高液限土路基處理技術(shù)在高速公路工程施工中的創(chuàng)新

程松

摘 要：迅速發(fā)展的經(jīng)濟(jì)對(duì)交通運(yùn)輸?shù)囊笤絹碓礁撸珖鞯氐母咚俟方ㄔO(shè)都在如火如荼地進(jìn)行著。我國現(xiàn)階段的高速公路建設(shè)施工過程中，各項(xiàng)新技術(shù)、新工藝被廣泛應(yīng)用，其中高液限土路基處理技術(shù)是較為關(guān)鍵的技術(shù)。然而因其特殊的性質(zhì)和施工工藝，在具體的施工過程中，高液限土路基處理技術(shù)有許多技術(shù)難題亟待攻關(guān)。技術(shù)人員與施工人員應(yīng)該從物理力學(xué)方面入手，找到一個(gè)能夠有效控制該技術(shù)的措施，并制定科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)氖┕し桨福拍馨l(fā)揮出該技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。基于此，文章針對(duì)高液限土路基處理技術(shù)進(jìn)行了探討，并總結(jié)了幾種在實(shí)際施工過程中，高效、穩(wěn)定，值得推廣的關(guān)于高液限土的施工技術(shù)，希望能對(duì)相關(guān)施工單位和從業(yè)人員提供一定的借鑒和幫助。

關(guān)鍵詞：高速公路；高液限土；路基處理技術(shù)；創(chuàng)新

中圖分類號(hào)：U416 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2018）19-0035-02

Abstract： With the rapid development of economy， the demand of transportation is getting higher and higher， and the highway construction is in full swing all over the country. In the process of expressway construction in China， new technologies and new technologies are widely used， among which the treatment technology of high liquid limit soil subgrade is the key technology. However， due to its special nature and construction technology， in the specific construction process， there are many technical problems in the treatment of high liquid limit soil subgrade. Technicians and constructors should start with physical mechanics， find a measure to effectively control the technology， and formulate a scientific and rigorous construction plan， in order to play out the advantages of the technology. Based on this， the paper discusses the subgrade treatment technology of high liquid limit soil， and summarizes several construction techniques of high liquid limit soil which are efficient， stable and worth popularizing in the actual construction process， hoping to provide some reference and help to relevant construction units and employees.

Keywords： expressway； high liquid limit soil； subgrade treatment technology； innovation

如何確保高速公路路基在填筑過程中始終保持穩(wěn)定安全，是技術(shù)人員需要特別關(guān)注的工作重點(diǎn)和持續(xù)研究的技術(shù)難點(diǎn)。目前，多數(shù)高速公路施工單位在工程建設(shè)過程中，使用了許多新技術(shù)、新工藝，其中就包括高液限土路基處理技術(shù)。然而高液限土因其相對(duì)特殊的物理性質(zhì)，在施工過程中仍有許多技術(shù)難題亟待攻關(guān)，如干燥時(shí)土質(zhì)非常堅(jiān)硬，挖掘和壓實(shí)都很困難；可一旦有水浸入，其保水性又非常好，能夠使土質(zhì)保持長(zhǎng)期濕潤(rùn)。這樣的工程特性使得該技術(shù)承載力有限，難以保持長(zhǎng)時(shí)間的穩(wěn)定，故此難以將該技術(shù)直接應(yīng)用于路基填筑，否則容易造成凍融、縮脹、裂縫、變形、塌陷等路面病害，為交通安全埋下隱患?！豆仿坊┕ぜ夹g(shù)規(guī)范》規(guī)定：液限大于50%、塑性指數(shù)大于26的土，以及含水率超過規(guī)定的土，不得直接作為路基填料，需要用時(shí)，必須采取滿足設(shè)計(jì)要求的技術(shù)措施，經(jīng)檢驗(yàn)合格后方可使用。因此，技術(shù)人員與施工人員應(yīng)該從物理力學(xué)方面入手，找到一個(gè)能夠有效控制該技術(shù)的措施，并制定科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)氖┕し桨?，才能發(fā)揮出該技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。目前，針對(duì)高液限土，許多施工單位在實(shí)際施工中，會(huì)根據(jù)工程的具體情況，選用摻“康耐”土壤穩(wěn)定劑改良或者摻砂改良的方式進(jìn)行施工。經(jīng)工程實(shí)踐證明，這兩種改良方式，都能夠?qū)Ω咭合尥廉a(chǎn)生較好的影響，有效地改進(jìn)了其在工程特性，值得大范圍的推廣。下面就對(duì)這兩種改良方案的施工工藝作簡(jiǎn)要闡述，并對(duì)相應(yīng)的可行性進(jìn)行經(jīng)濟(jì)研究分析。

