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摘 要：结合笔者相关工作实践，文章主要对石灰改良膨胀土的化学反应和物理变化进行了简析，随后主要对石灰改良膨胀土路基施工进行了探讨。
关键词：石灰改良；膨胀土；路基施工
中图分类号：U41文献标识码： A
一、石灰改良膨胀土原理
生石灰的化学成分主要是CaO，加入土中后，会发生相应的物理变化和化学反应，致使石灰土的刚度不断增大，强度和水稳性不断提高。
（一）阳离子交换作用：石灰同膨胀土参合后，土中将产生过量的Ca2+，它能置换土中其它低价离子。
（二）絮凝或团聚作用：主要是使土中的小团粒变成大的团块。
（三）碳化作用：土中的石灰同空气中的二氧化碳发生作用，可形成CaCO3晶体。
（四）胶结作用：适量的石灰和水可同土中大量存在的硅、铝或两者同时作用而产生较强的粘结物质，在这种高碱性的环境中，主要产生氢氧化钙铝。
在以上因素的綜合作用下，土的结构也发生了较大变化。
二、石灰改良膨胀土路基施工
石灰改良膨胀土的施工方法比一般路基施工增加了石灰掺入的过程，即使含水量合适的膨胀土与掺入的石灰充分混合接触，并产生物理化学反应，一达到降低或消除膨胀土膨胀性，增加其水稳性和耐久性的目的。石灰改良膨胀土的施工质量控制主要包括压实度、混合料含水量和石灰剂量的检测和控制。
（一）施工准备
施工前的准备工作极为重要，它是组织施工的第一步，是保证路基施工的基本工作顺利完成的前提条件。石灰的质量要按规范要求进行控制，对生石灰必须进行取样检验，目的是检测有效CaO+MgO的含量≥70%。
在施工准备中，除了要做一些常规的准备外，还要做好石灰加工的准备工作，根据设计要求，如果使用熟石灰改良膨胀土，应该选择避风近水的场所进行石灰的消解、过筛，并把消解残余物集中堆放，并及时清除，做好相应的环境保护工作。
（二）基底处理
为降低路基本体水位，沿路基两侧开挖临时排水沟，引流至附近沟渠，降低路基基底范围的地下水位和含水量，并在施工的过程中，随时保持临时排水系统的畅通。按照施工互不干扰的原则，划分作业区段，区段长度宜在100-200m之间；水位降低后利用推土机推除表层20cm种植土，装运至弃土场。线路范围之内的杂草及不良土质全部清除干净后，对基底土进行翻松30cm晾晒，然后稳压布灰，对基底4%石灰土采20t以上的压路机振动碾压，并利用轻型动力触探仪或K30进行基底试验，经检验路基基底的压实度大于90%时，方可进行填土。
（三）分层填筑
按横断面全宽纵向水平分层填筑方法，采用自卸车卸土。在用自卸车装填料前，营应将树根等杂质清除干净，并根据车容量和松铺厚度计算堆土间距，以便平整时保证松铺厚度的均匀。为保证边坡的压实质量，填筑时在路基两侧各加宽50cm左右。
（四）摊铺初平
摊铺后用履带式推土机推平并将大块料碾碎，控制填土层的松铺厚度，用路拌机将大粒径土打碎一遍，然后用平地机进行平整，个别不平处用人工配合找平，避免出现压实后土体厚度不均现象，确保层间接触良好。
（五）布灰拌和
当平整好后，用石灰画出3m见方的纵横向方格网，根据含灰率，确定每个方格内石灰用量，并以石灰干密度折合成体积的高度为标准确定挂线高度，然后用计量过的袋装灰堆放在方格网内，人工解袋，并用木板耙均匀的把灰分布在方格网内。布灰人员应穿上防护服，戴好口罩，做好安全保护。当风力大于4级时，不宜安排布灰作业。石灰布好后，用路拌机进行拌和。拌和深度应侵入下承层1-2cm。路拌机轮迹搭接宽度不小于50cm。设专人跟随拌和机，随时检查拌和搭接宽度和深度。发现与规定不符时，及时配合路拌机操作员进行调整。并注意对混合料含水量、颗粒细度，含灰率均匀度的检测。
