论石灰土(粘土)路基施工技术

摘 要：石灰土路基作为道路的基本载体越来越受到人们的关注，其施工技术的高低直接影响着路基工程质量的优劣。尤其是粘土所拌的石灰土路基更是道路施工工程的关键所在，稍有偏差，将给整个工程埋下质量隐患。简析石灰土（粘土）基层施工过程中的质量影响因素，并探讨如何控制好相关环节

关键词：石灰土（粘土）施工；影响因素；控制要点

中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：

1 引言

道路路基施工是整个道路施工工程的关键所在，稍有偏差，将给整个工程埋下质量隐患。例如，在道路施工中常会遇到诸如软土路基，黄土路基等不良路基，如不加以特别处理，会引起填方路堤施工后沉降或不均匀沉陷，路面纵横坡变碎，平整度下降，导致行车颠簸等，严重影响道路的正常使用，造成大量的人力、物力、财力浪费。因此，路基施工应根据施工当地地形、地质状况、公路等级、所在地区的气候、结合施工填挖方平衡等来选择施工方法。石灰土造价低廉且具有较高的强度、板结性和水稳性，在道路建设中石灰土被广泛应用于路面的垫层、底基层及基层中。现结合占立路新建工程二标工程实例，针对石灰土（粘土）施工过程中的影响质量因素以及常见问题进行分析，同时提出了一些有效的对策，期望能对石灰土施工的质量控制提供帮助。

2 工程实例

占立路地处扬州市区西北部，甘泉片区内，西起甘八路，东至扬子江路，是甘泉片区东西向主干道，全长2905.757米，本标段长1405.757米，红线宽40米，本期实施15米机动车道部分和两侧土路肩、绿化部分各2米，以及排水沟。该地区土质为粘土，根据东南大学路基施工优化技术，路基处理结构为：原地面清表后，根据路基填土深度分为三种处理方案：1、路基高度大于105CM：清表后翻挖30CM掺灰5%处理、3%灰土填至路床底、下路床50CM掺灰5%处理、上路床30CM掺灰6%处理；2、小于105CM：5%灰土填至路床底、下路床50CM掺灰5%处理、上路床30CM掺灰6%处理；3、挖方路段：开挖至路床底面，基底碾压，下路床50CM掺灰5%处理、上路床30CM掺灰6%处理。

3 石灰土施工

3.1准备阶段

粘土路基的强度和稳定性很大程度取决于路基填料的性质及其压实的程度。从现有条件出发，改进填土要求和压实条件是保证路基质量经济有效的方法。        1.1原材料要求。在石灰土基层施工前，应取现场中有代表性的土样进行以下试验：颗粒分析（在施工中，土粒应尽可能粉碎，越细越好，土块最大尺寸不应大于15mm。灰土强度与土颗粒的大小有直接关系）、液限和塑性指数（规范中规定：塑性指数15～20的粘性土以及含有一定数量的粘性土的中粒土和粗粒土均适宜于用石灰稳定。为了保证工程质量，对所采用的土源既要考虑到符合规范指标和强度要求，还要考虑到因地制宜、就地取材。）、击实试验、天然含水量、CBR试验等。现行《公路路基设计规范》（以下简称规范）规定了对路基填料的要求。对路基填料的最小强度和最大粒径给了量化的标准，采用承载比实验（CBR）值表征路基土的强度，引入了路床的概念。对上路床的填料提出了限制条件，道路路面底以下0cm-30cm的上路床的路基填料的CBR值应大于8，对下路床的路基填料的CBR值应大于5。路堤的路基填料的CBR值应大于3.        石灰中有效钙和氧化镁含量是检验的重点。（1）石灰质量对石灰土强度影响很大。石灰应符合《公路路面基层施工技术规范》中Ⅲ级以上石灰的技术指标。在施工中应尽量选用等级高的石灰。（2）石灰的存放时间对石灰的质量有极大的影响。石灰土强度的形成主要是石灰与细粒土的相互作用。石灰土初期强度形成的主要原因是离子交换，而其后期强度增长的主要原因是碳酸化反应。（3）消解石灰的质量对石灰土强度有着直接的影响。有些路段使用了未充分消解的消石灰，灰土层碾压成型后在养生过程中，未充分消解的石灰块遇水继续消解，引起局部爆裂崩解，造成灰土层裂缝、松散而破坏，影响灰土层的强度和平整度。              1.2配合比要求。        （1）石灰剂量。根据设计要求，对不同含灰量的灰土送检测单位进行实际施工的石灰含量配比。石灰剂量对石灰土强度的影响较为显著。石灰剂量较低时（3%～4%），石灰主要起稳定作用。随着石灰剂量的增加石灰土的强度和水稳性也显著提高，石灰主要起加固作用。但当剂量超过一定范围时，过多的石灰在土的空隙中以自由灰的状态存在，将导致石灰土的强度下降。（2）最佳含水量。水分是石灰土的一个重要组成部分。在施工中，土中水分使石灰与土发生物理化学作用，以满足石灰土形成强度的需要；使石灰土在压实时具有一定的塑性，以便于碾压到所要求的压实度；使石灰土养生时具有一定的湿度。所以最佳含水量亦是控制石灰土施工质量的一个关键指标。从理论上讲，石灰土的最佳含水量为素土的最佳含水量、拌和过程中蒸发所需的水量与石灰反应过程所需的水量三者之和。

