（張石高速公路張家口管理處，河北 張家口 075000）

一、引言

膨脹土作為一種具有較高分散性以及較大膨縮性能的黏土，具有超固結性以及裂縫較多的特點。當修建高速公路路基遇到膨脹土時，需要對其采取一定的處治方法，否則將會導致公路路基出現(xiàn)病害，影響公路的運營質量。

二、工程概況

本文選取的某工程試驗段，按照雙向四車道高速公路標準設計，全長19.2km，設計行車速度為100km/h，路基寬26m，該公路經過厚度約為12m的膨脹土分布區(qū)域。本文主要研究對象為填方路基，該公路具有293.37萬m3的填方總量以及2.04萬m3的挖方總量以及9.1m的最大填方高度。對于填方路基段的借土保持在原有設計中的取土場進行。

三、路基填料處治方法

結合公路現(xiàn)場所處環(huán)境，本文以膨脹土加石灰作為路基填料的處治方法，在施工過程中，保證填料拌和的均勻性是增強路基強度以及穩(wěn)定性的關鍵。鑒于該工程周圍有較為密集的農田，在綜合考慮工程經濟效益以及社會效益的情況下，本文采用集中預拌路拌法制作路基填料，該拌和法的主要技術指標有以下幾個方面：

（一）石灰品質

為保證填料拌和的均勻性，施工時采用3級石灰技術標準以上的石灰，若改良材料是生石灰時，應先將其磨制成粒徑在1mm以下的石灰粉；若采用熟石灰作為填料時，需要確保石灰消解并熟透，再選用10mm孔徑的篩子進行過篩處理后即可使用。

（二）工作基面及布灰

在取土場進行預拌作業(yè)，施工前需清除取土面雜物，待清理平整之后再開展取土以及拌和工作，此外還要結合現(xiàn)場膨脹土的等級以先前確定的摻灰比施工布灰。

（三）土顆粒粒徑

在將石灰挖出并運送到預拌場地進行堆卸時，應將大塊粒石灰粒徑粉碎至15mm以下。為保證改性效果，應確保15mm以上的大塊石灰數(shù)量不超過石灰總體的15%。

（四）預拌及遍數(shù)

在超出擊實試驗所得到的最佳含水量5%的含水量條件下，進行石灰預拌土料。在預拌時推薦采取堆成大堆的方式，并對土堆高度予以控制，避免出現(xiàn)石灰飛揚的現(xiàn)象。通過EDTA滴定法，隨機抽取不同預拌次數(shù)土樣，每種土樣抽取30組檢測含灰率，經檢測發(fā)現(xiàn)，預拌3遍可使填料均勻性符合要求。

（五）預拌混合料的存放

用2～3天對取土場里存放的預拌混合料進行悶料處理，以使土料與石灰之間充分反應，改善土的顆粒結構，降低膨脹率。同時，可以采用尖堆的方式存放，避免雨水侵襲。

（六）路拌及遍數(shù)

采取補灰后再路拌的方式處理含灰率不足的土體。采用全液壓穩(wěn)定土拌和機進行路拌工作，該機器參數(shù)性能如表1所示。為保證拌和質量，拌和機應以1.6km/h的速度勻速前進，同時嚴格控制路拌深度，確保沒有素土層保留。施工后，經檢測發(fā)現(xiàn)，路拌第2遍的石灰拌和質量即達到設計要求。

表1.全液壓穩(wěn)定土拌和機參數(shù)

四、膨脹土路基壓實施工技術

壓實質量決定了膨脹土路基的強度以及穩(wěn)定性，為保證石灰處治膨脹土填料的壓實質量，本文結合相關施工規(guī)范編制了該路段的壓實工藝，具體如圖1所示。

圖1.石灰處治膨脹土路基壓實工藝流程圖

（一）填料含水率控制范圍

在碾壓時若遇到過大含水率的填料，將會出現(xiàn)“彈簧”現(xiàn)象，使路基壓實度無法滿足要求，因此必須限制填料含水率。

查閱相關規(guī)范發(fā)現(xiàn)，對于路基施工碾壓過程中，填料含水率的要求一般在2%以下。與一般路基填料相比，石灰處治膨脹土在施工時，需進行預拌以及路拌，水分會有所蒸發(fā)，在填料化學反應時也會有所消耗，因此，規(guī)范中所限定的含水量不適宜本路段。本文在最佳含水率的基礎上，再增加1%至6%的含水量，并分別進行含水率對比試驗，在分段碾壓之后，取其填料進行壓實度測定。結果表明，石灰處治膨脹土填料的含水率在3～6%以內，壓實度能夠符合要求。

（二）填料層壓實系數(shù)與碾壓遍數(shù)

石灰處治膨脹土混合料的松鋪厚度直接影響到了路基壓實質量以及經濟效益。按相關規(guī)定，膨脹土松鋪厚度應控制在10～30cm以內。為得到該路段的壓實系數(shù)，本文選取了約30m的試驗段進行試驗。在路基填筑面上將路基填料以三種松鋪厚度進行鋪筑，采取2遍靜壓、1遍振動碾壓之后，再反復重壓3到4遍。試驗所得壓實度如表2所示。

表2.壓實系數(shù)及壓實度

從試驗結果可看出，兩種不同的碾壓方式中，松鋪厚度為15.97cm的試驗組壓實度雖符合要求，但該試驗組路基表層有脫落現(xiàn)象，路基質量較差；厚度為25.09cm的試驗組在最終經歷3遍重壓之后，壓實系數(shù)為1.175，壓實度大于94%，并且表面較為平整，在經歷4遍重壓之后，壓實系數(shù)為1.202，壓實度大于96%，并且具有平整的表面，宜采用。松鋪厚度為29.12cm的試驗組在經過4遍重壓后，壓實系數(shù)為1.218，壓實度大于94%，可采用。

五、結語

綜上所述，鑒于膨脹土的特殊性，在施工時若沒有正確處治將會對高速公路路基整體性能造成影響。在開展高速公路膨脹土路基施工時，施工人員必須結合現(xiàn)場實際情況采取不同的施工方法，本文結合現(xiàn)場取土場以國內較為成熟的石灰改良法對該膨脹土路基項目進行處治，施工時遵照工程實際特殊性，重點對石灰的拌和以及填料的壓實進行探討，最終保障了膨脹土路基的施工質量。