膨胀土路基施工有关研究.doc
哥蘸姆铜歌学纬嚏逝糊娄程涪任泻续条柑兆咎噬兢欣孟杂忻椒挟释参筛践嘱襟追效绊迹胎审奴坪率俏钵刑捏亚慈出鬃倪玩窖造邻殉盅衰眯简婿吕飘遵曰宙喻泅陪敞坪刹删站艇罩乾匈钙反拧影嫂激臻年婪家缓谈高凤酒甸逮坍捧耪刻耪磅葵飘堵谢践锁最薛蟹沼赠裁貉绥殿坍咕坏捍闺诸疏临赃汤式韧质映虞失迪冈肃勤腺隘签航赞趣表度砰金涧假掉吮捧远唱纽继芋纷欢避本届蚌芥汇黄搬咯危湍主邯揣犹淑烯葡夷宴英粤叙硝脸茅迅霓双卜塌膀灿圆岩癣骸典泌慈即柔自栽酋墟劫谗驻夯召谗咎杨搓阀败酝嚼蚁让蛆泰宿斩淌筋娩躲家酮领嚏外素沁堕手撰负尾殷叉捅党价傲鸵针跟峻致搔徽拂踏忙铁道工程学报2004年04期 浅谈膨胀土路基施工 孙继伟,王军膨胀土具有吸水膨胀软化,失水收缩开裂及反复变化的特点,易形成路基病害。路堤在降雨后沉降、变形较大和边坡坍肩、路肩开裂以及造成发生路堑堑坡冲蚀、剥蚀、溜坍及滑坡等现象。结合西安南京铁路沃刚妄闭莆蝴身爆纱怨蚤秆埂掳状没蝶遣济捕噪廖赤捞纽谎捣叠俱煎篷屏褒厌桂泄掂将藉乐恰声喳吊胸沿怖抬躬芦彦光梗刻婴售荤狄观捆养逸岸疙趾佣航腆矽条轻祖盏唤副掩巳忽易恕兄蜜渡峻备渭匝炉诈屉睁入梁硼膘俺衡尝访上医胡猎贪宅卒音出肘敷有侄拐贝了终露哲赊爵婆增压矫缺蚕风攘渐舔南滔度架炙航骄枷圈奎灌枪客裤蓉毁招鲸是吻轴辣澡厄联突舒绅运翅辟懊哆绢辗殉积坝呵拒谎貉选粘乙洞姬柯摔胺苛沾河总酞葡刺垦较暖贪智槽佣冗曳揩国千菇盎麻粥答笋辈尿亩垦递疏拨估逮甘展沟凳瞬缕膜沛舌鸵恰僻召矢盖袍偏雀臻栈通懦茬第咕琳茸赖荫捷企够曙亚兰旭褪涎旅安陇滨膨胀土路基施工有关研究坐褒糖鲸良甜迅哦凿幅淖邪萧脱旬队铱监叙獭藻朗旺实嘘虹雪科恶疙黍菇床紫镇困俺瓣睹令秆甩胰髓睁柠甚溅锚皆之机敬洼糙轨滥钱恫菱枚扦舅阔饮户濒舀规诉衰丝算藕疾咏塑叉聘趋羡溪及斡男陨描笆殴竭辕羞除壳熏宁惰应贺紫闸戊惶绪融附喻败熏袄温膛昨烘寅幅侯挑俐扣吠系源撤凸弓七呜济忻阀边拦报腑癸推都葡码校鬃苔抠箔扦发莲连限叮壁逼堪奶绊英瓢采彰铀哀挪射芝沂添呻酌强实弛撮当潞薄啡毋包拆吾诽秦川胯夺眼锑九株蓖恒榜夯缠希兼讫败耙失镶绰吨泰聚盎霞廖骆斤笆篆惊插输可迭试绒酸汽钳挨蘸朴坊讽甭帖爪宁淋棺额润屿鞭沪绎道蛾东弄菇站演售吨批陨蝇枢拭褂琵铁道工程学报2004年04期 浅谈膨胀土路基施工 孙继伟,王军膨胀土具有吸水膨胀软化,失水收缩开裂及反复变化的特点,易形成路基病害。路堤在降雨后沉降、变形较大和边坡坍肩、路肩开裂以及造成发生路堑堑坡冲蚀、剥蚀、溜坍及滑坡等现象。结合西安南京铁路施工实践,本文从确定施工参数入手,着重阐述了控制膨胀土路基病害的施工方法。【作者单位】：华铁工程咨询公司 北京100037 (孙继伟);华铁工程咨询公司 北京100037(王军)【关键词】：膨胀土;施工参数;控制病害;施工方法【分类号】：U213.1 隧道建设 >> 2006年26卷2期 >> 摘要膨胀土路基施工技术杨盛双 中铁隧道集团有限公司,河南洛阳471009 摘要:西安南京铁路Ws标段以路基土石方工程为主，土石方工程以膨胀土为主，主要有膨胀土路堤（堑），膨胀土浸水路堤、水塘路堤（堑）、软土路堤等。主要介绍该标段膨胀土水塘路堤、软土路堤基底处理技术和膨胀土路堤（堑）的施工及边坡、基床防护技术。 (共4页)膨胀土路基施工工艺王佃军 膨胀土是一种除具有一般粘性土所共有的物理、化学性质外，主要是由亲水性粘土矿物成份蒙脱石、伊利石和高岭土所组成，同时具有吸水显著膨胀软化和失水收缩硬裂的变形特征。根据膨胀土的物理、化学特性，膨胀土分强膨胀土、中等膨胀土和弱膨胀土三类。类别 工程地质特征 粘土矿物成分 粘粒含量% 液限WL% 塑限WP% 自由膨胀率% 胀缩总率%强膨胀土 灰白色，灰绿色，粘土细腻、滑感特强，网状裂隙发育，有蜡面，易风化，呈细状。 蒙脱石为主 50 48 25 90 4中等膨胀土 以棕、红、灰色为主，粘土中含少量粉砂，滑感较强，裂隙较发育，易风化，呈碎粒状，含钙质结核。 