夯實工作,完成第一層的攤鋪和碾壓工作之后進行下一層的施工。
(四)廠拌法
(1)備土。在取土場對取土的范圍和深度進行測定,在篩選之后,對石灰的含水量進行詳細測定,當達到2%指標的時候,對施工的摻灰比進行計算,整平表面,使用挖掘機進行3-5遍的拌和。將混合料運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場,使用機械進行粉碎,將土砂礫的顆粒大小控制在15mm以內(nèi)。(2)備灰。在裝生石灰的時候,需要采用袋裝的方式,將塊灰完全消解并過篩,裝運到布灰面和廠拌骨料倉。(3)在拌和的時候,需要對破碎土的含水量進行測試,同時將廠拌摻灰比進行換算,將配料系統(tǒng)進行合理調(diào)試,使拌和試生產(chǎn)能夠順利進行,持續(xù)進行供土和供灰工作。(4)選擇車輛將不合格的填料及時運輸至填筑區(qū)以外的路段。
四、石灰改良膨脹土施工質(zhì)量控制
(一)土體含水量的控制
在摻灰量相同的情況下,改良土的凝聚力和內(nèi)摩擦角受初始含水率的影響,進而影響改良土的強度。如果初始含水量的范圍未能確定,在摻灰量達到最佳數(shù)值的時候,很難實現(xiàn)含水率的科學準確。需要對拌和法、摻灰、路拌、養(yǎng)護等施工工藝進行控制,根據(jù)不同的初始含水率,對土樣進行配置,隨著時間的變化,對不同時刻的數(shù)值進行記錄,使含水率達到規(guī)定的數(shù)值。
(二)原材料的質(zhì)量控制
一般來說,在施工中的同一路段,應(yīng)保持膨脹土土源的一致性,不能將不同的土源進行混用,避免填筑時候出現(xiàn)水囊或者表面破裂的現(xiàn)象。需要詳細分析土源的物理性質(zhì),對土源與試驗土的相似性進行對比,分析膨脹土改良的可能性。對于生石灰,需要詳細考察生產(chǎn)廠家的規(guī)格,存放期間要做好相應(yīng)的覆蓋措施,保證原材料質(zhì)量符合規(guī)定的要求。
(三)路基壓實度的控制
如果最佳含水率與最佳摻灰量一定,壓實遍數(shù)在很大程度上決定著路基的壓實度。根據(jù)現(xiàn)場路基壓實度的變化趨勢,詳細控制壓實遍數(shù),使其能夠科學合理。前期的壓實速度較快,中期速度出現(xiàn)放緩趨勢,到后期的時候,改良土的性質(zhì)已經(jīng)達到比較高的性能。必須充分考慮經(jīng)濟、質(zhì)量、環(huán)境、人工、機械等綜合因素,使膨脹土的地區(qū)壓實度達到設(shè)計的要求。
五、結(jié)束語
膨脹土在公路施工中是一種特殊并且常用的材料,在使用的過程中,需要對膨脹土進行一定的改良,使膨脹土的性質(zhì)充分發(fā)揮。需要結(jié)合施工現(xiàn)場的實際情況,做好相關(guān)的試驗工作,選擇合適的方法,嚴格控制含水率,加大路基的壓實度,使路基的壓實效果得到有效保障,增強路基的穩(wěn)定性與堅固性,實現(xiàn)理想的效果,促進公路事業(yè)的進一步發(fā)展。
參考文獻:
[1]蘇偉,曾娟娟,白銀涌.益婁高速公路膨脹土石灰摻量的試驗確定[J].湖南文理學院學報(自然科學版).2017(03):22-23.