砂砾改良膨胀土路基施工技术_于天光_张凯_周生展_高坤

'2014年3月上施工技术第43卷第5期CONSTＲUCTIONTECHNOLOGY97DOI:10.7672/sgjs2014050097砂砾改良膨胀土路基施工技术于天光，张凯，周生展，高坤(青岛城建集团有限公司，山东青岛266031)［摘要］膨胀土不能直接作为路基填料，必须经过换填或改良处理，以达到增加路基强度和提高水稳性的目的，保证路基稳定、耐久。结合膨胀土路基物理性质的特点，通过利用施工现场的弱、中膨胀土与非膨胀土填料进行合理拌合，改变其物理性质，使改良后的砂砾土可以作为路基填料，减少了膨胀土路基改良的施工成本并就地取材减少施工成本，快速、高效、优质地完成了施工任务，取得了较好的经济和社会效益。［关键词］公路工程;路基;膨胀土路基;换填厚度;施工技术［中图分类号］U416.167［文献标识码］A［文章编号］1002-8498(2014)05-0097-03ConstructionTechnologyofImprovedExpansiveSoilSubgradewithGravelYuTianguang，ZhangKai，ZhouShengzhan，GaoKun(QingdaoUrbanConstructionGroup，Qingdao，Shandong266031，China)Abstract:Expansivesoilcan’tbeusedassubgradefillingdirectlywhichmustbethroughreplacementorimprovedprocessingtoincreasetheroadbedstrengthandenhancethewaterstability，inordertoguaranteethestabilityanddurability．Combinedwiththecharacteristicsofexpansivesoilsubgradephysicalproperties，andmixingtheweak，mediumexpansivesoilandothersoilreasonablyintheconstructionsitetochangeitsphysicalproperties，theimprovedgravelsoilcanbeusedasroadbedfillingwhichreducetheconstructioncostofexpansivesoilroadbedimprovementandbyusingthelocalmaterialsalsocanreducetheconstructioncost，andcompletetheconstructiontaskrapidly，efficiently，withhighquality，achievegoodeconomicandsocialbenefits．Keywords:roadconstruction;subgrade;expansivesoilsubgrade;replacementthickness;construction1工程概况2技术特点青岛市浮山新区道路工程三标段位于浮山新1)本技术通过利用施工现场的弱、中膨胀土与区内，道路南起银川路，北至辽阳西路，中间分别与非膨胀土填料进行合理拌合，改变其物理性质，使同安路、同兴路等道路相交，是浮山新区道路路网改良后的砂砾土可以作为路基填料，减少了施工现中南北向的重要道路之一，规划为城市主干道。该场的人工、材料及机械成本，加快了施工进度，能够道路沿线地势起伏较大，地形较为复杂，现状道路创造较高的经济效益。两侧有多处在建及待建的居民小区或其他建设项2)通过合理厚度的膨胀土路基换填，以消除质目等。道路全长1190m，全宽40m，道路横断面为量隐患，保证路基稳定。两块板形式，其横断面布置为6m(人行道)+12m3适用范围(车行道)+4m(中央分隔带)+12m(车行道)+6m本技术适用于膨胀土路基施工，也可用于膨胀(人行道)，其中道路施工面积为28560m2。本工程土路基的病害加固处理。