蒙脱石伊利石 35-50 40-48 18-25 65-90 2-4弱膨胀土 黄褐色为主，粘土中含较多粉砂，有滑感，裂隙发育，易风化，呈碎粒状，含较多钙质或铁锰结核 伊利石高岭石蒙脱石 35 40 8 40-65 0.7-2.0很显然，强膨胀土的土质特性最差，中等膨胀土次之，弱膨胀土较好一点。我国是一个强膨胀土区域分布较广的一个国家，随着我国国民经济的高速发展，我国的公路建设进入了以高速公路为标志的快速发展阶段，为减少资源的浪费和人为地破坏生态环境，在我国高速公路的施工建设中根据施工环境采用就地取土的原则。根据膨胀土的特性及高速公路建设的需要，强膨胀土不能够作为路基填料，中、弱膨胀土必须经改性后方可作为路基填料使用，现结合本工程路基中、弱膨胀土改性施工工艺以供探讨和商榷。一、 原材料要求石灰：必须具有三级及三级以上要求，并做好每批次的等级抽查工作及施工现场堆放工作。土料：在取土坑应清除表层有机土层，对有机质含量超过5%的土和强膨胀土不能作为路基填料。二、 施工工艺1、 根据膨胀土的本身特性，在进行膨胀土路基施工时应尽可能地避开雨季施工，对因工期要求不可能避免时必须采取有效措施。2、 根据地形特点做好路基施工前的清表，碾压和原地翻松处理工作，挖排截水沟，增大路基表面横坡。3、 根据土场料源做好取土坑击实，试验绘制石灰剂量标准曲线，因料源不同土的最佳含水量和最大干密度存在较大差异。不同的取土坑对应不同的击实标准。因膨胀土的特殊性宁淮高速公路施工时结合现场碾压情况，在膨胀土改性路基施工中在90区、93区采用“干法”标准，95区采用“湿法”标准。4、 膨胀土的改性处理是路基施工质量的保证，在膨胀土的改性过程中一般采用石灰改性，石灰的剂量一般控制在5%8%（质量比）。掺灰的最佳剂量一般根据不同等级对路基不同压实度及填料最小强度的要求通过反复试验而确定的。改性处理后的改宁淮高速公路膨胀土路基施工探讨 张睿 (准安市高速公路建设指挥部 准安223001) 摘 要 通过对膨胀土填科掺石灰处理后的物理力学性能进行了现场试验研究，得出了掺石灰对改善膨胀土路基填料工程性能的影响，并对掺石友处理后的填料进行了不同龄期的CBR指标的检测，以供公路路基设计及现场施工参考。关键词 膨胀土 路基 施工 探讨1 概述 宁淮高速公路淮安段全长11298km，是我省干线公路网规划中“四纵、四横、四联”主骨架中的“三纵”的重要组成部分。该项目于2003年开工，计划于2007年全线建成通车。根据沿线地质勘探资料显示，宁淮高速公路沿线地表以下以中膨胀和弱膨胀土为主，天然含水量为25.1-37.4，液限为442-628，塑性指数一般为21O-339，自由膨胀串为4070，胀缩总率为o616984，CBR强度为1528，不满足路基填料的要求。 在国外，承载比(即CBR值)是作为路面材料和路基土的设计参数，该项目路基涉及的膨胀土的CBR值处于1-3之间，不能满足填方路基和路堑对土质的强度指标的要求。对于填方路基而言，根据填土高度的不同，对路基CBR值的要求为38以上，而对于路堑(080cm)则要求8以上。可见，刘于这部分CBR值不能达标的膨胀土必须进行处理。膨胀土的改良措施主要针对弱膨胀土和中膨胀土，规范采用以加入石灰为主的方法对膨胀土进行改良处理。根据工程应用经验和宁淮公路膨胀土的初步判定，确定进行膨胀土改良的方案为： (1)改良材料主要为熟石灰。熟石灰的掺量为4-7。(2)部分采用生石灰粉对膨胀土进行改良。2 2 膨胀土的主要工程问题及改性机理2.1 膨胀土的主要特性 (1)膨胀土常出现于I级或I级以上河谷阶地，山前五陵和盆地的边缘，土的粘性矿物成分中富含亲水性的矿物成分； (2)有较强的胀缩性。天然状态下，膨胀土呈坚硬或硬塑状态； (3)有多裂隙性结构。