改良后的高液限黏土在高速公路施工中的應用研究

王方波

(貴州省公路工程集團有限公司，貴州 貴陽 550001)

1 工程概況

本段高速公路工程施工項目，總長度為62.20 km，路基總寬度為27 m，路基土方填筑施工總量為725.6×10 m3。高速公路路基壓實度標準為上、下路低和路床分別為94%、93%和95%。高速公路路程頂部彎沉值為165.4 mm，路基填料的最小使用強度為CBR標準。公路上、下路低和上、下路床分別為4%、3%、8%和5%。在本段高速公路工程施工過程中，主要使用公路沿線兩邊就近深挖土壤作為填料來源，本段高速公路周圍具有低平開闊的地質(zhì)條件，同時降水分配不均勻使得本段高速公路工程施工地帶常年處于洪澇災害的影響條件下，因此材料的選擇方面存在較大的工作難度，經(jīng)過工程施工單位的綜合考慮分析之后，通過使用改良之后的高液限黏土材料來作為高速公路路基填料，以此來有效提高工程施工效率，節(jié)省工程施工成本并且保證高速公路的整體施工質(zhì)量。

2 土質(zhì)填料分析研究和論證

通過實驗論證和分析，通過相關(guān)數(shù)據(jù)分析，石灰在土壤當中經(jīng)過一系列化學反應之后提高高液限土攘的塑限、降低塑性指數(shù)。通過相關(guān)實驗數(shù)據(jù)分析可以看出30%的取土場內(nèi)部土壤具有52.6～56.3的填料，液限22～28的塑性指數(shù)以及28%的天然含水量，因此屬于一種高液限黏土條件。根據(jù)本段高速公路路基施工技術(shù)規(guī)范要求，在填筑高速公路路基過程中不能直接使用高液限黏土，因此必須要對高液限黏土條件進行進一步改良處理，有效保證路基回填施工的整體穩(wěn)定性。

在本次工程施工過程中，通過使用EDTA二鈉滴定法，使用二鈉標準液滴定石灰土浸提液到鈣指標指示變色中點，然后將EDTA的具體含量進行測定，然后通過得到的測定工作結(jié)果對石灰材料的使用劑量將EDTA二鈉的消耗量通過標準曲線進行測定，以此來得出本次高液限黏土改良處理所需要加入的石灰總量。

3 改良后高液限黏土施工工藝分析

高液限黏土在施工過程中施工重點在于砂化、含水量進一步降低，不能盲目要求更快的砂化過程，必須要嚴格依照改良高液限黏土的施工工藝要求，準備相應的施工設(shè)備和施工材料。

3.1 悶灰

通過使用挖掘機直接挖出高液限土壤并且進行堆放，對其進行2～3 d的淋水處理將高液限黏土的含水量控制在23%左右，然后通過使用60%～70%的石灰石直接加入到高液限黏土當中。根據(jù)土灰土灰的參數(shù)順序逐層進行覆蓋處理，通常情況下覆蓋厚度范圍在40～50 cm之間一直到全部使用完成，然后需要使用挖掘機對其進行充分翻拌，然后進行2 d的悶灰處理流程在灰土堆上灑下，剩下大約30%～40%的生石灰材料，并且對其進行一天的悶灰處理。在條件允許的情況下需要等到清表工作結(jié)束之后，對地面上均勻的鋪撒石灰然后使用挖掘機將土層表面進行挖掘，可以對高液限黏土的改性過程起到良好的加速處理效果，以此可以有效控制消解石灰的工作流程，有效控制工程施工成本并且防止對周圍環(huán)境產(chǎn)生不良污染。

3.2 倒堆

土壤表面由于兩次充分翻拌會充分混合石灰材料，但是其中還存在15～30 cm顆粒直徑的土壤材料，需要對其使用大噸位推土機設(shè)備進行分層倒堆，采取邊推邊堆的方法進行施工。石灰材料需要隨著履帶壓力較大的土塊直接導入到土塊內(nèi)部。在翻拌土石材料過程中需要進行2遍75型鏵犁梗、2遍拌合機的充分拌合，同時檢測混合材料的含水量是否超過標準材料，含水量2%～3%。

3.3 路面碾壓成型

在路面碾壓施工過程中，通過使用推土機道行推平穩(wěn)壓，同時使用平地基進行首次鋪平，然后使用CA20型壓鑄機進行第2次靜壓，使用平地機進行再次壓平，使用CA201型壓路機進行微振動碾壓，然后再進行強振動碾壓，最后使用鐵三輪進行最后碾壓，有效保證路面整體的平整程度。在碾壓工作之前需要有效檢查土層到松鋪厚度情況，保證合格之后才可以進行后續(xù)的碾壓施工。在碾壓工作中需要根據(jù)施工材料最佳含水量的2%浮動范圍進行控制，如果土壤的實際含水量不屬于上述范圍條件下，則需要進行加水或者是晾曬處理，然后重新檢查其中的含水量大小，保證合格之后才可以進行后續(xù)的壓實工作。要根據(jù)先輕后重的原則進行充分壓實，如果路基填土的含水量不足的情況下，可以先對其進行灑水處理。通過補壓2～3遍之后保證施工材料質(zhì)量符合工程的施工標準，通過使用振動壓路機進行碾壓施工，遵循先慢后快、先弱振動后強振動的碾壓原則來進行操作。

3.4 施工過程中的相關(guān)注意事項

在施工過程中必須要有效控制好土壤材料的含水量大小，其中路堤填筑施工大部分，施工工序主要是圍繞填筑土含水量降低來加以進行，而土壤的性質(zhì)、天氣條件以及工藝等方面因素均會影響到土壤的含水量大小。由于本次工程施工過程中地下水位高度相對較大，通常情況下埋設(shè)在1.0～3.0 m范圍之內(nèi)，土坑當中挖除的土石條件通常含有20%～30%的天然水飽和土壤，可以將含水量控制在23%～25%之間。首先，使用的是摻灰方法摻灰總量控制為3%的條件下，在消解生石灰工作過程中可以將土壤當中1%的水分進行吸收，然后直接通過倒推翻曬等方法來進行處理。消解所產(chǎn)生的熱量會將土壤材料當中3%～4%的水分帶走，然后需要通過上路后翻曬的方法消除其中4%～5%的水分，以此來有效保證公路工程路基施工的整體質(zhì)量和穩(wěn)定性。

4 結(jié) 語

在本次高速公路工程施工過程中，通過改良之后的高液限黏土材料，在公路路基施工當中應用效果非常明顯，可以有效提高公路技術(shù)結(jié)構(gòu)的施工強度和穩(wěn)定性。本次工程施工當中，施工難點在于路基填料的選擇，通過選擇改良之后的高液性黏土材料來作為路基填料，整體的施工穩(wěn)定性更好。