施工范围内部分为膨胀土地段，膨胀土地质的道路4工艺原理施工面积为10224m2，膨胀土干燥时非常硬，吸水通过按一定比例将膨胀土与风化砂砾进行拌后成为流塑状态，强度和硬度急剧下降，严重影响合，使拌合后的砂砾土符合路基填料的规范要求，了路基施工质量。并通过试验确定膨胀土路基最佳换填厚度。5施工工艺流程及操作要点［作者简介］于天光，副总经理，总工程师，高级工程师，E-mail:5.1施工工艺流程yutianguang@qdcj．cn［收稿日期］2013-10-30膨胀土路基的施工工艺流程如图1所示。 98施工技术第43卷水，保证地基和已填筑的路基不被水浸泡。膨胀土路基开挖各道工序要紧密衔接，连续施工，分段完成。5.2.3合理控制弱、中膨胀土与非膨胀土填料的配合比因膨胀土路基换填非膨胀土材料或拌合石灰改良成本较高，经济负担较大，而通过弱、中膨胀土与风化砂砾材料按一定比例进行拌合改良后形成的砂砾土可以作为路基换填的填料，且施工成本较低。在砂砾土拌合前严格控制弱、中膨胀土及风化砂砾的含水量，施工机械采用挖掘机及自卸车，自卸车将拌合材料运至换填施工现场，挖掘机采用换填现场拌合并按弱、中膨胀土与风化砂图1工艺流程砾1∶2.5的比例进行拌合，严格控制拌合频率及拌Fig．1Technologicalprocess合遍数，使弱、中膨胀土与风化砂砾拌合均匀。经现场试验确定，采用弱、中膨胀土与风化砂砾5.2操作要点1∶2.5的比例进行拌合，挖掘机配合铲车细拌3～45.2.1控制路基换填深度遍能够保证改良后的砂砾土符合路基回填材料的换填深度应根据膨胀土的强弱和当地气候特规范及设计要求。点确定。在一定深度以下的膨胀土含水量基本不5.2.4严格控制路基回填的厚度及碾压遍数受外界气候影响，该深度和该含水量称为该膨胀土换填土挖除后回填材料必须分层填筑、分层压在该地区的临界深度和临界含水量。由于各地气实，分层松铺厚度宜≤50cm;碾压时应先压两侧(即候不同，膨胀土的临界值也有所不同。通常弱～中靠路肩部分)后压中间。横向接头一般重叠0.4～膨胀土换填为0.8～1.5m，强膨胀土为2m。0.5m，前、后相邻两区段宜纵向重叠1.0～1.5m，应5.2.2控制含水量达到无漏压、无死角，确保压实质量。路基边坡按膨胀土地区路基施工应避开雨季作业，加强现设计要求修整，并应及时进行防护施工。碾压时应场排水，基底和已填筑的路基不得被水浸泡。无论严格控制压路机碾压的速度，碾压最佳速度为3～何种填料，含水量对填料的密实程度起决定性作4km/h，尽量不超过4km/h。振动压路机碾压时，先用。含水量较小时由于颗粒间引力在挖掘、装运、静压2遍，然后先慢后快，由弱至强均匀一致进行摊铺过程中保持较疏松的状态，土中孔隙大都互振压。通。在一定外部压力作用下，虽然土孔隙中气体易6材料与设备被排出，密度可以增大，但由于水膜润滑作用小，外6.1材料部力不足以克服粒间引力时，土粒相对位移不容膨胀土工程地质分类主要按黏粒含量、自由膨易，故密实度不易达到规范要求;含水量较大时，水胀率和膨胀总率分成强膨胀土、中膨胀土、弱膨胀膜厚，引力减小，外部功能较容易使土粒移动，压实土3类。强膨胀土不得作为路堤填料，弱、中等膨胀效果明显;但含水量过大时，水分会从回填料孔隙土经处理后可作为填料，用于二级及二级以上公路中渗入到膨胀土上并且堆积，经碾压会出现膨胀土路堤填料时，改性处理后胀缩总率应≤0.7%。胀缩遇水上返情况，膨胀土掺入回填料中，导致回填后总率≤0.7%的弱膨胀土可直接填筑。路基质量下降，严重时出现翻浆现象。根据施工地区特点，按照《公路路基施工技术施工中严格控制含水量。每层回填材料的含规范》JTGF10—2006要求，将弱、中膨胀土与风化水量控制应根据当地气候条件及施工所处季节进砂砾按一定比例进行拌合，拌合后的改良砂砾土经行控制，且其液限指数≤50%。气候干燥时路基的原材料检测，符合设计及规范要求，可以作为路基含水量应控制在大于最佳含水量3%，且在碾压过回填材料。程中随时洒水以保证含水量;气候潮湿时路基含水6.2机具设备量应控制在小于最佳含水量4%。膨胀土地区的路本技术应根据工程实际情况，选用挖掘机、压基施工应尽量避开雨季作业，并加强施工现场排路机、平地机、自卸汽车等设备。 2014No．