石灰改良弱膨脹土路基病害防治論文
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1摻石灰弱膨脹土路基的擊實試驗
在實際施工中要求在最佳含水量下壓實，這樣才能使路堤壓實到工程需要的壓實度，而壓實度直接影響路基的力學性能。但是在現(xiàn)場采用灑水或晾曬的方法控制含水量是一個很困難的問題，這就需要工程技術(shù)人員有豐富的經(jīng)驗。
(1)一般要求取土坑中黏性大、呈團塊狀的膨脹土用機械粉碎，經(jīng)反復多次翻拌，直到直徑?jīng)]有大于50mm的土塊為止。將消石灰通過10mm篩，盡量縮短石灰存放時間，并覆蓋妥善保管，消解時間一般控制在7d以內(nèi)，以免有效成分衰減損失過大。摻灰拌和提高石灰與膨脹土之間的作用效果，最重要的是膨脹土的粉碎水平以及拌和的均勻性。
(2)將拌和均勻的灰土靜壓一遍后，用平地機細平，作出路拱、縱橫坡，達到表面平整且無坑洼現(xiàn)象。路基采用分層碾壓，下基層的碾壓密實度應(yīng)相對高一點，當碾壓上基層的時候，可以適當降低碾壓的密實度，提高含水量。灰劑量要達到標準要求，低于標準的為不合格，應(yīng)及時摻灰重新拌和。碾壓一般可用振動壓路機慢速振壓一遍，再用三輪壓路機從兩邊向中間重疊半輪碾壓2～3遍，以滿足縱橫坡度要求，使表面平整光潔、無松動和坑洼等現(xiàn)象。同時，兩側(cè)路肩應(yīng)多壓實2～3遍。
(3)膨脹土路基壓實度的檢測比一般土路基更重要，按照規(guī)定膨脹土路堤壓實度的檢驗點數(shù)是一般土路堤的2倍。考慮到膨脹土路基的含水量隨深度的增加而逐漸減小，當采用環(huán)刀法測定密度時，環(huán)刀應(yīng)貫于檢測面的中部，由于環(huán)刀體積較小，使灰劑量的代表性較差，所以應(yīng)采用灌砂法來提高試驗結(jié)果的準確性。準確測定灰劑量是保證工程質(zhì)量的關(guān)鍵。路基碾壓完成后應(yīng)及時自檢壓實度、石灰劑量、含水量并做好記錄，報監(jiān)理抽檢簽認。石灰改良膨脹土灰劑量隨齡期的變化規(guī)律及其對質(zhì)量控制與檢測的影響已逐漸為工程界重視。
(4)石灰改良膨脹土填筑高速公路路堤時的施工質(zhì)量控制重點是，采用壓實度、灰劑量、含水量三項指標同時控制，這一路堤填筑質(zhì)量檢測控制重點符合傳統(tǒng)原則。但是，對于石灰改良膨脹土或高液限黏土路堤填筑，壓實度、灰劑量和含水量控制均可間接地反映填料的路用性能，但對路堤結(jié)構(gòu)的力學性狀和水穩(wěn)定性等的反映顯然不夠準確。石灰改良穩(wěn)定土路堤結(jié)構(gòu)力學性能的室內(nèi)、室外試驗與評價，以及石灰改良膨脹土的改性效果試驗測試的有效數(shù)據(jù)的積累與分析，比起傳統(tǒng)的壓實度、灰劑量和含水量質(zhì)量控制方法更加合理有效。
3．1基床翻漿冒泥
3．1．1產(chǎn)生原因因膨脹土中黏土礦物質(zhì)的親水性，在加上路基自重與汽車荷載的作用下，使基床土質(zhì)遇水軟化發(fā)生不均勻下沉，產(chǎn)生翻漿冒泥的工程病害。
