石灰改良湿陷性黄土施工技术研究

石灰改良湿陷性黄土施工技术研究

张卫华1,高冰2,付登博3,苗雪敏4,陈晓光5

1.2.3.4.5 中建五局第四建设有限公司 河南省 洛阳市 471000  1. 2. 3.4.5 中国建筑第五工程局 湖南省 长沙市 410000

摘要：湿陷性土层土质结构疏松，遇水易被冲刷，工程性质较差。为研究石灰改良湿陷性黄土工程技术，本文依托灵宝市金城大道东延项目沿线的湿陷性黄土，对石灰改良湿陷性黄土施工技术进行研究，明确冷再生等先进施工工艺流程，确定合理的施工组织。为相似工程提供借鉴。

关键词：湿陷性黄土；石灰改良；冷再生；施工质量

0引言

湿陷性黄土在天然含水率状态下具有较高的承载力和强度，是一种较好的路基填料；但是当其遇水至饱和状态时，其承载力急剧下降，所以在工程建设中如确需采用需对其进行改良处理。靳奉雨，王叶娇[1]等针对石灰改良土土-水特征曲线进行研究，发现石灰改良土持水能力随石灰改良和养护时间的增强而提高。李佳，曹芬[2]对三门峡地区湿陷性黄土进行研究，发现三门峡地区的土体结构强度与含水率的大小成反比，且其增湿变形与自身结构强度Pc以及外界压力P有关。王志毅[3]结合郑西客运专线，对湿陷性黄土改良技术进行论述，明确相关施工工艺流程。

湿陷性黄土工程性质区域差异较大，本文在查阅相关文献及相似工程的基础上，依托灵宝市金城大道项目，针对石灰改良湿陷性黄土工程技术应用进行相关研究，分析其路用性能，以期为相似工程提供相关技术参考。

1工程背景

灵宝市金城大道东延项目位于灵宝市城区东南部，东西走向，城市主干路，项目路线全长4111.289m，道路范围线宽度50m，据路线工程地质调绘以及探井取样试验成果，道路沿线地基岩土主层可分为4层，为第四系人工填土及第四系全新统冲洪积（Q4al+pl）层卵石及第四系上更新统冲洪积（Q3al+pl）地层，项目区存在的特殊性土主要为湿陷性黄土且全线均有分布，区内黄土主要以黄土状粉土、黄土状粉质黏土为主，湿陷性黄土层厚10m左右，为Ⅱ级非自重湿陷，项目区上部湿陷性土层土质结构疏松，遇水易被冲刷，工程性质较差。

根据《公路土工试验规程》（JTG3430-2020）规定，对道路沿线土样进行相关土工试验，主要试验结果见表1.1。

表1湿陷性黄土物理性质指标

2石灰改良土工艺分析

2.1石灰土摊铺拌和碾压施工

根据设计图纸要求，金城大道东延项目路床顶面以下0~60cm范围采用8%石灰土，路基顶面设计回弹模量值不小于35MPa。

1、原材料摊铺

先将土运至现场打方格，用人力配合机械夯实，将土块及杂物拣除，摊铺力求表面平整；现场使用钙质消石灰。按设计用灰量计算单位摊铺量，石灰划格，标明卸灰标志，上灰时控制每车石灰数量基本相等。

图1  网格线施划                        图2  石灰撒布

2、灰土拌和、碾压

项目在石灰土路床施工过程中采用了冷再生机路拌的施工方法，冷再生机械拌和过程中可对局部拌和灰土进行含水量补水，且石灰土拌合充分，拌合深度大；有效克服含水量不足对压实度影响，灰布完成后采用冷再生机拌合，拌入到下一层10mm深。局部含水量不足由冷再生机操作人员通过机上自动计量加水控制，使其略大于最佳值满足后续碾压需求。

混合料拌和均匀后，用平地机初步整平和整形；检查标高、横坡、平整度、含水量、含灰量等指标符合要求后，即可进行碾压；碾压时由两侧向中心碾压，碾压时轮迹重叠40-50cm，直到达到要求的压实度。

图3  灰土拌和                          图4  碾压

2.2质量控制要点

采用冷再生机路拌法施工，拌和遍数根据试验段确定控制为2遍，拌和作业长度控制为半幅200m；其次需重视含水量对施工的影响。拌和好的混合料在碾压前含水量应高出最佳含水量3%左右。拌和深度应犁入下层10mm，以利上下层的粘结。拌和完毕后要求混合料均匀、色泽一致，没有灰条、灰团和花面，并取样试验，整个拌和过程应在1.5h内完成。

拌和过程中及时检查含水量，局部含水量不足由冷再生机操作人员通过机上自动计量加水控制，直至最佳含水量附近。

拌好后应及时进行灰剂量实验，石灰剂量必须符合设计及规范要求，否则进行二次布灰，防止灰剂量不足造成强度不满足设计要求。

2.3石灰改良土物理性质指标

石灰改良土施工完成后，对石灰改良土的各项物理指标进行土工试验，试验结果如下。

表2石灰改良湿陷性黄土物理性质指标

经试验验证，石灰改良土较原状土各项物理性质指标有较大提升。

3结语

1、湿陷性黄土土质较均匀、结构疏松、孔隙发育，工程性质较差。本文依托灵宝市金城大道东延项目（道路工程）对石灰改良湿陷性黄土施工技术进行研究，明确其相关施工工艺，经试验证实石灰改良后的湿陷性黄土各项物质指标都满足路基填料要求。

2、在石灰土路床施工过程中抛开传统施工工艺的制约，在确保安全生产的前提下进行技术创新，采用了冷再生机路拌的施工方法，极大的提高了拌合速度，提高了路床质量。为类似工程提供借鉴。

参考文献

[1]靳奉雨,王叶娇孙德安等.不同龄期下石灰改良土持水特性的温度效应[J].土木与环境工程学报（中英文）,2020,42(3):24-31.

[2]李佳,曹芬.三门峡地区湿陷性黄土结构体特性分析[J].河南科技,2022,15:111-114.

[3]王志毅.浅谈客运专线黄土路基改良土施工技术[J].管理观察,2009,16:18-23.

[4]灵宝市金城大道东延项目（道路工程）施工图设计