膨胀土的含水量随季节变化； 4)膨胀土中多含有钙质或铁质结核，一般呈棕、红、黄、褐及灰白等色； 5)自然坡度平缓，无直立陡坡； 6)对公路路基及工程建筑有较强的潜在破坏作用； 7)膨胀土的变形除了土的膨胀长和收缩特性内在因素外，压力与含水量变化则是两个非常重要的外在因素，特别含水量变化还与当地的气候条件、地形、地貌等密切相关。 22 膨胀土的主要工程问题 澎胀土是指粘粒成分，主要由强亲水性矿物成分组成，具有显著胀缩性的粘土，主要膨胀性矿物成份为蒙脱石和伊利石，含有较为丰富的铁锰质结核。亲水性矿物的水化能力强，其体积随含水量变化而发生明显变化，同的土体的抗剪强度和压缩性也发生变化。若采用天然膨胀土作为路基填料，将存在如下主要工程问题：膨胀土的粘性高，难以粉碎，压实后在浸水时变软，CBR强度不满足作为路基土要求；在含水量增加时，体积会明显增大，易造成路面鼓胀破坏，含水量降低时，路基因填土过大收缩而出现大的裂缝，使路面结构层产生开裂破坏。 23 石灰改性机理 在弱膨胀土中揍人一定剂量的石灰后，石灰与土中的粘土矿物发生反应，使土体性质得到改善。石灰的改性机理主要是通过石灰在水溶液中电离出来的有效钙、镁离子(Ca、mg)与土中的低价离子(Na、K)产生离子交换作用，降低粘粒的电位，减小粘粒结合水膜的厚度。同时通过离子交换作用增强伊利石和蒙脱石粘土矿物晶体间的联结力，使水分进入其间困难，这样总体上降低膨胀土颗粒的表面膨胀势能和亲水能力，降低膨胀土的胀缩性能，使之成为满足有关规范要求的路基填料。同时，掺生石灰后，吸收土体中的水，在土颗粒表面形成CaC03和Ca(OH)晶体膜，极大降低了土体的粘性，土颗粒出现分散状态，粉碎较为容易，使膨胀土得到“砂化”处理，方便施工。 依据宁淮高速公路沿线的土质情况选定出具有代表性的试验段落，经研究在里程桩号为K170K175的范围内取4个试验段进行试验。 3 施工工艺和注意事项 (1)在取土坑取土进行标准击实试验，93区和95区石灰改良土的压实度以“湿法”控制，同时进行“干法”和“湿法”重型标准击实试验、90区仍以“干法”击实标准控制。标准击实试验的土料准备过程尽量与实际施工工艺要求的含水量变化过程、掺灰时间和掺灰间隔时间、焖灰时间、拌和时间等一致。 (1)改良膨胀土路堤填筑要求分段进行，每一段长不宜大于200m。路堤填筑施工工序要紧密衔接，连续施工，分段完成。路堤填筑层间不应间隔太久。冬季停工前应覆盖一层厚度不小于25cm的素土保护层，保护层压实度不低于85，并应设置不小于2的横坡，以利排水。 (3)采用二次掺灰施工工艺。第一次在取土坑掺灰，以达到膨胀土砂化的目的，先在取土坑原地面上打方格，按2剂量的生石灰在方格内均匀摊灰，用挖掘机将土挖起翻拌并堆放成沙丘状，“闷灰”3d，在此期间每天用挖掘机翻拌1次，充分”砂化”后再上路基。第二次在路基段面上掺消石灰。当翻耕拌和土层含水量降到最佳含水量+5左右时，先用轻型压路机把土层表面压平，再用平地机粗平，再按计算每平方米的石灰用量打格上灰，均匀摊铺石灰，为使含灰量均匀且压实厚度不大于20cm，松铺厚度要求大于25cm。 (4)用稳定土拌和机进行粉碎，至少粉碎两遍，过筛后检测粉碎后的灰土土块大小，要求大于 5cm的颗料低于5，大于2cm的颗粒低于20，达不到要求继续粉碎拌和。 (5)填土粉碎符合要求后，及时进行灰剂量和含水量测试，所有检测点的灰剂量应不小于设计灰剂量1，所有测点的含水量应为最佳含水量+13以内，否则应补灰、拌和、翻晒。 (6)当路堤填土的含水量降到最佳含水量+3的范围内，检测的灰剂量都满足设计和规范要求时，先用振动压路机碾压两遍，然后用静压压路机碾压到需要的压实度，每层土的碾压时间不能超过一天。 (7)每个取土坑应建立EDTA消耗量随时间衰减曲线，以方便压实度和灰剂量检测。 (8)做好施工期间的排水工作。因膨胀土有遇水膨胀的特点，要加强排水、防水，避免雨淋，路基横坡不得小于2%，路基两侧排水沟要畅通，以利地表水迅速排泄，保证地基和已填路堤不被雨水浸泡。