膨脹土路基施工工藝

1、膨脹土路基施工工藝膨脹土是一種除具有一般粘性土所共有的物理、 化學性質(zhì)外，主要是由親水 性粘土礦物成份一蒙脫石、伊利石和高嶺土所組成，同時具有吸水顯著膨脹軟化 和失水收縮硬裂的變形特征。根據(jù)膨脹土的物理、化學特性，膨脹土分強膨脹土、中等膨脹土和弱膨脹土三類類別工程地質(zhì)特征粘土礦物成分粘粒含量%液限WL%塑限WP%自由 膨脹 率%脹縮總率%強膨脹土灰白色，灰綠色，粘土細 膩、滑感特強，網(wǎng)狀裂隙 發(fā)育，有蠟面，易風化， 呈纟田狀。蒙脫石為主> 50> 48> 25> 90> 4中等 膨脹 土以棕、紅、灰色為主，粘 土中含少量粉砂，滑感較 強，裂隙較發(fā)育，易風化， 呈碎

2、粒狀，含鈣質(zhì)結(jié)核。蒙脫石伊利石35-5040-4818-2565-902-4弱膨脹土黃褐色為主，粘土中含較 多粉砂，有滑感，裂隙發(fā) 育，易風化，呈碎粒狀， 含較多鈣質(zhì)或鐵錳結(jié)核伊利石 高嶺石 蒙脫石V 35V 40V 840-65很顯然，強膨脹土的土質(zhì)特性最差，中等膨脹土次之，弱膨脹土較好一點我國是一個強膨脹土區(qū)域分布較廣的一個國家，隨著我國國民經(jīng)濟的高速發(fā)展，我國的公路建設進入了以高速公路為標志的快速開展階段，為減少資源的浪費和人為地破壞生態(tài)環(huán)境，在我國高速公路的施工建設中根據(jù)施工環(huán)境采用就地 取土的原那么。根據(jù)膨脹土的特性及高速公路建設的需要，強膨脹土不能夠作為路 基填料，中、弱膨脹土必須

3、經(jīng)改性前方可作為路基填料使用， 現(xiàn)結(jié)合本工程路基 中、弱膨脹土改性施工工藝以供探討和商榷。一、 原材料要求 石灰：必須具有三級及三級以上要求，并做好每批次的等級抽查工作及施工 現(xiàn)場堆放工作。土料：在取土坑應去除表層有機土層， 對有機質(zhì)含量超過 5%的土和強膨脹土 不能作為路基填料。二、 施工工藝1、根據(jù)膨脹土的本身特性，在進行膨脹土路基施工時應盡可能地避開雨季 施工，對因工期要求不可能防止時必須采取有效措施。2、根據(jù)地形特點做好路基施工前的清表，碾壓和原地翻松處理工作，挖排 截水溝，增大路基外表橫坡。3、根據(jù)土場料源做好取土坑擊實，試驗繪制石灰劑量標準曲線，因料源不 同土的最正確含水量和最大干

4、密度存在較大差異。不同的取土坑對應不 同的擊實標準。因膨脹土的特殊性寧淮高速公路施工時結(jié)合現(xiàn)場碾壓情 況，在膨脹土改性路基施工中在 90 區(qū)、93 區(qū)采用“干法標準， 95 區(qū) 采用“濕法標準。4、膨脹土的改性處理是路基施工質(zhì)量的保證，在膨脹土的改性過程中一般 采用石灰改性，石灰的劑量一般控制在 5%8%質(zhì)量比。摻灰的最正確 劑量一般根據(jù)不同等級對路基不同壓實度及填料最小強度的要求通過反 復試驗而確定的。 改性處理后的改性土脹縮總率不應大于 0.7 ，自由膨脹 率不大于 40%。寧宿徐高速公路的路基填料為 5%石灰土， 6%石灰土和 7% 石灰土，結(jié)合現(xiàn)場實際情況及江蘇高速公路的經(jīng)驗，采用摻2

5、%生石灰改性。在經(jīng)過平整清表處理后的取土場內(nèi)根據(jù)2%的灰劑量進行取土坑打堆燜土，經(jīng) 72 小時不少于三次的翻拌前方可作為路基填料。5、改良膨脹土路基施工應分段進行施工，分段施工長度不宜大于200m路基施工工序應緊密銜接，連續(xù)施工。在進行分段施工前應做好試驗段的 施工，通過試驗段的施工總結(jié)：上土工藝、石灰土的拌和工藝、土顆粒 的粉碎工藝、土的含水量變化及控制、松鋪系數(shù)的測定、碾壓機械的優(yōu) 化和碾壓過程中壓實度增長規(guī)律、改良的石灰劑量標準曲線和快速含水 量測試方法、路基壓實度、灰劑量的檢測方法等。6、對改良土土料摻灰宜采用“二次摻灰工藝，對于二次摻灰在取土坑經(jīng) 第一摻灰砂化的土料上路后，首先保證攤

