帕納熱古勒·薩馬爾汗

(新疆精河公路管理分局)

高速公路施工中不良土質(zhì)改良工藝研究

帕納熱古勒·薩馬爾汗

(新疆精河公路管理分局)

首先概述了高速公路施工中不良土質(zhì)改良的可行性，并通過(guò)改良設(shè)計(jì)與試驗(yàn)研究了土質(zhì)改良工藝，其次探析了不良土質(zhì)的改良施工工藝和質(zhì)量控制，最后論述了不良土質(zhì)改良工藝在高速公路施工中的重要意義。

高速公路;施工;不良土質(zhì);路基;改良;施工工藝

在高速公路的施工中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些不良土質(zhì)，過(guò)去常常被人們擯棄，造成了大量的資源浪費(fèi)。隨著現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)與科技的高速發(fā)展，人們也逐步開(kāi)始重視土地資源的高效合理的應(yīng)用，很多不良土壤經(jīng)過(guò)改良施工后，又可重新啟用。

1 高速公路施工中不良土質(zhì)改良的可行性與改良試驗(yàn)

1.1 改良試驗(yàn)

對(duì)于本試驗(yàn)段土壤，首先我們可以根據(jù)其物理、力學(xué)特性進(jìn)行進(jìn)行顆粒分析、膨脹率試驗(yàn)來(lái)確定該試驗(yàn)段的不良土質(zhì)類型屬于高限含水、弱膨脹的細(xì)粒土。然后通過(guò)分析CBR試驗(yàn)結(jié)果，對(duì)添加劑的種類進(jìn)行篩選;還要通過(guò)對(duì)多種添加劑和不同配比的改良土進(jìn)行常規(guī)和強(qiáng)度試驗(yàn)找出添加劑及摻入量的最佳范圍值。最后還要對(duì)改良土的進(jìn)行力學(xué)性檢驗(yàn)，這里主要包括壓縮、直剪、無(wú)側(cè)限等試驗(yàn)。

1.2 可行性分析

通過(guò)改良土試驗(yàn)，可見(jiàn)采用摻砂和摻水泥的方案進(jìn)行土質(zhì)改良能滿足有關(guān)路基填土的技術(shù)要求。顯然摻砂比摻水泥要經(jīng)濟(jì)得多，尤其當(dāng)砂資源比較豐富時(shí)，用摻砂改良法最為方便。

2 不良土質(zhì)的摻砂改良施工工藝和質(zhì)量控制

2.1 施工工藝

(1)施工方案。對(duì)試驗(yàn)段路基填筑采用摻砂20%方案，同時(shí)根據(jù)有關(guān)標(biāo)段不同要求，選擇不同的摻砂量，不能采用一種配合比改良不同的土質(zhì)，應(yīng)根據(jù)土質(zhì)的具體條件，按摻砂量20%左右的改良土鋪筑試驗(yàn)路段等，且鋪筑試驗(yàn)路段時(shí)，進(jìn)行施工優(yōu)化組合，以確定主要施工參數(shù)。

(2)施工技術(shù)。

①摻無(wú)機(jī)材料穩(wěn)定不良土。主要是采用摻加石灰、水泥、粉煤灰等固化材料處治不良土以提高土壤的水穩(wěn)定性。該技術(shù)對(duì)拌和比例精確度及施工天氣要求比較高，而且施工工期也比較長(zhǎng)。

②改善顆粒級(jí)配。改良主要通過(guò)摻加粗顆粒砂性土，使其在土中產(chǎn)生骨架作用，削弱細(xì)顆粒對(duì)土的性質(zhì)的影響。此法需較多的粗顆粒料源，拌和過(guò)程比較復(fù)雜，。

③隔水保護(hù)法是通過(guò)設(shè)置隔水措施，將不良土填筑的路基部位與外界水隔離。施工工藝復(fù)雜、造價(jià)高、工期長(zhǎng)。

④摻土壤固化劑改良是指通過(guò)土壤固化劑與濕粘質(zhì)土發(fā)生水化反應(yīng)使自由水以結(jié)晶水形式固定，以降低土壤中的含水量并增加其塑限，并加大其稠度，有效地改善了土基壓實(shí)條件;但要保持鋪筑厚度在30 cm以內(nèi)。

⑤摻加土壤穩(wěn)定劑改良是指通過(guò)多種表面活性劑和穩(wěn)定劑改變土壤顆粒的水理性質(zhì)。但改良土的液限和塑性指數(shù)降低幅度僅5%以內(nèi)，不能脫離相關(guān)指標(biāo)控制范圍。

⑥當(dāng)然還可以通過(guò)改善施工工藝改善土質(zhì)，如提高壓實(shí)功能、控制碾壓土的含水量和松鋪厚度等措施。

2.2 質(zhì)量控制

為確保改良質(zhì)量，首先我們必須保證各類材料的質(zhì)量，尤其是土方填料不能有結(jié)塊，砂應(yīng)最好中、粗砂，材料質(zhì)量必須滿足技術(shù)指標(biāo)。其次是土質(zhì)改良時(shí)，要嚴(yán)格控制摻合材料的配合比，且拌和料必須以CBR值、粗粒土含量為主要控制指標(biāo)。對(duì)于相關(guān)試驗(yàn)應(yīng)有專家檢驗(yàn)，并且要按有關(guān)規(guī)范要求作平行試驗(yàn)。