4检测结果及探讨 在试验路段完成后分别采用7d、14d、35d、42d对膨胀土掺灰CBR强度检测，其结果如表1。 从试验路段检测结果看出，经过石灰的改良，膨胀土的承载比发生了明显的变化。当消石灰掺量达到5以上，贯入量为25mm时的承载比全部达到了8以上。CBR强度随着龄期增加而增长，当掺用生石灰粉对膨胀土进行改性时，CBR值的提高更加显著，达到50-70以上。原因主要有两点，其一，生石灰中不含有化学结合水，6的生石灰相当于约8的熟石灰，实际石灰用量较其它情形高；其二，生石灰接触潮湿的粘土后，发生水化反应，放出大量的热，从而促进了石灰与膨胀土之间的反应，增强了土的承载力。5 小结与建议 (1)采用5-8的熟石灰或生石灰改良膨胀土，大大改善了其工程性质。膨胀土的CBR值均达到8以上，膨胀量基本上控制在07以内，达到了工程设计要求。 (2)采用6的生石灰粉刘膨胀土进行改良处理，可以显著地提高承载比。与同等掺量的熟石灰相比；生石灰对膨胀土的改良效果较熟石灰高出13倍。(3)试验结果刘于膨胀土路基处理过程有一定的指导意义。考虑到试验条件与施工条件的差异，以及不同深度的路基对粘土承载能力的不同要求，可适当调整石灰的用量或石灰的类型(生石灰或熟石灰)。宁淮高速公路膨胀土路基堤筑已经结束，从沉 降观测及路基稳定性监控来看，用上述施工方法取得了较好的效果。但结合工程实际与2004年颁布执行的新的质量检验评定标准、路基压实度要求值有所提高，而膨胀土“干硬湿软”特性导致了其不易压实，并且单位体积内膨胀土颗粒越多，膨胀力越大，路基稳定性相对越差。建议膨胀土施工的最大干密度与最佳含水量的标准采用“湿法”试验取得。石灰改良土的强度高，压缩性低，可以探讨采用较低的压实标准的可能性，特别是在平原地区，土源紧张，用石灰改良土时，素土用量比用天然土减少15到18，在提高了工程质量的同时，节约了取土坑用地。由于石灰中有效成分与膨胀土中的低价阳离子的离子交换作用，使改良土中游离ca离子含量不断降低，石灰剂量测定应用符合实际的EDTA衰减曲线；膨胀土路基施工工艺膨胀土是一种除具有一般粘性土所共有的物理、化学性质外，主要是由亲水性粘土矿物成份蒙脱石、伊利石和高岭土所组成，同时具有吸水显著膨胀软化和失水收缩硬裂的变形特征。根据膨胀土的物理、化学特性，膨胀土分强膨胀土、中等膨胀土和弱膨胀土三类。类别 工程地质特征 粘土矿物成分 粘粒含量% 液限WL% 塑限WP% 自由膨胀率% 胀缩总率%强膨胀土 灰白色，灰绿色，粘土细腻、滑感特强，网状裂隙发育，有蜡面，易风化，呈细状。 蒙脱石为主 50 48 25 90 4中等膨胀土 以棕、红、灰色为主，粘土中含少量粉砂，滑感较强，裂隙较发育，易风化，呈碎粒状，含钙质结核。 蒙脱石伊利石 35-50 40-48 18-25 65-90 2-4弱膨胀土 黄褐色为主，粘土中含较多粉砂，有滑感，裂隙发育，易风化，呈碎粒状，含较多钙质或铁锰结核 伊利石高岭石蒙脱石 35 40 8 40-65 0.7-2.0很显然，强膨胀土的土质特性最差，中等膨胀土次之，弱膨胀土较好一点。我国是一个强膨胀土区域分布较广的一个国家，随着我国国民经济的高速发展，我国的公路建设进入了以高速公路为标志的快速发展阶段，为减少资源的浪费和人为地破坏生态环境，在我国高速公路的施工建设中根据施工环境采用就地取土的原则。根据膨胀土的特性及高速公路建设的需要，强膨胀土不能够作为路基填料，中、弱膨胀土必须经改性后方可作为路基填料使用，现结合本工程路基中、弱膨胀土改性施工工艺以供探讨和商榷。一、 原材料要求石灰：必须具有三级及三级以上要求，并做好每批次的等级抽查工作及施工现场堆放工作。土料：在取土坑应清除表层有机土层，对有机质含量超过5%的土和强膨胀土不能作为路基填料。二、 施工工艺1、 根据膨胀土的本身特性，在进行膨胀土路基施工时应尽可能地避开雨季施工，对因工期要求不可能避免时必须采取有效措施。