6、鋪均勻，為使含灰量均勻且壓 實的厚度不大于20cm松鋪厚度宜采用不大于25cm對天然含水量較高 的，攤鋪后用鏵犁翻拌和中拖粉碎，有效降低含水量后再進行二次摻灰， 對天然含水量不高的，在路基上攤鋪均勻后，即可二次摻灰。7、為控制膨脹土保持輕度的膨脹而不產(chǎn)生較大的變形。根據(jù)相關資料說明 只有當填筑含水量控制在比最正確含水量稍大一點，填筑的干密度較標 準最大干密度略低的條件時，對路堤的穩(wěn)定性較有利。路基填料改性土 在耕翻晾曬過程中施工技術(shù)人員必須做好含水量的檢測工作，嚴格控制 含水量，對含水量低于最優(yōu)含水量，必須采用補水的方法，否那么不得成 型。8、施工碾壓前，檢測人員根據(jù)改性土的含灰量及設計灰劑量

7、即時補灰，補 灰宜采用人工打格布灰，布灰時應注意灰堆腳的處理。用穩(wěn)定土拌和機 進行粉碎，粉碎后檢測顆粒含量，土顆粒的多少直接影響著膨脹土的改進性能，標準要求顆粒細度小于5cm我們結(jié)合本路段情況控制：不大于 5cm的顆粒含量低于5%大于2cm的顆粒含量一般低于20%對于含有較 多結(jié)核的上料，大于2cm的顆粒含量要求低于30%9、當土粉碎后，及時進行灰劑量和含水量測試，當檢測所有點含灰量?設 計含灰量，含水量大于最正確含水量 2-3%點時，即可組織碾壓，當檢測 的含灰量v設計灰劑量-1%時，需及時補灰。當含水量偏高時耕翻晾曬。10、碾壓采用振動壓路機先振碾，再用靜壓灰機碾壓，碾壓先邊后中，一次 碾

8、壓至設計要求壓實度。11、 壓實度采用灌砂法，灰劑量采用 EDTA滴定法，因密實度是確保路堤強 度，又是消弱填料膨脹土性能的關鍵要素。因此在改性土的施工中，不 僅要嚴格控制灰劑量，而且要嚴格控制路基壓實度，只有在每一層壓實 度檢驗合格后，方可填筑上一層。12、做好路基加寬的壓實和路基外表橫坡的設置工作。質(zhì)量標準檢測工程質(zhì)量標準檢查規(guī)定規(guī)定值質(zhì)量要求頻率方法壓實度%路床0-80cm> 95單點100%合格4個斷面/200 米/層每個斷面每車道測 一點，用密度法，采 用重型擊實標準上路堤80-150cm> 93下路堤150cm以下> 90灰劑量%設計要求單點?規(guī)定值-1%4個斷面

9、/200 米/層每個斷面每車道測一點，用EDTA滴定法寬度兩邊超寬不小于4 處 /200米用鋼尺量中線偏位mm504 點 /200米用經(jīng)緯儀檢查平整度mm< 154 處 /200米用三米直尺連續(xù)3次，量最大間隙橫坡%不小于設計值4斷面/200 米用水準儀邊坡%不陡于設計值4 處 /200米用水準儀，鋼尺檢查彎沉不大于設計值按 JTJ071-98 附錄 I和JTJ059-95的要求外觀邊坡順直，曲線圓滑，碾壓層面光滑無軟彈和翻漿現(xiàn)象四、路基填筑施工工藝路基放樣擊實試驗清理地基壓實度險測1 F含水量檢查填前壓測量標咼路填上r十檢測灰劑量、含水量排水設施含水量、灰劑量檢測五、石灰穩(wěn)定土施工工序

10、控制石灰穩(wěn)定土采用穩(wěn)定土拌和機路拌法施工1 材料要求：土、灰除滿足標準要求外，在施工中控制要點為：(1) 石灰應符合川級以上標準，石灰在使用前 10天充分消解；(2) 消石灰存放時間宜控制在 2 個月以內(nèi)；(3) 一個作業(yè)段內(nèi)采用土質(zhì)相同的土 ( 擊實標準和灰劑量相同 ) ，以便對壓 實度進行準確控制。2. 準備下承層：(1) 石灰土施工前， 應對上路床頂嚴格驗收， 驗收內(nèi)容包括壓實度、 寬度、 標高、橫坡度、平整度等工程。(2) 按要求設置路基施工控制樁。3. 備土、鋪灰：(1) 備土：按照松鋪厚度將土攤鋪均勻一致， 有利于機械化施工。 鋪土后， 先用推土機大致推平，然后放樣用平地機整平，清