在施工過(guò)程中，應(yīng)嚴(yán)格控制摻配土的填筑厚度、壓實(shí)度、平整度等指標(biāo)，進(jìn)行逐層質(zhì)量檢驗(yàn)，確保相關(guān)參數(shù)符合設(shè)計(jì)要求。檢測(cè)到不合格的地方，要進(jìn)行及時(shí)有效的補(bǔ)救，嚴(yán)重時(shí)需要返工;直到各項(xiàng)指標(biāo)合格后方能繼續(xù)質(zhì)檢。其中質(zhì)量檢驗(yàn)具體項(xiàng)目及標(biāo)準(zhǔn)主要有以下四種:一是含水量檢測(cè)，一般在拌和后或者是碾壓前進(jìn)行檢測(cè)，其質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是含水量在1% ～2%之內(nèi);二是壓實(shí)度檢驗(yàn)，主要以設(shè)計(jì)為標(biāo)準(zhǔn)，用灌沙法每1 000 m2設(shè)4個(gè)檢測(cè)點(diǎn)進(jìn)行試驗(yàn);三是平整度，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，通過(guò)掛線每200 m2設(shè)置四處測(cè)點(diǎn)進(jìn)行試驗(yàn);四是均勻性主要是在拌和攤鋪過(guò)程中通過(guò)目測(cè)判斷是否有砂礫堆積的現(xiàn)象。同時(shí)施工時(shí)拌和料應(yīng)在最佳含水量±2%時(shí)進(jìn)行碾壓，直至達(dá)到要求的壓實(shí)度。在碾壓時(shí)要做到保證及時(shí)碾壓、壓夠遍數(shù)、不漏壓、壓到邊、壓到結(jié)合部，還要做到出現(xiàn)鋪土超厚、含水量過(guò)大過(guò)小、土料有雜質(zhì)、表面不平整等情況時(shí)不壓。路基必須分層填筑壓實(shí)，還必須保證每層表面平整、邊線直順、路拱合適、排水良好。

3 不良土質(zhì)改良在高速公路施工中的重要意義

不良土質(zhì)改良不僅使高速公路土質(zhì)有保證，同時(shí)還減少了很多施工工序，使施工更為方便。同時(shí)通過(guò)土基的重新填筑降低了路堤的工后沉降，從而提高了整個(gè)工程質(zhì)量，且改良土路面易灑水、易滲透，經(jīng)拌和、整平、壓實(shí)等工序后易于達(dá)到指標(biāo)設(shè)計(jì)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，有較好的質(zhì)量保證;礫類土摻配后易于壓實(shí)，為施工帶來(lái)了方便，還可以達(dá)到提高壓實(shí)機(jī)具工作效能的作用。

另外在施工過(guò)程中還起到節(jié)約時(shí)間、提高功效的作用。就改良土填筑時(shí)間而言，因其受含水量的影響大。在施工中含水量不足時(shí)，填料松散，會(huì)拖延施工時(shí)間，影響工序的進(jìn)行，質(zhì)量也得不到保證;當(dāng)含水量超標(biāo)時(shí)，出現(xiàn)大面積的“彈簧”現(xiàn)象，改良土可以改善以上缺陷，通過(guò)試驗(yàn)段的實(shí)施結(jié)果，已充分體現(xiàn)了摻配施工的優(yōu)越性，可以節(jié)約時(shí)間，提高壓實(shí)機(jī)具的壓實(shí)工效。

4 結(jié)語(yǔ)

目前我國(guó)高速公路建設(shè)中，設(shè)計(jì)與施工周期緊湊，資源有限，有必要進(jìn)行不良土質(zhì)的改良，在設(shè)計(jì)與施工過(guò)程中要結(jié)合項(xiàng)目特點(diǎn)，因地制宜，就地取材，并秉持節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境、減少造價(jià)的原則，選擇最適合添加劑種類和摻量使改良土的物理、力學(xué)指標(biāo)能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，從而能夠保持路基土的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。

［1］張登良，徐永明等.石灰、粉煤灰穩(wěn)定土的早強(qiáng)試驗(yàn)研究［J］.粉煤灰綜合利用，2007，(1).

［2］景學(xué)連.粉性土路基施工技術(shù)總結(jié)［J］.西部探礦工程，2005，(8):152-154.

［3］張登良，徐永明等.石灰、粉煤灰穩(wěn)定土的早強(qiáng)試驗(yàn)研究［J］.粉煤灰綜合利用，2007，(1).

U416.1

C

1008-3383(2012)08-0038-01

2012-02-29

帕納熱古勒·薩馬爾汗(1982-)，女，助理工程師，主要負(fù)責(zé)項(xiàng)目是公路養(yǎng)護(hù)及計(jì)劃統(tǒng)計(jì)管理。