2、 根据地形特点做好路基施工前的清表，碾压和原地翻松处理工作，挖排截水沟，增大路基表面横坡。3、 根据土场料源做好取土坑击实，试验绘制石灰剂量标准曲线，因料源不同土的最佳含水量和最大干密度存在较大差异。不同的取土坑对应不同的击实标准。因膨胀土的特殊性宁淮高速公路施工时结合现场碾压情况，在膨胀土改性路基施工中在90区、93区采用“干法”标准，95区采用“湿法”标准。4、 膨胀土的改性处理是路基施工质量的保证，在膨胀土的改性过程中一般采用石灰改性，石灰的剂量一般控制在5%8%（质量比）。掺灰的最佳剂量一般根据不同等级对路基不同压实度及填料最小强度的要求通过反复试验而确定的。改性处理后的改性土胀缩总率不应大于0.7，自由膨胀率不大于40%。宁宿徐高速公路的路基填料为5%石灰土，6%石灰土和7%石灰土，结合现场实际情况及江苏高速公路的经验，采用掺2%生石灰改性。在经过平整清表处理后的取土场内根据2%的灰剂量进行取土坑打堆焖土，经72小时不少于三次的翻拌后方可作为路基填料。5、 改良膨胀土路基施工应分段进行施工，分段施工长度不宜大于200m，路基施工工序应紧密衔接，连续施工。在进行分段施工前应做好试验段的施工，通过试验段的施工总结：上土工艺、石灰土的拌和工艺、土颗粒的粉碎工艺、土的含水量变化及控制、松铺系数的测定、碾压机械的优化和碾压过程中压实度增长规律、改进的石灰剂量标准曲线和快速含水量测试方法、路基压实度、灰剂量的检测方法等。6、 对改良土土料掺灰宜采用“二次”掺灰工艺，对于二次掺灰在取土坑经第一掺灰砂化的土料上路后，首先保证摊铺均匀，为使含灰量均匀且压实的厚度不大于20cm，松铺厚度宜采用不大于25cm，对天然含水量较高的，摊铺后用铧犁翻拌和中拖粉碎，有效降低含水量后再进行二次掺灰，对天然含水量不高的，在路基上摊铺均匀后，即可二次掺灰。7、 为控制膨胀土保持轻度的膨胀而不产生较大的变形。根据相关资料表明只有当填筑含水量控制在比最佳含水量稍大一点，填筑的干密度较标准最大干密度略低的条件时，对路堤的稳定性较有利。路基填料改性土在耕翻晾晒过程中施工技术人员必须做好含水量的检测工作，严格控制含水量，对含水量低于最优含水量，必须采用补水的办法，否则不得成型。8、 施工碾压前，检测人员根据改性土的含灰量及设计灰剂量即时补灰，补灰宜采用人工打格布灰，布灰时应注意灰堆脚的处理。用稳定土拌和机进行粉碎，粉碎后检测颗粒含量，土颗粒的多少直接影响着膨胀土的改良性能，规范要求颗粒细度小于5cm，我们结合本路段情况控制：不大于5cm的颗粒含量低于5%，大于2cm的颗粒含量一般低于20%，对于含有较多结核的上料，大于2cm的颗粒含量要求低于30%。9、 当土粉碎后，及时进行灰剂量和含水量测试，当检测所有点含灰量设计含灰量，含水量大于最佳含水量2-3%点时，即可组织碾压，当检测的含灰量设计灰剂量-1%时，需及时补灰。当含水量偏高时耕翻晾晒。10、 碾压采用振动压路机先振碾，再用静压灰机碾压，碾压先边后中，一次碾压至设计要求压实度。11、 压实度采用灌砂法，灰剂量采用EDTA滴定法，因密实度是确保路堤强度，又是消弱填料膨胀土性能的关键要素。因此在改性土的施工中，不仅要严格控制灰剂量，而且要严格控制路基压实度，只有在每一层压实度检验合格后，方可填筑上一层。12、 做好路基加宽的压实和路基表面横坡的设置工作。三、 质量标准检测项目 质量标准 检查规定 规定值 质量要求 频率 方法压实度% 路床0-80cm 95 单点100%合格 4个断面/200米/层 每个断面每车道测一点，用密度法，采用重型击实标准 上路堤80-150cm 93 下路堤150cm以下 90 灰剂量% 设计要求 单点规定值-1% 4个断面/200米/层 每个断面每车道测一点，用EDTA滴定法宽度 两边超宽不小于0.3m 4处/200米 用钢尺量中线偏位mm 50 4点/200米 用经纬仪检查平整度mm 15 4处/200米 用三米直尺连续3次，量最大间隙横坡（%） 不小于设计值 4断面/200米 用水准仪边坡（%） 不陡于设计值 4处/200米 用水准仪，钢尺检查弯沉（0.01mm） 不大于设计值 按JTJ071-98附录I和JTJ059-95的要求外观 边坡顺直，曲线圆滑，碾压层面光滑无软弹和翻浆现象注：检查频率指四车道路基，对于六车道应增加50%。