随安琦

（邢台市公路工程管理中心，河北邢台 054000）

0 引言

膨胀土又称为胀缩性土，属于黏性土范畴，浸水后体积会膨胀，失水后体积会收缩，具有较强的亲水性，无法直接作为路基填料使用。当公路挖方路段存在大量的膨胀土时，若是全部废弃，则会导致借土量增大，工程造价随之提高，并且大量弃土会占用较大面积的空间，可能造成环境污染。为避免此类问题的发生，可以采取有效的方法改良膨胀土，增强工程性能，满足路基填筑要求。

1 工程概况

某公路工程全长67.503km，在三、四、五标段内发现断续分布的膨胀土，土层薄厚不等，多集中在挖方路段，经过现场统计，约为68万m³左右。通过对膨胀土进行取样检测后发现，液限和膨胀率较高，依据现行规范标准的规定要求，在公路路基填筑中，不可以将高液限的膨胀土作为摊铺主材料直接使用，但由于本工程中膨胀土的方量较大，若全部废弃处理，则需要大量借土，不仅如此，还会导致弃土的占地面积增加，工程造价随之提高，甚至引起环保问题。经研究，决定采取有效的措施对膨胀土进行改良，使其性质满足路基填筑工程的要求。为此，本文重点对该公路工程中路基膨胀土改良方法与施工质控措施展开分析。

2 膨胀土改良方法与施工质量控制措施

2.1 膨胀土改良

根据现行规范规定，高液限膨胀土不可以直接作为填料用于路基填筑，而大量挖方废弃不用，势必会造成借土量增加，弃土的占地面积也会随之增大，工程造价进一步提升。基于此，在充分考虑保护自然生态环境的前提下，决定采用膨胀土改良的方法，即向膨胀土中掺入适量的无机结合料，增强膨胀土的工程性能，满足路基填筑要求。通过无机结合料的掺入可以使膨胀土本身的膨胀性显著降低，不同的无机结合料对膨胀土的改良效果有所差别，通过对石灰、水泥以及粉煤灰三种无机结合料进行分析后发现，石灰在改善膨胀土抗剪强度和膨胀性方面，要明显优于水泥和粉煤灰，因此，本工程选择石灰作为膨胀土改良剂。采用室内试验的方法，最终确定石灰的最佳掺入量为6%[1]。

2.2 石灰改良膨胀土施工工艺

2.2.1 铺土

（1）以地面高程作为主要依据，对路堤的填筑边界加以确定，并在现场准确测出中桩和边桩，随后将层厚标注于边桩上，使用尼龙绳将边桩连接到一起，以此达到控制填筑宽度的目的。为确保填料摊铺的均匀性，用石灰在路基上划出方格，每个格子内可以堆放一车填料。

（2）在运输填料的过程中，使用挖掘机挖土装车，通过自卸式车辆运至现场作业段后将土卸入提前划好的石灰格子中，松铺厚度控制在30cm左右，每个方格大约为一辆自卸式汽车的装载量。卸土时，以料场作为基点，遵循由远到近的原则，由专人指挥卸土，选择上午卸土，晾晒2h后再摊铺、整平[2]。

（3）使用挂线对每层填料的厚度和宽度加以控制，使用推土机将填料摊开，将粒径较大的填料破碎，确保最大粒径在37.5mm以内。为使填料达到最佳含水量的要求，通过酒精法在现场对填料快速检测，含水量过高可采用翻拌晾晒的方法处理，含水量偏低，可采用洒水的方法处理。

2.2.2 铺灰

（1）在初步整平的填料上，用石灰布设格子，尺寸为5m×5m，松铺厚度控制在30cm左右，经计算每个格子的铺灰量为0.45m³，据通过推土机铺灰并以人工整平，确保初始铺灰的均匀性。

