（张石高速公路张家口管理处，河北 张家口 075000）

一、引言

膨胀土作为一种具有较高分散性以及较大膨缩性能的黏土，具有超固结性以及裂缝较多的特点。当修建高速公路路基遇到膨胀土时，需要对其采取一定的处治方法，否则将会导致公路路基出现病害，影响公路的运营质量。

二、工程概况

本文选取的某工程试验段，按照双向四车道高速公路标准设计，全长19.2km，设计行车速度为100km/h，路基宽26m，该公路经过厚度约为12m的膨胀土分布区域。本文主要研究对象为填方路基，该公路具有293.37万m3的填方总量以及2.04万m3的挖方总量以及9.1m的最大填方高度。对于填方路基段的借土保持在原有设计中的取土场进行。

三、路基填料处治方法

结合公路现场所处环境，本文以膨胀土加石灰作为路基填料的处治方法，在施工过程中，保证填料拌和的均匀性是增强路基强度以及稳定性的关键。鉴于该工程周围有较为密集的农田，在综合考虑工程经济效益以及社会效益的情况下，本文采用集中预拌路拌法制作路基填料，该拌和法的主要技术指标有以下几个方面：

（一）石灰品质

为保证填料拌和的均匀性，施工时采用3级石灰技术标准以上的石灰，若改良材料是生石灰时，应先将其磨制成粒径在1mm以下的石灰粉；若采用熟石灰作为填料时，需要确保石灰消解并熟透，再选用10mm孔径的筛子进行过筛处理后即可使用。

（二）工作基面及布灰

在取土场进行预拌作业，施工前需清除取土面杂物，待清理平整之后再开展取土以及拌和工作，此外还要结合现场膨胀土的等级以先前确定的掺灰比施工布灰。

（三）土颗粒粒径

在将石灰挖出并运送到预拌场地进行堆卸时，应将大块粒石灰粒径粉碎至15mm以下。为保证改性效果，应确保15mm以上的大块石灰数量不超过石灰总体的15%。

（四）预拌及遍数

在超出击实试验所得到的最佳含水量5%的含水量条件下，进行石灰预拌土料。在预拌时推荐采取堆成大堆的方式，并对土堆高度予以控制，避免出现石灰飞扬的现象。通过EDTA滴定法，随机抽取不同预拌次数土样，每种土样抽取30组检测含灰率，经检测发现，预拌3遍可使填料均匀性符合要求。

（五）预拌混合料的存放

用2～3天对取土场里存放的预拌混合料进行闷料处理，以使土料与石灰之间充分反应，改善土的颗粒结构，降低膨胀率。同时，可以采用尖堆的方式存放，避免雨水侵袭。

（六）路拌及遍数

采取补灰后再路拌的方式处理含灰率不足的土体。采用全液压稳定土拌和机进行路拌工作，该机器参数性能如表1所示。为保证拌和质量，拌和机应以1.6km/h的速度匀速前进，同时严格控制路拌深度，确保没有素土层保留。施工后，经检测发现，路拌第2遍的石灰拌和质量即达到设计要求。

表1.全液压稳定土拌和机参数

四、膨胀土路基压实施工技术

压实质量决定了膨胀土路基的强度以及稳定性，为保证石灰处治膨胀土填料的压实质量，本文结合相关施工规范编制了该路段的压实工艺，具体如图1所示。

图1.石灰处治膨胀土路基压实工艺流程图

（一）填料含水率控制范围

在碾压时若遇到过大含水率的填料，将会出现“弹簧”现象，使路基压实度无法满足要求，因此必须限制填料含水率。

查阅相关规范发现，对于路基施工碾压过程中，填料含水率的要求一般在2%以下。与一般路基填料相比，石灰处治膨胀土在施工时，需进行预拌以及路拌，水分会有所蒸发，在填料化学反应时也会有所消耗，因此，规范中所限定的含水量不适宜本路段。本文在最佳含水率的基础上，再增加1%至6%的含水量，并分别进行含水率对比试验，在分段碾压之后，取其填料进行压实度测定。结果表明，石灰处治膨胀土填料的含水率在3～6%以内，压实度能够符合要求。

（二）填料层压实系数与碾压遍数

石灰处治膨胀土混合料的松铺厚度直接影响到了路基压实质量以及经济效益。按相关规定，膨胀土松铺厚度应控制在10～30cm以内。为得到该路段的压实系数，本文选取了约30m的试验段进行试验。在路基填筑面上将路基填料以三种松铺厚度进行铺筑，采取2遍静压、1遍振动碾压之后，再反复重压3到4遍。试验所得压实度如表2所示。

表2.压实系数及压实度

从试验结果可看出，两种不同的碾压方式中，松铺厚度为15.97cm的试验组压实度虽符合要求，但该试验组路基表层有脱落现象，路基质量较差；厚度为25.09cm的试验组在最终经历3遍重压之后，压实系数为1.175，压实度大于94%，并且表面较为平整，在经历4遍重压之后，压实系数为1.202，压实度大于96%，并且具有平整的表面，宜采用。松铺厚度为29.12cm的试验组在经过4遍重压后，压实系数为1.218，压实度大于94%，可采用。

五、结语

综上所述，鉴于膨胀土的特殊性，在施工时若没有正确处治将会对高速公路路基整体性能造成影响。在开展高速公路膨胀土路基施工时，施工人员必须结合现场实际情况采取不同的施工方法，本文结合现场取土场以国内较为成熟的石灰改良法对该膨胀土路基项目进行处治，施工时遵照工程实际特殊性，重点对石灰的拌和以及填料的压实进行探讨，最终保障了膨胀土路基的施工质量。