3.2 施工排水

水是影响路基强度和稳定性的一个重要因素，水的侵蚀会造成许多路基病害。由于该区域是粘土，粘土遇水后，含水量变高，形成稀软状态，机械无法操作，必须翻晒或掺灰处理，从而延长工期或增加成本，因此必须做好路基排水，在路基两侧处理范围外2米处，利用挖掘机挖排水沟形成排水系统，下雨时及时组织人员采取水泵抽水，并与地区排水规划相协调，防止因各种原因造成的水患，给路基、路面施工造成不必要的损失。

3.3 拌灰碾压

施工前进行100～200m试验段施工，确定机械组合效果、压实虚铺系数和施工方法。在石灰土正式施工前必须先进行试验段施工，这是灰土施工前必不可少的重要工序。通过试验段的修筑，我们能够确定压实机械的选择和最佳组合，碾压的基本原则，灰土均匀性所需的拌和遍数，松铺系数及压实层厚度，碾前含水量偏差最佳含水量所允许的范围等。这些参数的确定为以后石灰土规模化施工提供第一手十分有价值的参考数据，为今后优质高效施工打下坚实基础。

考虑到粘土的特殊性，根据设计方案，我项目部分段进行灰土路基施工，先将一段挖至灰土路床底，并将土方集中堆放，按土重量比例的2%将生石灰掺入土中，同时对原地面进行碾压，并开挖排水沟。闷灰1天左右，利用挖掘机进行翻挖2次，再掺入土重量比例的2%生石灰加入土中闷1天，然后挖掘机装车运至所填区域，设专人按固定间隔、既定车型、既定的车数指挥卸料。摊铺前人工按虚铺厚度用白灰标出高程点，用推土机、平地机进行摊铺作业，必要时用装载机配合。然后在铺设完成的灰土层上，按试验室提供的石灰土配合比中的石灰含量要求掺拌余下消石灰，再利用稳定土拌和机进行翻拌2—3遍，人工配合将局部未达到要求的土颗粒、未消解的死灰块清除，用推土机先粗平，粗平后宜用推土机在路基全宽范围内进行排压1～2遍，找出潜在不平整部位，对局部高程相差较大（一般指超出设计高程±50mm时）的部位，用推土机整平，高程相差不大时（±30mm以内时）用平地机整平。及时检测其含水量，必要时可通过洒水和晾晒来调整含水量，等含水量合适后，用振动式压路机快速全宽振动碾压一遍。人工标出高程点，平地机精平1~2次，然后检测高程、平整度和横坡度，对局部细集料集中现象进行人工处理。对局部高程稍低的灰土面严禁直接采取薄层找补，应先人工或机械松耕再进行找补。石灰土摊铺长度约50m时宜进行试碾压，在最佳含水量-1%～+2%时进行碾压，试压后及时进行高程复核，碾压原则上以“先慢后快”、“先轻后重”、“先高后低”为宜。碾压是保证灰土密实度的根本措施，而提高灰土的密实度又有显著的技术经济效果。实践证明，灰土密实度每增减1%，石灰土强度可增减5%～8%左右，而且密实的灰土抗冻性、水稳性较好，缩裂现象也较少。压实成活后进行洒水养生，养生期不少于7天。养生期间封闭交通，如分层连续施工应在24小时内完成。

另外还要注意在雨季施工时应做好材料防潮，石灰土基层施工期的日最低温度应在5℃以上，养生期进入冬季，应在石灰土内掺加防冻剂。

4.结束语

综上所述，只要严格按照施工规范，周密的进行组织管理，合理的进行安排施工，就一定能生产出高质量的产品，从而使道路的基础———路基工程的施工质量不断得到完善和提高。