公路工程膨胀土路基施工工法

膨胀土路基施工工法一、前言膨胀土路基是工程建设中常见的一种特殊土路基，膨胀土不能直接作为路基填料，必须经过改良处理，使膨胀土的物理、化学性质发生变化，以达到降低膨胀土膨胀潜势、增加强度和提高水稳性的目的，有效防止土体边坡滑坍和变形，保证路基稳定、耐久。中铁XX公司承建的XX高速公路有12XXm膨胀土路基，他们针对膨胀土路基施工进行了科技立项，通过大量的试验和实践，分析总结了膨胀土路基施工的特点，掌握了膨胀土路基施工工艺，快速、高效、优质地完成了施工任务，取得了较好的经济效益和社会效益，其科研成果获得局科技进步三等奖。在施工过程中，不断总结提高，形成本工法。二、工法特点1膨胀土路基改良处理，缩短了土的凉晒时间，加快了施工进度，并能够降低工程成本。2膨胀土路基改良处理后，能够消除质量隐患，保持路基稳定。3膨胀土路基采用“封水法”防护措施，能够防止土体边坡滑坍和变形。三、适用范围本工法适用于高速公路、一级公路、铁路、机场等工程的膨胀土路基施工，也可用于膨胀土路基的病害加固处理。四、施工工艺㈠工艺原理1膨胀土的特性及分类表1膨胀土判别及分类膨胀土是一种遇水急剧膨胀，失水则严重干缩的高塑性粘土，它含有蒙脱石及伊利石、高岭石等膨胀性矿物，具有很强的亲水性、持水性和很高的可塑性及粘聚性，工程力学性质极不稳定。根据交通部《公路路基施工技术规范》JTJ033-95，膨胀土大致可分强、中、弱三级，见表1。表1膨胀土判别及分类2膨胀土的方案选择与机理分析目前我国对膨胀土地区工程设计和施工主要是换填或改良处理两种方案。换填是膨胀土路基最简单而且有效的处理方法。即挖除膨胀土，换填非膨胀土或砂砾土，换土深度根据膨胀土的强弱和当地的气候特点确定。在一定深度以下的膨胀土含水量基本不受外界气候的影响，该深度和该含水量称之为该膨胀土在该地区的临界深度和临界含水量。由于各地的气候不同，膨胀土的临界值也有所不同。通常弱—中膨胀土换填为1.0～1.5m，强膨胀土为2m。改性处理就是在膨胀土体内均匀掺入固化材料，使膨胀土的物理、化学性质发生变化，以达到降低膨胀土膨胀潜势、增加强度和提高水稳性的目的。固化材料一般采用石灰、水泥或NCS固化材料，现以石灰为列进行机理分析：译膨胀土中膊掺入石灰喇遇水后发俘生反应持（施CaO+辉H晨2助O=Ca奥(OH)猪2发），生成伐氢氧化钙采。氢氧化别钙具有可则溶性碱的靠通性。它竿容易和空临气中的二刚氧化碳结暗合生成碳鞋酸钙晶体蔑（哭Ca(O叉H)虏2绕+CO检2坦=CaC连O慕3诸+H等2亿O保），而结旋成硬块，卖且碳酸钙耀本身就是蔽一种非膨狮胀矿物，淘对提高强来度，减小聚土的胀缩扯性起主要器作用。法3呈伸确定掺灰紫量宗根据交通推部潜JTJ0险1喂3样—代9芹5腹公路路基田设计规范涝以霞“销掺石灰后疮胀缩总率摔不超手过慎0.7透%躁为甩宜竭”副。为了保缓证膨胀土孕改良彻底贱成功，必讲须做不同见掺量的对视比试验，仆测定胀缩轿率指标是凯否达到要德求，并结君合含水量供、压实度戚、昨CB怪R聋值等情况非综合确定侄掺灰量。床㈡亲易工艺流程常膨胀土改辛性拌合有纽路拌、场纹拌和闷拌班等几种方次法，其方骆法各有优依缺点，施晶工中最常康用、最方依便快捷的驳是路拌法忍（路拌法骆即在路基嫩上将石灰问与路基填括料直接拌圆合）。这砌里主要论乡述路拌法咽改良膨胀阶土施工工丧艺。考膨胀土路破基施工工敢艺流程：扑施工准运备落→愿地基处其理毕→点测量放穿线好→忆分层填痰筑盈→悬平整静饮压悠→都掺灰拌恐和弃→后测定掺灰同量遮→周碾荐压抬→筛检测。远㈢悲两施工要点1填土购根据填料扫区段、松谁铺厚度计街算所需膨们胀土的数柿量及每车悟料的堆放盗位置和间猪距，用冷石灰洒成散方格，将贝填料按卸狭至方格内攻，松铺厚门度一般不萝大被于重30c引m膛。2平整氏用竹竿标岭尺及挂线驻标出填层切高度，用缴推土机将化填料摊铺观整平。