探析石灰土處理濕陷性黃土路基施工技術(shù)

1、探析石灰土處理濕陷性黃土路基施工技術(shù)摘要：結(jié)合山西省臨汾至吉縣高速公路的路基施工, 系統(tǒng)闡述了石灰土作為一種路基填筑材料 , 在處理濕陷性黃土路基的強(qiáng)度形成機(jī)理和施工技術(shù) , 并著力說明在此過程中關(guān)鍵工序的操作工藝 , 對(duì)濕陷性地區(qū)的高速公路建設(shè)具有一定的借鑒意義。關(guān)鍵詞：高速公路石灰土 濕陷性土路基施工一、工程概況山西省臨汾至吉縣高速公路路基、橋隧工程S1 標(biāo)段工程項(xiàng)目 , 所經(jīng)地段地表多為濕陷性黃土 , 含水量高、 CBR強(qiáng)度低 , 無(wú)法直接用于路基填料。為此, 設(shè)計(jì)方案中采用了素土中摻加石灰的處理方式充作路基用土, 以保證路基施工后質(zhì)量。二、設(shè)計(jì)方案本合同段路基填筑用土大多含水量高且 C

2、BR強(qiáng)度低于規(guī)范標(biāo)準(zhǔn) , 而路基填筑材料的 CBR強(qiáng)度是必須滿足規(guī)范要求的強(qiáng)制性技術(shù)指標(biāo)且碾壓前的含水量必須控制在最佳含水量的規(guī)定范圍內(nèi)。鑒于此 , 在素土中摻加一定量的石灰旨在增大材料的 CBR強(qiáng)度并提高最佳含水量 , 從而改善路基填筑用土的性能 , 同時(shí)提高路基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性 , 保證路基質(zhì)量。三、石灰土強(qiáng)度形成機(jī)理土 ( 指細(xì)粒土 ) 中摻入石灰土后 , 石灰與土發(fā)生強(qiáng)烈的相互作用 , 其主要物理與化學(xué)反應(yīng)包括離子交換、 Ca(OH)2結(jié)晶、碳酸化和火山灰反應(yīng)。 Ca(OH)2離解后的 Ca2+與粘土膠體顆粒反離子層上的 K+、Na+發(fā)生離子交換后 , 使得膠體吸附層減弱 , 膠體顆粒發(fā)

3、生聚結(jié) , 這是早期石灰土強(qiáng)度形成的主要原因。 Ca(OH)2與水作用形成的含水晶體把土粒膠結(jié)成整體 , 從而提高石灰土的水穩(wěn)定性。而形成的CaCO3過程的碳酸化反應(yīng)及形成硅酸鈣與鋁酸鈣過程的火山灰反應(yīng)是石灰土強(qiáng)度和穩(wěn)定性提高的決定性因素。 灰土混合料的初期表現(xiàn)為塑性降低、 最佳含水量增大、最大干密度減小等 ; 后期變化表現(xiàn)為晶體結(jié)構(gòu)的形成 , 從而石灰土的強(qiáng)度和穩(wěn)定性得以提高。在土質(zhì)和石灰的質(zhì)量和劑量確定的情況下 , 養(yǎng)身?xiàng)l件和齡期也是影響石灰土強(qiáng)度和穩(wěn)定性的重要因素。四、石灰土施工工藝參數(shù)確定在灰土混合料的配合比確定并完成擊實(shí)試驗(yàn)獲知混合料的最佳含水量和最大干密度的基礎(chǔ)上 , 即可進(jìn)行石灰

4、土正式施工前的試驗(yàn)段施工 , 以確定相關(guān)工藝參數(shù) , 正確指導(dǎo)施工過程。 石灰土施工須配備的機(jī)械設(shè)備有 : 推土機(jī)、平地機(jī)、路拌機(jī)、多鏵犁機(jī)、重型振動(dòng)壓路機(jī)。每種機(jī)型所需數(shù)量視具體情況而定。通過試驗(yàn)段施工 , 主要達(dá)到如下目的 : 檢驗(yàn)拌和、 攤鋪、碾壓等所投入機(jī)械設(shè)備的可靠性?；旌狭系慕M成設(shè)計(jì)能否滿足質(zhì)量要求 , 達(dá)到設(shè)計(jì)意圖。確定過程控制措施及相關(guān)工序參數(shù)如碾壓方法、 碾壓遍數(shù)及速度、 碾壓機(jī)械類型及碾壓前含水量等。為正式施工提供標(biāo)準(zhǔn)。五、施工過程1. 施工準(zhǔn)備。 石灰土施工前 , 須對(duì)即將隱蔽的前道工序所要求的全部技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行全面檢查驗(yàn)收 , 合格并簽認(rèn)相關(guān)資料后 , 方可進(jìn)行石灰土施工