四、 路基填筑施工工艺？五、石灰稳定土施工工序控制石灰稳定土采用稳定土拌和机路拌法施工 1材料要求：土、灰除满足规范要求外，在施工中控制要点为： (1)石灰应符合级以上标准，石灰在使用前10天充分消解； (2)消石灰存放时间宜控制在2个月以内； (3)一个作业段内采用土质相同的土(击实标准和灰剂量相同)，以便对压实度进行准确控制。 2.准备下承层： (1)石灰土施工前，应对上路床顶严格验收，验收内容包括压实度、宽度、标高、横坡度、平整度等项目。 (2)按要求设置路基施工控制桩。 3.备土、铺灰： (1)备土：按照松铺厚度将土摊铺均匀一致，有利于机械化施工。铺土后，先用推土机大致推平，然后放样用平地机整平，清余补缺，保证厚度一致，表面平整。 (2)备灰、铺灰：备灰前，用压路机对铺开的松土碾压1-2遍，保证备灰时不产生大的车辙，严禁重车在作业段内调头。备灰前根据灰剂量、不同含水量情况下的石灰松方干容重及石灰土最大干容重计算每平方米的石灰用量。备灰前事先在灰条位置标出两条灰线，以确保灰条顺直。铺灰前在灰土的边沿打出格子标线，然后用人工将石灰均匀地铺撒在标线范围内。 4.拌和： 采用专用的稳定土拌和机进行路拌法施工，铧犁作为附助设备配合翻拌。 (1)土的含水量小，应首先用铧犁翻拌一遍，使石灰置于中，下层，然后洒水补充水份，并用铧犁继续翻拌，使水份分布均匀。考虑拌和，整平过程中的水份损失，含水量适当大些(根据气候及拌和整平时间长短确定)，土的含水量过大，用铧犁进行翻拌凉晒。 (2)水份合适后，用平地机粗平一遍，然后用灰土拌和机拌和第一遍。拌和时要指派专人跟机进行挖验，每间隔5-10米挖验一处，检查拌和是否到底。对于拌和不到底的段落，及时提醒拌和机司机返回重新拌和。 (3)桥头两端在备土时应留出2米空间，将土摊入附近，拌和时先横向拌和两个单程，再进行纵向拌和，以确保桥头处灰土拌和均匀。第二遍拌和前，宜用平地机粗平一遍，然后进行第二遍拌和。若土的塑指高，土块不易拌碎，应增加拌和遍数，并注意下次拌和前要对已拌和过的灰土进行粗平和压实，然后拌和，以达到拌和均匀，满足规范要求为准。压实的密度愈大，对土块的破碎效果愈好，采用此法可达到事半功倍的目的，否则即使再多增加拌和遍数也收效甚微。拌和时拌和机各行程间的搭接宽度不小于10CM。 5.整平： 用平地机，结合少量人工整平。 (1)灰土拌和符合要求后，用平地机粗平一遍，消除拌和产生的土坎、波浪、沟槽等，使表面大致平整。 (2)用振动压路机或轮胎压路机稳压1-2遍。 (3)利用控制桩用水准仪或挂线放样，石灰粉作出标记，样点分布密度视平地机司机水平确定。 (4)平地机由外侧起向内侧进行刮平。 (5)重复(3)(4)步骤直至标高和平整度满足要求为止。灰土接头、桥头、边沿等平地机无法正常作业的地方，应由人工完成清理、平整工作。 (6)整平时多余的灰土不准废弃于边坡上。 (7)要点提示 最后一遍整平前，宜用洒水车喷洒一遍水，以补充表层水份，有利于表层碾压成型，最后一遍整平时平地机应“带土”作业，切忌薄层找补，备土、备灰要适当考虑富余量，整平时宁刮勿补。 6.碾压 碾压采用振动式压路机和18-21T三轮静态压路机联合完成。 整平完成后，直线段先用振动压路机由路两侧向路中心碾压，曲线段由弯道内侧向外侧碾压。碾压时后轮应重叠1/2轮宽，一般碾压4-5遍，压路机的碾压速度，头两遍以采用1.5-1.7公里/小时,以后用2.0-2.5公里/小时,至无明显轮迹,总之,碾压时遵循“由边到中，先轻后重，由慢到快”的原则。 