3．1．2防治措施為防止基床翻漿冒泥工程病害，采取基床加固措施:在基床表層下部換填0．1m厚的中粗砂，并于中粗砂間全斷面鋪設(shè)一層頂破強度大于2．5kN的兩布一膜復合土工膜。復合土工膜有效防止雨水滲入路基本體，使水直接路基本體以外，而砂礫層還可以提高基床的承載力，減少下沉量，保護復合土工膜不受損壞，防止凍脹，消除膨脹土的脹縮作用。
3．2路基邊坡塌陷防治措施
3．2．1產(chǎn)生原因路基邊坡塌陷是普遍存在的路基工程病害，主要以路基中上部塌陷為主。膨脹土因含有大量膨脹性黏土礦物，在氣候干濕交替情況下容易產(chǎn)生強烈的干燥收縮和吸水膨脹，特別是表層0．6～1．5m范圍的脹縮作用尤為顯著，旱季形成縱向裂縫，雨季降雨沿裂縫入滲，斜坡表層含水量增加，穩(wěn)定性降低從而造成淺表層滑塌。此外，邊坡的滑塌還與邊坡的密實度、邊坡的坡度、邊坡的防護是否到位密切相關(guān)。
3．2．2防治措施
(1)鋪設(shè)土工格柵進行邊坡加固，利用土工格柵與填土的摩擦和咬合作用解決路基邊坡的穩(wěn)定問題，可有效防止邊坡表層滑塌的發(fā)生。
(2)加強路基及邊坡壓實，弱膨脹土作為特殊土用來填筑路基，在邊坡2．5m或4．0m范圍內(nèi)設(shè)置雙向土工格柵，土工格柵層間距為0．6m。為保證壓實質(zhì)量，施工機械選用大噸位的重型機械。通過重型機械的振動碾壓能量，使土顆粒內(nèi)部重新排列，彼此擠緊，減少空隙，提高土體密度，增大土顆粒間的接觸面，從而提高土的抗剪強度。為提高邊坡穩(wěn)定，路基填筑每邊超填0．3m，并使壓路機垂直中線45°壓實邊坡，路基成型后，刷坡整平，并對邊坡進行夯實，確保邊坡穩(wěn)定。
(3)邊坡防護，邊坡防護緊跟工序施工，減少暴露時間。
3．3路橋、路涵過渡段下沉較大的防治措施
路基與橋涵的連接處是路基施工的薄弱環(huán)節(jié)，很多線路橋頭和涵背都存在因下沉引起的不平整現(xiàn)象。為防止過渡段下沉較大的病害，采取以下防治措施:
(1)選取合格的填料，施工過程中嚴格控制填料質(zhì)量。
(2)加強過渡段施工質(zhì)量控制。施工前，做好橋頭、涵背過渡段的排水施工，防止雨水對填土浸泡。填筑過程嚴格按要求進行分層壓實，分層厚度不大于0．15m。為控制分層厚度，在臺背墻上按每層攤鋪厚度做上明顯標記，以準確地控制分層厚度，保證填土密實度滿足設(shè)計和規(guī)范要求。臺背周圍1m范圍內(nèi)采用重型蛙式打夯機夯實。路橋、路涵過渡段，在先期施工的路基端頭預(yù)留臺階，臺階寬度為2～3m。
4結(jié)語
本文根據(jù)S245省道弱膨脹土路基的工程實踐，通過大量室內(nèi)室外試驗，對石灰改良弱膨脹土的基本性質(zhì)進行了研究。結(jié)果表明，石灰改良弱膨脹土重型擊實的最大干密度隨灰劑量的增加而降低，含水量卻顯著增大，因此在保證力學性能的條件下，適當增加施工含水量，降低壓實度，對路堤結(jié)構(gòu)工后水穩(wěn)定性更加有利。對于路基病害的防治，主要是控制好填料的含水量，加強工程質(zhì)量的過程控制，在高填方和溝塘段增設(shè)土工格柵進行加固。
作者：倪正快 單位：中鐵十六局集團第三工程有限公司