5、。 前道工序驗(yàn)收完成后 , 沿線路方向直線段上每 15 20m,平曲線路段每 1015m測(cè)設(shè)一中心樁并在兩側(cè)路肩邊緣處設(shè)指示樁 , 其上標(biāo)示該結(jié)構(gòu)層邊緣處的厚度或設(shè)計(jì)標(biāo)高。2. 備料。根據(jù)結(jié)構(gòu)層寬度、厚度及松鋪系數(shù)和預(yù)定的干密度 , 計(jì)算每一施工段需要干土的數(shù)量。根據(jù)料場(chǎng)土的含水量和運(yùn)輸車容量 , 計(jì)算每車料的堆放間距并據(jù)此在施工區(qū)域內(nèi)劃格線定位。 每一施工段須用同一車型以保證每車容量基本相同。上料前 , 應(yīng)先灑水濕潤(rùn)下結(jié)構(gòu)層表面 , 但不得過分潮濕而造成泥濘。3. 土料攤鋪。用推土機(jī)和平地機(jī)將土料均勻攤鋪在預(yù)定的施工區(qū)域內(nèi) , 表面平整 , 路拱符合規(guī)定或設(shè)計(jì)要求。攤鋪過程中 , 將較大土塊

6、粉碎 , 并揀除雜物和石塊。攤鋪完成后 , 如含水量低于預(yù)定要求 , 必須灑水悶料 8h 左右以使水分在土層內(nèi)均勻分布并滲入土料顆粒內(nèi)部。4. 石灰攤鋪。石灰用量計(jì)算。在整平后的土料表面用白灰線撒劃格線, 根據(jù)每格面積、土層厚度及灰土配合比、最大干密度、最佳含水量 , 計(jì)算每一格內(nèi)石灰需要量。 攤鋪。 根據(jù)計(jì)算結(jié)果 , 在每一方格內(nèi)卸置一定量的石灰 , 然后用平直的刮板將石灰均勻攤開 , 并鋪滿整個(gè)方格。石灰劑量必須準(zhǔn)確。5. 拌和。為了保證拌和均勻 , 宜先用多鏵犁機(jī)進(jìn)行初拌 , 將石灰翻混在土層中間 , 初拌深度應(yīng)控制在距下結(jié)構(gòu)層頂面 5cm左右。在初拌的基礎(chǔ)上 , 用路拌機(jī)再次拌和。在拌

7、和的過程中 , 必須設(shè)專人跟隨 , 隨時(shí)檢查拌和深度并通知路拌機(jī)操作員及時(shí)調(diào)整。拌和遍數(shù)一般在 2 遍以上 , 并最終達(dá)到拌和顏色均一、無(wú)素土夾層為度。拌和為石灰土質(zhì)量控制的關(guān)鍵工序 , 嚴(yán)禁拌和料中存在自由狀態(tài)的石灰。拌和均勻與否將關(guān)系到最終質(zhì)量及設(shè)計(jì)目的的實(shí)現(xiàn)。6. 整型?；旌狭习柚凭鶆蚝?, 應(yīng)立即用平地機(jī)進(jìn)行初步整型 , 然后在刮平后的路段上用輪胎壓路機(jī)快速碾壓 1 遍, 以暴露潛在的不平整 , 并用齒形工具將輪跡低凹處表層下 5cm耙松 , 再次用平地機(jī)碾壓 1 遍。整型后的層面應(yīng)達(dá)到規(guī)定的路拱和縱坡。7. 悶料。將生石灰粉與土拌制均勻并整平后 , 為保證施工效果 , 必須進(jìn)行悶料

8、, 時(shí)間為 3h 左右。生石灰與土混合后 , 在發(fā)生劇烈變化的同時(shí)會(huì)因消解而產(chǎn)生水化熱 , 水化熱加速反應(yīng)的進(jìn)行 , 能提高混合料的性能 , 若碾壓成型過早 , 水化熱會(huì)使結(jié)構(gòu)層脹松隆起 , 嚴(yán)重影響施工質(zhì)量且造成水化熱不能充分利用 , 降低施工效果。8. 碾壓。悶料結(jié)束后 , 須再次檢測(cè)混合料的含水量 , 若處于最佳含水量或低于最佳含水量 1%2%時(shí)立即進(jìn)行碾壓。碾壓時(shí)遵循直線段和不設(shè)超高的平曲線段由兩側(cè)路肩向線路中心碾壓 , 設(shè)超高的平曲線段由內(nèi)側(cè)路肩向外側(cè)路肩進(jìn)行碾壓。碾壓時(shí) , 相鄰輪幅間重疊 1/3 2/3 輪寬且不得小于 ; 碾壓速度和遍數(shù)參照試驗(yàn)段結(jié)論 , 并最終達(dá)到碾壓層表面無(wú)明顯輪跡、滿足規(guī)定的壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)。碾壓過程中局部出現(xiàn)的軟彈、松散等現(xiàn)象 , 及時(shí)翻松重新拌和并再行碾壓或采取其他措施。9. 養(yǎng)生及交通管制。石灰土具有很強(qiáng)的縮烈性 , 因此碾壓完成、壓實(shí)度檢測(cè)合格后 , 應(yīng)立即灑水養(yǎng)生以保證結(jié)構(gòu)層在適宜的環(huán)境中保持強(qiáng)度增長(zhǎng)。養(yǎng)生時(shí)間根據(jù)氣候及結(jié)構(gòu)層技術(shù)要求而定。養(yǎng)生期間 , 除灑水車外 , 應(yīng)封閉交通 , 灑水車行車速度不得超過 30Km/h.六、結(jié)束語(yǔ)本