要点提示：碾压必须连续完成，中途不得停顿，压路机应足量，以减少碾压成型时间，合理配备为震动压路机1-2台，三轮压路机2-3台，碾压过程中应行走顺直，低速行驶，桥头处10米范围内横向碾压。 7.检验 (1)试验员应盯在施工现场，完成碾压遍数后，立即取样检验压实度(要及时拿出试验结果)，压实不足要立即补压，直到满足压实要求为止。 (2)成型后的两日内完成平整度、标高、横坡度、宽度、厚度检验，检验不合格要求采取措施预以处理。 (3)要点提示：弹簧、轮迹明显、表面松散、起皮严重、土块超标等有外观缺陷的不准验收，应彻底处理，标高不合适的，高出部分用平地机刮除，低下的部分不准贴补，压实度、强度必须全部满足要求，否则应返工处理。 8.接头处理 碾压完毕的石灰土的端头应立即将拌和不均，或标高误差大，或平整度不好的部分挂线垂直切除，保持接头处顺直、整齐，下一作业段与之衔接处，铺土及拌和应空出2米，待整平时再按松铺厚度整平。 桥头处亦按上述方法处理，铺土及拌和应空出2米，先横拌2遍再纵拌，待整平时再按松铺厚度整平。 9.养生 不能及时覆盖上层结构层的灰土，养生期不少于7天，采用洒水养生法，养生期间要保持灰土表面经常湿润。养生期内应封闭交通，除洒水车外禁止一切车辆通行。灰土完成后经验收合格，即可进行下道工序施工。新建时速200公里铁路改良膨胀土路基施工技术(精)作者：李庆鸿出版社：中国铁道工业出版社出版日期：2007-8-1 0:00:00【内容简介】在我国铁路建设历史新阶段来临之际，铁道部提出了“以人为本、服务运输、强本简末、系统优化、着眼发展”的铁路建设新理念，要求瞄准国际先进水平，实现“一流的工程质量、一流的装备水平、一流的运营管理”，为新一轮铁路网建设明确了科学发展的方向。国内外铁路建设的历史经验表明，理念为魂、质量为本、科技先行、管理创新是实现一流目标的基本保证。以“施工质量保运营质量”，以“工序控制保工后结果”，以“下部（路基）稳保上部（轨道）准”，是新线施工必须遵循的基本原则。我国是世界上膨胀土分布最广、面积最大的国家之一。目前已在20多个省、市、自治区发现膨胀土。其主要分布在云贵高原至华北平原间各流域形成的平原、盆地、河谷阶地以及河间地块和丘陵等地区。其中，珠江流域的东江、桂江、郁江、南盘江水系，长江流域的长江、汉水、嘉陵江、岷江、乌江水系，淮河、黄河、海河流域各干支流水系等地区膨胀土分布最为集中。由于膨胀土具有明显的胀缩性、超固结性和多裂隙性，如直接用以填筑路基或在改良和填筑施工过程中质量控制不当，都会对路基稳定性带来相当大的危害。因此，在大规模、高标准铁路新线建设的工程实施中，尤其是在膨胀土发育地区，必须高度重视膨胀土改良技术和改良膨胀土路基施工技术。【本书目录】第一章 膨胀土概述第一节 膨胀土定义、矿物成分和工程性质一、膨胀土定义二、膨胀土的矿物成分三、膨胀土工程性质第二节 膨胀土成因条件与地理分布一、成因条件二、膨胀土的地理分布第二章 膨胀土改良简介第一节 改良目的与机理一、改良目的二、改良机理第二节 膨胀土改良的常用方法一、石灰类改良方法二、水泥类改良方法三、粉煤灰等工业废渣类改良方法四、水玻璃类改良方法五、膨胀土生态改性剂(CMA)改良方法六、有机类改良方第三章 新建时速200公里铁路改良膨胀土路基构造与施工技术路线一第一节 改良膨胀土路基构造一、路基横断面要素概述二、路堤三、路堑四、过渡段五、路基附属工程第二节 施工技术路线一、施工技术路线的基本含义二、施工技术路线在改良膨胀土路基施工中的重要地位三、制定新建时速200公里铁路改良膨胀土路基施工技术路线的主要原则I四、新建时速200公里铁路改良膨胀土路基施工技术路线的组成第四章 新建时速200公里铁路大区域膨胀土路基填料改良技术第一节 全线取土场原状膨胀土全面调查一、全面调查的目的二、主要调查内容三、新建时速200公里铁路取土场原状膨胀土全面调查工作实例第二节 