1 施工工藝

1.1 摻“康耐”土壤穩(wěn)定劑改良方案施工工藝

（1）“康耐”土壤穩(wěn)定劑是一種化學(xué)制劑，含有強(qiáng)氧化劑、溶解劑及分散劑。在這三種成分的綜合作用下，土壤的成分會(huì)發(fā)生一系列，如溶解、結(jié)晶、吸收、擴(kuò)散、再結(jié)晶的鏈?zhǔn)交瘜W(xué)反應(yīng)。一方面，在機(jī)械荷載的作用下，能把土體由“親水性”改為“厭水性”，從土壤中將水分排出。另一方面，能破壞土質(zhì)的毛細(xì)管，改變土體的結(jié)構(gòu)，使普通土體更加密實(shí)、均勻、有較高強(qiáng)度和耐久力?！翱的汀蓖寥婪€(wěn)定劑的改良實(shí)質(zhì)就是在傳統(tǒng)筑路方法的物理方法之上，輔以化學(xué)方法，因而可以有效地降低因溫度變化、行車荷載量大以及水浸的作用所引起的道路老化、損壞等問題。

（2）具體方案：將高液限土平鋪好，按照最佳含水量條件下，1m3土（實(shí)方）摻70g“康耐”土壤穩(wěn)定劑，按“康耐”：水=1：100質(zhì)量比用水稀釋，然后均勻噴灑在土體上，再通過機(jī)械進(jìn)行拌和，碾壓成型。摻入穩(wěn)定劑后，土樣的各種技術(shù)指標(biāo)發(fā)生了變化。

（3）效果：摻入“康耐”土壤穩(wěn)定劑后土的技術(shù)指標(biāo)發(fā)生了較大變化，最大干密度及最佳含水量均有所增大；液限降低，塑限提高，CBR值提高了31%，膨脹量有了大幅度的降低，從而提高了土的強(qiáng)度，降低了土體遇水的膨脹率，提高了路基的安全性。

1.2 摻砂改良方案施工工藝

在土壤中摻入適量的砂土，可以降低土壤的粘度，使土壤不會(huì)板結(jié)；增加土壤的通透性，增加土壤中的空氣含量。在摻砂過程中，砂土的量是至關(guān)重要的，要符合相關(guān)路段路基設(shè)計(jì)要求和行業(yè)技術(shù)規(guī)范，另外砂土的大小也要適當(dāng)，一般摻量和砂土大小以摻入砂土之后的混合物中的顆粒和技術(shù)指標(biāo)來衡量是否符合規(guī)范。根據(jù)之前的施工經(jīng)驗(yàn)，摻砂的順序一般是先土后砂，且厚度要控制在一定的范圍之內(nèi)，在未壓實(shí)的情況下，土層厚度要控制在250～300mm之間。將摻入砂的土通過機(jī)械進(jìn)行拌和，攪拌均勻即可。最后對(duì)拌和均勻的砂土進(jìn)行碾壓，需要注意的是，碾壓一定要在含水量適宜的情況下進(jìn)行。

2 兩種方案的處理效果比較

摻“康耐”土壤穩(wěn)定劑改良或者摻砂改良在高液限土的處理上都能達(dá)到較為理想的效果，各有優(yōu)點(diǎn)。目前，多數(shù)施工單位傾向于采用摻砂的改良方案，因?yàn)橄啾取翱的汀蓖寥婪€(wěn)定劑，摻砂的投入少，成本低，且處理效果立竿見影。不過，“康耐”土壤穩(wěn)定劑也有摻砂難以比肩的優(yōu)點(diǎn)?！翱的汀蓖寥婪€(wěn)定劑在處理土層含水問題方面，穩(wěn)定性高，其填筑的路基性能良好，較少產(chǎn)生路面病害，可保證路面長(zhǎng)時(shí)間使用，節(jié)省養(yǎng)護(hù)費(fèi)用。如果使用“康耐”土壤穩(wěn)定劑改良的土壤技術(shù)指標(biāo)達(dá)標(biāo)，還可以減少棄方，能夠保護(hù)高速公路沿線的水土資源和自然環(huán)境。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，其經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)效益都能得到更好的保障。

3 高液限土作為路基填料的處治措施

由上文分析可知，高液限土因其自身的物理特性和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，若直接用來填筑路基、路堤，其填筑出來的路面是難以壓實(shí)的，而且會(huì)使路面出現(xiàn)變形、塌陷等路面病害。因此，在實(shí)際施工過程中，通過對(duì)高液限土進(jìn)行改良促進(jìn)其工程性質(zhì)的優(yōu)化，使其更適于路基的填筑要求。施工之前，設(shè)計(jì)人員應(yīng)與技術(shù)人員深入施工現(xiàn)場(chǎng)，了解施工當(dāng)?shù)氐那闆r，對(duì)即將施工的路面路基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性進(jìn)行深度的設(shè)計(jì)和施工，保證路面的安全性。