若遥膨胀土较抚湿时，应抓用五铧犁宿翻耕晾晒贩，施工时棕可用核子父仪快速检反测含水量娇以确定晾冰晒时间及拥洒水量。步用平地机垦初平，使痰各处填土侦厚度均匀此，用压路谣机快速静堤压一遍。眉3爪掺石灰拌讲合罩将摊铺机呈平整的土福用核子密佳度仪或灌骡砂法、环求刀法测土凑的干密虽度茄ρ痰土及含水搁量；用钢师钎和卷尺搁测量土的吉松铺厚榴度扣h垮土；按下降式计算掺辽石灰摊铺荡所需的厚援度袜H钳灰。狸将石灰运醉至填筑区聋段用平地仙机按计算妥的厚度进以行摊铺，矛必要时采仗用人工配迟合，若石狸灰掺量少锻，按厚度忠摊铺有困腐难，可折础算每平方椅所用的石独灰质量，笨用画方格职的方法，很每一方格常内按计算垃的石灰重葬量进行摊泥铺。摊铺章均匀后用金五铧犁翻田耕，路拌耍机拌合均膊匀。陵4吨碾压前检筛测焰首先是石柄灰剂量的狮检测，将曲现场拌合相好的石灰见土取样，完通筛过浅EDT筐A暂二钠标准赛液滴定，条来确定石挣灰剂量是桃否符合设局计规范要至求，如果桶掺灰量不番足则掺至亦满足规范央要求。其脊次测改性节土的含水晶量，控制邪在最佳含崖水量匙的介-2%~尤+3螺%裕范围内，棕必要时需购晾晒或洒料水。非5仇碾压阶段花用重型振宾动压路机怨进行碾压怎，先静压秃再振动再跟静压，从截两边往中关间，先慢届后快。压分实度与碾良压机械的份选择有关需，土质变坑化时可适环当调整碾塞压遍数，唤直至压实赛度满足规欲范要求。6检测往《公路路胳基施工规澡范》规定堪膨胀土的贷检测频率葡为肾4把点肚/100底0m浑2敢，为保证句工程质量痛，可用核币子密度仪铺快速检测秧，用灌砂弟法做对比镰进行校正财，既保证被了检测频密率及准确抄性，又缩框短了检测匹时间，加颤快了作业弦循环及施例工进度。浮㈣妈伐防护方法谅1峰、膨胀土暑路堤边坡嚼防护马⑴士忽当路堤高台度小于等霉于俗3辜m只时，采用贞植草和植倾矮灌防护驻。边坡应千换兆填被30c姥m绕以上的种著植土，保王证草皮及撇矮灌的成猫活率及覆舞盖率。尊⑵秘凶边坡高度灯大汉于该3粉m材时采用拱应型或人字烛型骨架防恩护，骨架炊内植草和错植矮灌，辅骨架嵌入辅坡面的深征度不得小评于钥0.8帜m英。骨架根卸据设计可氧采培用剥M7.患5啄浆砌片石奖或片石砼屡、素砼。钓骨架施工粱时注意控例制好浆片如或砼的密傍实性，并沟每构10~1勾5胆m侨留沉降缝桃，沉降缝晃用沥青麻皂絮填塞以修防水渗入拳。域⑶注型路基边坡浴平台采用怪浆片或砼充封闭，考提虑到绿化衫需要平台秘上面设置偷种植槽。豪2亿内膨胀土路茎堑边坡防茂护分根据膨胀僻土的特性加和路堑边偶坡高度对撕边坡稳定做性的影响堤，一般来葡说，膨胀可土低边坡徐（高度小姜于哨3印m奸）的胀缩存量小，侧射压力也较船小，对路柴基边坡的宝稳定性影泪响较小。座所以一般齿采用满铺机草皮进行甲边坡防护句就能够满医足要求。这对于膨胀绑土高边坡父（高度大舒于奸3驴m寻）路堑，伴一般采用歌挡墙加宾头格网防护千（见羊图梨2志），封闭里的整个坡现面，达到狂尽量减小得膨胀土胀尝缩量的目伴的。图1图1伟㈤锄枣施工注意南事项详1顾誓膨胀土摊峡铺后，土撇块应击碎征至粒油径抱5c萍m旗以下，可版使土块中陈水分易于向蒸发，减糊少的土块本身宏的膨胀率址，且易于步掺灰均匀私，有利于你提高压实晚效率。俭2壁蹈采用湿度方控制法填珠筑膨胀土班时，宜采诸用非膨胀裳土性填料破（石灰改推性土）封姥闭边坡及陪顶面，以圾减少路基迹土含水量枯受外界大桃气、水文锋条件的影啦响。琴3登霉由于水是闷影响膨胀僵土的最大丰因素，施藏工时应加鼻强排水。忽施工前应具开挖临时婚排水沟至芒河道、塘龟、排洪渠茧内，降低铜膨胀土施骂工地段的性地下水位堂，并保证杀路堤不浸梳水；施工棵中路堤要剧设路拱，胡路拱坡度三可采鹿用拒4参%额；确保路秆基顶部不衣积水，边症坡贷每剑50~1迫00御m墨要设置急寄流槽排水达，以防止脑边坡被冲腾刷。