（2）使用推土机整平格子内生石灰的过程中，可借助履带碾压大块的生石灰，或以人工的方式将粒径超限的生石灰捡出，确保灰块的最大粒径在37.5mm以内[3]。

2.2.3 拌灰

（1）生石灰铺好后，使用路拌机拌和2～3遍，灰土混合均匀即可；随后使用光面压路机对拌和好的灰土碾压1遍，使生石灰与膨胀土之间发生理化反应，避免后期碾压时生石灰出现爆花的情况[4]。

（2）碾压后现场闷灰，时间控制在6h左右，通过闷灰可以加快生石灰的熟化反应速度，随后再次用路拌机拌和2～4遍，可以按照EDTA测定结果，从而确定最终的拌和遍数。

（3）以随机方式抽取若干试样，通过酒精法快速检测改良膨胀土的含水量是否与最佳含水量的要求相符，确认达到要求后，便可开始平整碾压[5]。

2.2.4 碾压

（1）先用推土机将灰土粗整平，随后用平地机修平，做出4%的路拱；使用光轮压路机对平整后的灰土层静压1～2遍，静压后再用平地机精平。

（2）使用振动压路机对灰土层振动碾压，以3～5遍为宜，先从路基两侧开始碾压，逐步向中间推进，碾压要先慢后快，横向接头重叠2/3轮宽，确保无漏压、无死角[6]。

2.3 石灰改良膨胀土质控措施

为确保石灰改良膨胀土施工的质量达到现行规范标准的规定要求，可采取合理可行的措施控制施工质量。

2.3.1 原材料

（1）路基填筑施工中使用的填料为膨胀土，在同一填筑路段内，膨胀土必须保证同源，不同源的膨胀土不得混用，避免填筑过程中形成薄弱面。由土体检测结果可知，本工程中的膨胀土具有较为相似的工程特性，所以在同一路段内的膨胀土可掺拌均匀后使用，但不同路段的膨胀土不可以直接混合后使用，要分析物理特性，如果性质相似，则可混合均匀后使用。

（2）生石灰作为膨胀土的改良材料，要保证其质量合格，选择大厂家的产品，不可以从不正规的厂家购置石灰，以免对后期的施工改良效果造成不利影响，进而导致工程质量下降。生石灰中氧化钙的质量分数需要达到70%以上，氧化镁的质量分数则要超过2%，钙质石灰的类别不得低于三类。现场铺灰施工前，要对每个批次到场的生石灰抽样检验，测定氧化钙及氧化镁的含量，看是否达标，检验合格后材料要尽快使用，防止存放时间过长影响石灰的性质，存放时，要采取有效的防雨防潮等措施[7]。

2.3.2 填筑

（1）填筑施工中，要对填料的分层厚度有效控制，以路基下层的压实度及含水率作为主要依据，调整石灰土的分层填筑厚度，施工前对用土量准确计算，自卸式汽车进场卸土时，由专人负责指挥，对松铺厚度进行检测和调整并做好相关记录。

（2）严格控制填料的粒径，确保施工中膨胀土的最大粒径在37.5mm以内，生石灰与膨胀土拌和时，不得存在大块的土团，发现后要及时处理，防止对改良膨胀土的性能造成影响。

（3）用于路基填筑施工的膨胀土初始含水率要控制在25%以内，经过生石灰改良后的膨胀土含水率要控制在17%～21%。采用分层的方法对路基填筑时，每段每层的填料要保证同源，集中填筑，保证含水率一致，可通过酒精法对含水率进行快速测定。

（4）为确保填筑后的压实度达到规范标准的规定要求，必须选择适宜的压路机对各层全面碾压。碾压施工中，遵循先慢后快、先轻后重的原则，从路基两侧逐步向中心方向推进。质量检查人员可采用跟踪监控的方法，对压实质量全面检查。当发现局部位置存在未压实或含水量过大的情况时，可要求作业人员采取相应的措施处理，保证压实效果[8]。

3 结语

膨胀土作为一种较为特殊的土体，无法直接用于路基填筑，为此可以采取相应的方法改良膨胀土，提升其工程性能，满足路基填筑要求。在改良的过程中，可以掺入适量的石灰，同时为确保膨胀土的施工质量，要采取合理可行的措施，对施工过程进行有效控制。