3.1 包邊和包心的處治

目前，針對(duì)高液限土基本都是通過包邊或包心或兩者結(jié)合的方法對(duì)路基部分的土壤進(jìn)行改良。高液限土包邊這種處治措施主要是針對(duì)路基的，通過該方法能夠使路基更加密實(shí)，即以科學(xué)的方式將路基兩側(cè)的土壤包裹起來。相對(duì)包邊，包心處置措施稍顯復(fù)雜，首先需將路基底部的砂土石礫等通過包邊的方法填埋，由此在路基邊緣形成透水層，然后再用摻有灰土的土壤對(duì)透水層的上方進(jìn)行封閉，另外，還可以采取邊挖邊填和鋪設(shè)土工格柵相結(jié)合的方式處理路基，施工過程中需注意路堤排水設(shè)施，如排水溝等，多方面綜合考量、施工，從而使路基施工更加完善。這樣不僅能夠保障路基的整體性能，延長(zhǎng)使用壽命，還能夠有效控制成本，節(jié)省資源。不過，我們應(yīng)該充分認(rèn)識(shí)到高液限土本身含水量較高，隨著使用時(shí)間的增加，其含水量也會(huì)不斷地增加，施工過程中雖然極力控制，但仍難以保證能使高液限土達(dá)到最佳含水量，故施工完成后的路基路面與初期設(shè)計(jì)時(shí)有一定差距的。

3.2 摻砂或砂性土等粗粘土處治

這樣的工程處治方式就是把土壤中的粗粒含量增加，通過改變配比去改善土壤組成，使得粗粒在土壤的組成中起到骨架的作用，把土質(zhì)中的空間結(jié)構(gòu)進(jìn)行再次排列，以便達(dá)到改良土質(zhì)性質(zhì)的作用。這種處治方式是一種比較經(jīng)濟(jì)的處治方案，在工程進(jìn)度上也要少于上一種方案。但是，這種方案是需要調(diào)節(jié)摻配料的成本的。由于攪拌過程中也比較困難，需要很多人參與攪拌，否則就會(huì)攪拌不均勻，導(dǎo)致了工作效率下降。

4 高液限土路基處理技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析

任何一項(xiàng)施工技術(shù)都會(huì)涉及各種費(fèi)用，如材料費(fèi)用、施工機(jī)械設(shè)備的費(fèi)用等。對(duì)各項(xiàng)施工技術(shù)從經(jīng)濟(jì)層面進(jìn)行分析，比較施工中所涉及的各項(xiàng)費(fèi)用，進(jìn)而做出最優(yōu)選擇。高液限土路基處理技術(shù)的施工工藝相對(duì)復(fù)雜，其中涉及的機(jī)械設(shè)備也較多，因此工程雙方在測(cè)算相關(guān)費(fèi)用時(shí)，一方面依據(jù)交通部道路的工程預(yù)算編制定額并參考以往經(jīng)驗(yàn)，另一方面需要對(duì)實(shí)際工程進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的考察預(yù)算；并且要在合同中對(duì)各項(xiàng)費(fèi)用進(jìn)行詳細(xì)的標(biāo)注說明，施工中嚴(yán)格遵循合同，監(jiān)管到位，控制成本。

5 結(jié)束語

通過上文對(duì)于幾種高液限土處理技術(shù)的簡(jiǎn)要闡述，我們已經(jīng)對(duì)該技術(shù)有了一定的了解。目前，在高速公路工程施工中，已經(jīng)有許多施工單位采用高液限土技術(shù)填筑路基，采用該技術(shù)不僅可以降低造價(jià)，利用開挖的土石方回填，減少棄方，還能有效保持施工當(dāng)?shù)氐乃?，保護(hù)環(huán)境，并且便于控制施工進(jìn)度，保障施工時(shí)間。采用該技術(shù)進(jìn)行回填的高速公路，經(jīng)過高溫、暴雨、嚴(yán)寒等惡劣天氣的考驗(yàn)，沒有出現(xiàn)嚴(yán)重的質(zhì)量問題，由此可見高液限土路基處理技術(shù)安全可靠，可操作性極強(qiáng)，推薦更多施工單位采用該技術(shù)。也希望廣大業(yè)內(nèi)同仁能夠繼續(xù)深入研究，相互探討交流，共同促進(jìn)相關(guān)技術(shù)的不斷完善。

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