雨季濕軟路基的施工技術(shù)研究

鄧元兵

（雅安市名山區(qū)公路養(yǎng)護(hù)管理段，四川雅安 625000）

雅安市地處四川盆地西緣，一年超過200 d降雨，年均降雨量達(dá)1 800 mm，雨季時節(jié)較長，為路基施工帶來困擾。生石灰處置濕軟填土是現(xiàn)代公路路基處置過程中常用的一種方式，具有整體施工工藝簡單、處治速度快、成本低等多項特點，在濕軟路基施工中可以得到廣泛應(yīng)用。

1 雨季路基施工引起的各種問題

（1）雨季公路路基施工，降水多，在路基處可能會產(chǎn)生大量積水，降低路基強(qiáng)度、承載力，在壓力較大情況下，路基受壓力影響會發(fā)生變形。雨季施工容易遭受雨水沖擊，進(jìn)而出現(xiàn)大量坑洼問題，影響平整度[1]。雨水滲透會降低路基密度，發(fā)生大量滲透現(xiàn)象，路基變得松散，影響工程質(zhì)量。

（2）下雨會對公路路基施工進(jìn)度產(chǎn)生影響，實際施工期間應(yīng)盡量避免在雨天開展，特別是關(guān)鍵公路干線，對工程建設(shè)工期有要求，部分工程建設(shè)必須在雨季施工，追趕工期，確保工程能夠在工期內(nèi)竣工。在該情況下，必須嚴(yán)格依據(jù)雨季路基施工質(zhì)量具體控制要求開展施工，最大限度減少雨季對工程進(jìn)度造成的不良影響[2]。

（3）公路路基施工與其他項目工程相比，安全性較高，但在實際施工期間會應(yīng)用大量大型機(jī)械設(shè)，常用的機(jī)械設(shè)備有攤鋪機(jī)、壓路機(jī)等。這些設(shè)備在雨天應(yīng)用，表面摩擦力降低，下雨也會降低各項機(jī)械靈敏度，容易引發(fā)事故，威脅施工人員安全，公路工程施工時必須做好安全管理[3]。

2 生石灰處治濕軟填土的意義

在雨季路基施工過程中采用生石灰處治濕軟填土，可以提供公路路基填筑質(zhì)量，加快公路工程建設(shè)時的施工進(jìn)度。在確保公路工程項目整體建設(shè)工期能夠達(dá)到要求基礎(chǔ)上，具有良好的社會效益與經(jīng)濟(jì)效益，且方便壓實作業(yè)。

（1）社會效益。

現(xiàn)代公路規(guī)模不斷擴(kuò)大，工程施工會受到環(huán)境、市場、施工人員技術(shù)等多項因素影響，同時工程規(guī)模較大，經(jīng)常需要在雨季施工。分析以往大量公路工程的施工經(jīng)驗，雨季路基施工經(jīng)常會由于降雨出現(xiàn)反彈、翻漿等各種問題，因填土含水量過高無法及時完成項填筑作業(yè)，導(dǎo)致施工現(xiàn)場出現(xiàn)泥濘濕滑等各種問題，加大了工程施工難度，也對工程竣工后的質(zhì)量造成不良影響。在公路路基施工作業(yè)開展期間，合理應(yīng)用生石灰處置技術(shù)，能夠加快工程施工進(jìn)度，確保工程在工期內(nèi)竣工，生石灰具有板結(jié)作用以及良好的防滲能力。完成填筑作業(yè)后，路基具有較好的排水能力和強(qiáng)度，可以大幅度降低保通壓力，滿足公路工程施工進(jìn)度，保障交通暢通性的具體要求，提供良好的交通環(huán)境，方便人們出行[4]。

（2）經(jīng)濟(jì)效益。

在公路工程建設(shè)中，雨季生石灰處置濕軟填土應(yīng)采用大量的額外生石灰，可以確保雨季路基施工填筑質(zhì)量達(dá)到設(shè)計要求標(biāo)準(zhǔn)，延長公路使用年限，也減少了雨季路基施工引起的質(zhì)量問題的后期養(yǎng)護(hù)費(fèi)用。在施工過程中，可以提高路基施工效率，縮短施工期限，節(jié)約人工、機(jī)械等成本。

3 公路路基雨季施工要點分析

3.1 施工準(zhǔn)備

公路路基施工期間為了提高工程施工質(zhì)量和進(jìn)度，施工前為了應(yīng)對降雨，應(yīng)做好準(zhǔn)備作業(yè)。

（1）設(shè)立獨(dú)立部門，由其負(fù)責(zé)施工安全和質(zhì)量管理。雨季施工需要考慮的內(nèi)容較多且復(fù)雜，設(shè)立專門機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)該項工作，可以針對雨季施工制定合理方案，為后續(xù)施工開展提供支持。

（2）提前做好相應(yīng)調(diào)查作業(yè)，完成數(shù)據(jù)的收集與整理，施工開展前，由專人對施工區(qū)域天氣進(jìn)行統(tǒng)計，分析各項數(shù)據(jù)，了解施工現(xiàn)場可能出現(xiàn)的各項天氣，依據(jù)天氣制定相應(yīng)解決方案，發(fā)生降雨時能夠根據(jù)相應(yīng)對策對問題進(jìn)行解決，提高公路路基質(zhì)量。