11、余補缺，保證厚度一致，外表 平整。(2) 備灰、鋪灰：備灰前，用壓路機對鋪開的松土碾壓 1-2 遍，保證備灰 時不產(chǎn)生大的車轍， 嚴禁重車在作業(yè)段內(nèi)調(diào)頭。 備灰前根據(jù)灰劑量、 不同含水量 情況下的石灰松方干容重及石灰土最大干容重計算每平方米的石灰用量。 備灰前 事先在灰條位置標出兩條灰線， 以確保灰條順直。 鋪灰前在灰土的邊沿打出格子 標線，然后用人工將石灰均勻地鋪撒在標線范圍內(nèi)。4. 拌和： 采用專用的穩(wěn)定土拌和機進行路拌法施工，鏵犁作為附助設備配合翻拌。(1) 土的含水量小，應首先用鏵犁翻拌一遍，使石灰置于中，下層，然后 灑水補充水份，并用鏵犁繼續(xù)翻拌，使水份分布均勻?？紤]拌和，整平過程中

12、的 水份損失， 含水量適當大些 ( 根據(jù)氣候及拌和整平時間長短確定 ) ，土的含水量過大，用鏵犁進行翻拌涼曬(2) 水份適宜后， 用平地機粗平一遍， 然后用灰土拌和機拌和第一遍。 拌和時要指派專人跟機進行挖驗，每間隔 5-10 米挖驗一處，檢查拌和是否到底。 對于拌和不到底的段落，及時提醒拌和機司機返回重新拌和。(3) 橋頭兩端在備土時應留出 2 米空間，將土攤?cè)敫浇?拌和時先橫向拌 和兩個單程，再進行縱向拌和，以確保橋頭處灰土拌和均勻。第二遍拌和前，宜 用平地機粗平一遍，然后進行第二遍拌和。假設土的塑指高，土塊不易拌碎，應 增加拌和遍數(shù)， 并注意下次拌和前要對已拌和過的灰土進行粗平和壓實，

13、 然后 拌和，以到達拌和均勻，滿足標準要求為準。壓實的密度愈大，對土塊的破碎效 果愈好，采用此法可到達事半功倍的目的， 否那么即使再多增加拌和遍數(shù)也收效甚 微。拌和時拌和機各行程間的搭接寬度不小于 10CM。5. 整平：用平地機，結(jié)合少量人工整平。(1) 灰土拌和符合要求后，用平地機粗平一遍，消除拌和產(chǎn)生的土坎、 波浪、溝槽等，使外表大致平整。(2) 用振動壓路機或輪胎壓路機穩(wěn)壓 1-2 遍。(3) 利用控制樁用水準儀或掛線放樣，石灰粉作出標記，樣點分布密度 視平地機司機水平確定。(4) 平地機由外側(cè)起向內(nèi)側(cè)進行刮平。(5) 重復 (3) (4) 步驟直至標高和平整度滿足要求為止。灰土接頭、橋

14、頭、邊沿等平地機無法正常作業(yè)的地方，應由人工完成清理、平整工作。(6) 整平時多余的灰土不準廢棄于邊坡上。(7) 要點提示最后一遍整平前，宜用灑水車噴灑一遍水，以補充表層水份，有利于 表層碾壓成型，最后一遍整平時平地機應“帶土作業(yè)，切忌薄層找補，備土、備灰要適當考慮充裕量，整平時寧刮勿補碾壓采用振動式壓路機和 18-21T 三輪靜態(tài)壓路機聯(lián)合完成。整平完成后，直線段先用振動壓路機由路兩側(cè)向路中心碾壓，曲線段由 彎道內(nèi)側(cè)向外側(cè)碾壓。 碾壓時后輪應重疊 1/2 輪寬， 一般碾壓 4-5 遍，壓路機的 碾壓速度，頭兩遍以采用 1.5-1.7 公里/ 小時, 以后用 2.0-2.5 公里/ 小時, 至

15、無明 顯輪跡 , 總之, 碾壓時遵循“由邊到中，先輕后重，由慢到快的原那么。要點提示：碾壓必須連續(xù)完成，中途不得停頓，壓路機應足量，以減少 碾壓成型時間， 合理配備為震動壓路機 1-2 臺，三輪壓路機 2-3 臺，碾壓過程中 應行走順直，低速行駛，橋頭處 10 米范圍內(nèi)橫向碾壓。(1) 試驗員應盯在施工現(xiàn)場， 完成碾壓遍數(shù)后， 立即取樣檢驗壓實度 ( 要 及時拿出試驗結(jié)果 ) ，壓實缺乏要立即補壓，直到滿足壓實要求為止。(2) 成型后的兩日內(nèi)完成平整度、標高、橫坡度、寬度、厚度檢驗，檢 驗不合格要求采取措施預以處理。(3) 要點提示：彈簧、輪跡明顯、外表松散、起皮嚴重、土塊超標等有 外觀缺陷的不準驗收，應徹底處理，標高不適宜的，高出局部用平地機刮除，低 下的局部不準貼補，壓實度、強度必須全部滿足要求，否那么應返工處