斜4赌防膨胀土路青堤填筑时党应避开雨泰季，施工粪时各道工茶序紧密衔选接，连续健施工，分玩段完成。侦路基填筑水后不应间途隔太久或丸越冬后再且做路面。赴5确间膨胀土路旋堤按设计爬修整后，讨应立即进乖行边坡防足护工程施龟工，防止船雨水侵蚀魄。贼五、机具今设备（茧见员表注2戴）室表掀2眯叠机具设备挣序号身名称还规格俗单位茄数量涉备注队1套挖掘机厅EX30雾0-3第台死2越2烫推土机验TY22族0樱台答2嚼3红压路机全CA25乔D塔台颂2矮4斯平地机盲PY16单0B晨台旨1稳5粥路拌机膨台钢1锐6密自卸汽车陈12T倒台尼6储六、劳动靠组织（仙见会表长3袖）北表逮3那识劳动组织棉序号龄工种心人数见序号摸工种岩人数偷1傲队长衔1屿5玻机械操作香人员舱14泊2位技术主管翼1床6顺修理工牺1笋3柔测量员听3宵7检其他特殊像工种人员饥3督4伐试验员库2缎8避普工侧5闭七、质量够控制闭1刑科严格控制泪掺灰量。蹦掺灰量的庭多少直接往决定膨胀观土路基的号填筑质量症。掺灰量睛必须采用格双层控制宿，在摊铺像石灰前，留必须根据融填土厚度店计算掺灰蚊量，掺灰掉后，必须骄用滴定冈法测定掺识灰量。境2浩匀石灰的质馆量必须达贸到国家三下级石灰标帜准以上，腹即钙镁含址量必须大奴于喉75铲%圈。石灰必前须摊铺均客匀，然后田按照要求沃用路拌机沿充分拌和伟均匀，以汁保证路基推的整体质低量。通3歌笋严格控制跟含水量，茫含水量较社高时，必胡须凉晒。霞4挣莲路基填筑跪后，如果搁出现反弹皮现象，必幻须及时进求行换填或谅改性处理绸。辫5迁钟严格遵循繁膨胀土路额基施工工湾艺进行施伏工，填土鄙层检测项却目及标准奔见昼表培4轮表炸4扔维测项目及新标准范序号晨检查项目扰规定值直检查方法冬1臣松铺厚度墨3伪0役～聚35cm理2员压实度险下路工堤菠91秀%炮，上路便堤移94型%迟，路盗床抚96%鲜每异1000弊m头2式检后查暖4浑处（按照骄业主要求牲，压实度惯标准提事高合1运%染）触3因掺灰量荒试验测定奔后的确定桐掺灰值党滴定法载4绣压实面平波整度拾允许误织差蛙±20m靠m植挂线检查锅八、安全芦措施魔1着虾加强对施仍工人员进琴行安全教碌育，树立血安全第一剥的思想，洪文明施工常。纯2信从建立健全送安全领导柔机构，分椒工明确，尸责任到人挠。药3添援严格规定益机械行走屈路线，设桃置明显的颤界限标志是，防止相揉互干扰和揉碰撞。，疤机械在路线基边沿作颂业时，应叠留出安全值距离，防列止机械下晋滑和翻车控。肺九、效益弓分析燕1乐堵缩短了凉粪晒时间，歪加快了施趴工进度。本2筋采用及掺牧6也%怕石灰改性渐处理，比小换填等其谷他处理方糟案降低成顷本痕约币30躬%叫，并使路谊基工程质烘量得到有宾效保证，坟从根本上盏解决了膨符胀土地区乖工程病害线，减少的侍工后大量盼维修成本误。音3栋惕做到了充报分利用土港地资源，发保护了自车然环境，申十、工程熄实例静X疯X醋高速公晌路寒XX20戚7+80柳0~XX备219+部58宋0擦段全部为挎膨胀土地乏段，主要免成分为蒙松脱石及伊母利石、高系岭石等膨睛胀性矿物夸，干燥时呼非常硬，钥吸水后成管为流塑状搂态，强度哥和硬度急今剧下降白。未XX21丰3+60坐0膜现场取样石试验的物卖理力学指妄标为：天谋然含水榜量泥22.5蜡%泳，液妨限京51.2艰%蛇，塑性指掉数教2糟8脆，自由膨以胀相率草46鹿%迎，属于弱胆膨胀土。日经大面积居取样试验盛，管段内馋有膀约照190夕万方（挖团填总量）瓜的弱膨胀躲土，采用市换填方法拦将严重影默响进度，蹄也很难找世到合适的礼土源。经够试验研究确，决定采填用陡掺彼6众%椅的石灰进兴行改性处窑理。通过匙现场试验厘，若采尺用励CA25休D静光轮压路刮机，松辅我厚度勿为拢30c呜m禁，静拳压防2联遍、振动稼碾培压耗4找遍、静慈压帮2肥遍，压实茫度可达培到君93笔%呼以上；而汉采炮用勇