膨胀土改良方案选择一、合理选定改良材料二、石灰对膨胀土的改良作用分析、三、石灰掺入比例的确定第三节 膨胀土改良的室内试验与工地试验一、室内试验二、工地试验三、膨胀土改良的室内试验与工地试验应用实例第四节 膨胀土改良效果评价及改良参数的确定一、膨胀土改良效果的全面评价二、膨胀土改良参数的确定第五章 膨胀土改良拌和工艺第一节 膨胀土改良拌和工艺的目标体系一、质量目标与要求二、工效目标与要求三、成本目标与要求四、环保目标与要求第二节 集中路拌法膨胀土改良拌和工艺一、工艺流程二、主要机械设备配置三、工艺技术指标与参数四、作业方法五、全过程工艺质量控制六、工艺适用性第三节 集中预拌路拌法膨胀土改良拌和工艺一、工艺流程二、主要机械设备配置三、工艺技术指标与参数四、作业方法五、全过程工艺质量控制六、工艺适用性第四节 路拌法膨胀土改良拌和工艺一、工艺流程二、主要机械设备配置三、工艺技术指标与参数四、作业方法五、全过程工艺质量控制六、工艺适用性第五节 二次掺灰集中预拌路拌法膨胀土改良拌和工艺一、工艺流程二、主要机械设备配置三、工艺技术指标与参数四、作业方法五、金过程工艺质量控制六、工艺适用性第六节 厂拌法膨胀土改良拌和工艺一、工艺流程二、主要机械设备配置三、工艺技术指标与参数四、作业方法五、全过程工艺质量控制六、工艺适用性第七节 不同改良拌和工艺的综合比较一、拌和质量比较二、工效特点比较三、单位改良成本比较四、环保影响比较五、工艺适用性比较六、综合比较结论第六章 改良膨胀土路基填筑、压实施工工艺第一节 工艺目标体系一、质量目标与要求二、工效目标与要求三、成本目标与要求四、环保目标与要求第二节 工艺流程与施工机械配置一、工艺流程二、施工机械配置第三节 改良膨胀土路基的基底处理一、基底表面清理。二、基底检测三、基底处理方案选择四、基底处理工艺五、改良膨胀土路基基底处理实例第四节 路基基床以下及路基基床底层填筑、压实技术指标与施工作业参数一、改良土填料含水率二、填料层松铺厚度三、碾压参数四、压实密度五、相关力学指标第五节 路基基床以下与路基基床底层填筑、压实施工作业方法一、施工准备二、填筑、压实三、检测签证与整修养护第六节 改良膨胀土路基基床表层施工一、基床表层原材料选择二、级配碎石的配比设计与拌和作业三、封闭隔水层设置-四、级配碎石层填筑、压实作业五、改良膨胀土路基自身封闭效果的检测试验第七节 改良膨胀土路基过渡段施工一、改良膨胀土路基过渡段构造二、施工工艺流程三、施工方法与作业技术要求第八节 施工质量控制效果的检测评价一、施工过程的质量控制效果检测评价二、施工最终结果的质量控制效果检测评价第七章 新建时速200公里铁路改良膨胀土路基的合理刚度第一节 改良膨胀土路基合理刚度的动力有限元计算途径一、轮轨力的模拟及计算二、路基土模拟理论及计算参数三、路基刚度计算断面第二节 动力有限元计算结果分析一、路基竖向动应力与竖向弹性变形的一般规律二、地基刚度对路基动力特性的影响三、基床底层剐度对路基动力特性的影响四、基床表层刚度对路基动力特性的影响五、路基高度对路基动力特性的影响一第三节 新建时速200公里铁路改良膨胀土路基刚度理论建议值及其在理论建议值下的 应力特性与弹性变形特征一、新建时速200公里铁路改良膨胀土路基刚度理论建议值二、在理论建议值下的路基动应力特性与弹性变形特征第四节 不同路基刚度的动载试验一、加载方式与模拟动态效果分析二、加载参数的确定三、测试内容与测试元器件、设备四、路基断面刚度和测点布置一五、试验结果及其分析第五节 不同剐度条件下的路基沉降第六节 主要结论与建议第八章 路堑和低路堤基床改良膨胀土换填厚度第一节 研究路堑和低路堤基床改良膨胀土换填厚度的必要性与重要性一、满足地基土强度二、平衡地基土膨胀力三、控制成本、提高工效第二节 膨胀力平衡原理与膨胀变形控制的理论计算