（3）勘察地形特點，掌握降雨可能對施工帶來的影響，確保施工作業(yè)順利進(jìn)行，提高工程質(zhì)量。

（4）排查施工區(qū)域的排水系統(tǒng)，做好布置與設(shè)計工作，一旦發(fā)生降雨，可以快速反應(yīng)，避免無法及時將積水排出，影響公路路基質(zhì)量。應(yīng)及時清理施工現(xiàn)場的各種垃圾，以免對環(huán)境造成污染。

3.2 路基填筑

（1）在充分考慮施工周期降雨量基礎(chǔ)上選擇施工材料，了解材料能夠承受的沖刷能力，通常選擇碎石子或砂礫石作為材料，這類材料與黏性土相比，硬度更大，可以降低施工難度，提高公路路基質(zhì)量。

（2）提前做好填筑路堤排水溝施工。

3.3 安全措施

（1）人員安全。

雨季施工，施工人員需要準(zhǔn)備防雨工具，避免長時間在下雨條件下施工，時刻注意周圍環(huán)境，避免發(fā)生安全事故。

（2）材料和設(shè)備安全。

施工現(xiàn)場不可堆積材料，對于瀝青攪拌場，應(yīng)做好防水和排水作業(yè)，保證材料質(zhì)量能夠滿足施工要求，對于施工現(xiàn)場采用的設(shè)備需要及時檢修、烘干，避免積水損壞設(shè)備。

4 生石灰處治濕軟填土方法與原理

4.1 工藝流程

施工工藝流程如圖1所示。

圖1 施工工藝流程

4.2 工藝管理

公路路基施工期間會應(yīng)用到大量材料，生石灰是其中重要的一種無機(jī)膠凝材料，材料的主要成分是氧化鈣，還含有一定量的氧化鎂和硫酸鈣。相關(guān)研究結(jié)果表明，濕軟土中摻入一定量的生石灰能夠發(fā)生一系列反應(yīng)。

反應(yīng)內(nèi)容如表1所示。

表1 濕軟土中摻入生石灰發(fā)生的一系列反應(yīng)

通過相應(yīng)反應(yīng)會使?jié)褴浲列再|(zhì)發(fā)生改變，濕軟土發(fā)生結(jié)團(tuán)，液塑限增大、最佳含水量增大，形成結(jié)晶結(jié)構(gòu)，提高板體穩(wěn)定性和強(qiáng)度，提升公路工程整體質(zhì)量。

4.3 確定生石灰摻量

生石灰處治土施工期間，施工人員在工作開展期間通常容易忽視分析生石灰土機(jī)制理論，經(jīng)常依據(jù)已有的試驗經(jīng)驗和現(xiàn)場具體情況，隨意進(jìn)行生石灰摻量，這種方法在具體應(yīng)用過程中，缺少大量理論支持，并且具有一定偶然性，難以保證生石灰處置土達(dá)到最佳含水量，無法確保處置土的最終壓實度能夠達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求[5]。

在分析的公路試驗段，在雨季期間采用生石灰處置施工作業(yè)開展前，項目組織人員應(yīng)研究生石灰處置軟土機(jī)制。

（1）在濕軟填土中摻入一定量的生石灰，土體干料比重加大，濕軟填土中含水量減少。

（2）摻入濕軟填筑中生石灰，其中的氧化鈣會與土地中水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成氫氧化鈣，減少濕軟填土中水分的整體含量。

（3）生石灰與濕軟土發(fā)生反應(yīng)會釋放一定熱量，使周圍土地溫度升高，加快水分蒸發(fā)速度，水分的蒸發(fā)總量會隨著加入濕軟土中的生石灰量增多而加大[6]。施工現(xiàn)場光照、溫度、空氣等各項因素都會對水分蒸發(fā)造成一定影響。

（4）濕軟土中加入生石灰后，干密度降低，最佳含水量加大，隨著加入的生石灰含量的增多，最佳含水值變大。國內(nèi)東部一高速公路項目路基施工過程中，采用石灰摻加劑量6%、處置深度60 cm時，最大干密度為1.61 g/cm3、最佳含水率21%，測試結(jié)果達(dá)到設(shè)計要求[7]。

4.4 平整壓實

壓實作業(yè)就是采用外力將土中的空氣排出。土地中含水量超出了最佳含水量，難以達(dá)到規(guī)范規(guī)定的壓實度。連續(xù)施加壓力，一方面可以提高壓實度，另一方面可以使土體產(chǎn)生剪切破壞發(fā)生“彈簧”現(xiàn)象[8]。將石灰粉摻入濕土中，減少土地含水量，提高內(nèi)摩擦阻力，增強(qiáng)土粒表面分散增強(qiáng)，使土粒容易產(chǎn)生相對位移，達(dá)到施工作業(yè)開展的壓實度。

5 結(jié)語

公路路基施工過程中會使用多種施工技術(shù)，生石灰處置濕軟填土技術(shù)作為施工中一項重要技術(shù)，通過對該項技術(shù)的合理應(yīng)用，一方面可以提高雨季公路路基施工作業(yè)開展的效率和進(jìn)度，確保公路工程建設(shè)整體施工進(jìn)度滿足業(yè)主要求，提高公路工程施工企業(yè)的社會形象，另一方面可以提高公路路基填筑質(zhì)量。在日后公路工程建設(shè)中，應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)對生石灰處置濕軟填土技術(shù)的研究，提高技術(shù)先進(jìn)性、降低施工難度、節(jié)約成本、縮短工期。