5于天光等:砂砾改良膨胀土路基施工技术997质量控制确定膨胀土路基的换填厚度，换填土方量减少约7.1质量标准20%;通过利用施工现场的弱膨胀土与风化砂砾按1)《城镇道路工程施工与质量验收规范》照一定比例进行拌合改良后的砂砾土作为回填材CJJ1—2008。料，回填土购买量减少约35%，土方运输量减少2)《公路路基施工技术规范》JTGF10—2006。约70%。3)《公路路基设计规范》JTGD30—2004。采用本技术进行的膨胀土路基换填与传统条4)《公路工程质量检验评定标准》件下路基换填的成本分析如下:通过合理换填及对JTGF80/1—2004。施工现场土质改良作为回填材料，材料费12元/m，7.2质量控制措施机械费50元/m，施工速度120m/d，质量效果好;传1)制定质量安全管理办法，并以文件形式下统工艺改良、换填，材料费25元/m，机械费60元/m，发，项目部经理负责检查落实。施工速度80m/d，质量效果一般。2)实验室负责用灌砂法检测压实度，工地试验分析结果表明:通过确定合理换填深度及对施员协同施工人员现场控制含水量，并指导施工。工现场土质改良作为回填材料的施工成本为595203)严格根据规范《城镇道路工程施工与质量验元，而传统换填施工成本为81600元，通过比较本技收规范》CJJ1—2008中路基施工要求进行施工，并术工艺施工成本最低，施工速度最快，创造的经济严格控制每层回填的材料控制要求、回填厚度及碾效益优势明显。压遍数。8.2社会与环保效益分析4)严格控制换填路基的含水量，出现路基碾压本技术通过就地取土改良膨胀土作为换填材不实情况立即进行洒水控制，出现翻浆现象须立即料、确定合理换填厚度等问题的研究形成了一套综挖出晾晒或更换回填材料。合施工技术，可以保证膨胀土路基换填的工程质5)膨胀土地区路基应分段施工，各道工序应紧量、缩短工期、节约资源、降低造价，具有较高的社密衔接，连续完成。路基边坡按设计要求修整，并会和环保效益。应及时进行防护施工。9结语6)冬、雨季施工应根据季节特点和施工段的地砂砾改良膨胀土路基技术通过利用施工现场质、地形条件，制订合理的施工方案。的弱、中膨胀土与非膨胀土填料进行合理拌合改7)膨胀土地区路基施工应避开雨季作业，加强变其物理性质，使改良后的砂砾土可以作为路基现场排水，基底和已填筑的路基不得被水浸泡。膨填料，经现场反复试验检验得出弱、中膨胀土与风胀土挖方施工必须做好排水设施，并保证畅通。挖化砂砾按1∶2.5的比例进行拌合，改良后的砂砾方边坡不要一次挖到设计线，应沿边坡预留厚度土符合回填材料规范及设计要求。施工过程中通300～500mm一层，待路堑挖完时，再削去边坡预留过合理换填和碾压，可以减少施工成本并加快施部分，并立即进行防护。工进度，能够创造较好的经济和社会效益，对类似8)路床地基土挖除、换填深度应符合设计膨胀土路基施工能够起到借鉴、指导作用。要求。参考文献:9)应分层开挖，一般宜从外侧向内侧挖掘，最［1］北京市政建设集团有限责任公司．CJJ1—2008城镇道路工程施工与质量验收规范［S］．北京:中国建筑工业出版后一层应从内向外挖掘。社，2008．10)使用粗颗粒填料换填时，填料应均匀，粒径［2］中交第一公路工程局有限公司．JTGF10—2006公路路基施＜0.075mm的含量应≤5%。换填应分层填筑，压工技术规范［S］．北京:人民交通出版社，2006．实度达到规定要求。［3］中交第二公路勘察设计研究院．JTGD30—2004公路路基设11)成立以项目经理为组长的质量管理小组，计规范［S］．北京:人民交通出版社，2004．［4］交通部公路科学研究所．JTGF80/1—2004公路工程质量检验分工明确，责任到人。加强对施工人员的质量教评定标准［S］．北京:人民交通出版社，2004．育，明确质量标准和施工工艺，保证施工质量。［5］杨俊，黎新春，张国栋，等．风化砂改良膨胀土路基施工关键8效益分析问题探讨［J］．太原理工大学学报，2013(4):480-484．8.1经济效益分析［6］宋学文，高振．膨胀土路基施工关键技术［J］．公路交通科浮山新区道路工程三标段通过深化设计，合理技:应用技术版，2013(2):69-71．'