（六）洒水晾晒
由于膨胀土的天然含水量较高，在与生石灰充分拌合后，经过一段时间，使 石灰与土进行充分的物理化学反应，降低膨胀土的早期胀缩变形。改良后的膨胀土填料在碾压前应控制其含水量在由试验段压实工艺确定的施工允许含水量范围内。当填料含水量较低时，应及时采用喷洒补水措施；当填料含水量过大时，可采用晾晒和增减拌和遍数的办法。
（七）碾压夯实
当混合料处于最佳含水量以上1-2个百分点，颗粒粒径大于15mm的不超过20%，含灰率及其均匀度满足设计要求是，即可进行碾压。压实顺序应按先两边后中间，先快后慢先轻压静压后重压的操作程序进行碾压，两轮迹搭接宽度一般不小于40cm，两区段纵向搭接长度不小于2m。
（八）填料平整
用推土机初平，压路机静压一遍后用平地机精平，控制层面无明显的局部凹凸，按设计要求做出2% -4%的路拱，并保证纵向平顺。
（九）检验签证
路基填土压实的质量检验应随分层填筑碾压施工分层检验。含灰率检测采用EDTA或钙离子直读仪法，压实度采用环刀法进行检测，地基系数采用附加电路板试验进行检测。
（十）修整验收
使路基成形，达到规范要求的，在下层完成经检验质量合格后，若不能立即铺筑上层的或暴露于表层的改良土必须进行保湿养生，养生可采用洒水后草袋覆盖的方法，养生周期一般不少于七天。路基施工进行到一定阶段，应刷坡整形；分部施工完毕，对其外观进行修整，组织中间验收；路基工程全部完工，整形完毕，组织竣工验收。
三、石灰改良膨胀土施工控制要点
（一）环境保护
石灰改良膨胀土施工中，容易造成对环境的污染。石灰是碱性物质，其扬尘，碱化土壤，降低农作物的产量，破坏自然环境。因此加强对石灰扬尘的控制，切实保护自然环境，是石灰改良膨胀土施工中应注意的首要问题。为了保护自然环境，在改良膨胀土施工过程中，减少甚至避免石灰扬尘，需从两个方面着手，一是思想上高度重视，管理上加强监督；二是在技术上严格把关。石灰改良膨胀土施工中，需要各级负责人思想上高度重视对环境的保护，加大在环境保护方面的投资力度，能把各项环保措施落实到位。技术上，应对石灰在运输、储存、磨细、消解、撒布、拌和等各环节制定相应环境保护措施。制定的原则是尽量避免石灰扬尘。另外，与石灰接触的工作人员，需穿戴防护工作服。
（二）雨、雪天气施工防护措施
施工前，应与地方气象部门联系，掌握当地的气候变化情况，避免雨季施工，并在雨、雪天气做好防护措施。施工前在路基(路堑)边坡范围外挖临时排水沟使雨水能及时排走，施工过程中，应保持临时排水系统的完善和畅通，同时应备适量的防水材料(如彩条布)，能满足雨、雪天气时，对高路堑边坡、集中定点路拌场地等受雨水影响大的部位的表面覆盖，雨停后能立即恢复生产，把雨雪天气对施工的影响降到最低程度。
（三）边坡的临时防护
边坡的防护是指在施工期间设计防护措施没施工完成前的临时防护，包括路堑边坡和路堤边坡临时防护。
1、路堑边坡临时防护
（1）天沟开挖后，应及时砌筑封闭，严禁裸露时间过长，以防雨水由开挖处下渗，导致路堑边坡坍塌。
（2）堑顶附近严禁弃土或堆放建筑材料。边坡应及时防护，当不能及时防护时，应适当预留一定厚度的保护层。
（3）应准备足够的防雨材料，用于雨天覆盖边坡，同时路堤两侧临时排水沟保持畅通。
2、路堤边坡的临时防护
（1）由于填筑压实的需要，应加宽路堤50cm，在进行刷坡时，如果不能及时修筑永久性的防护设施，须留 10cm 左右，直至进行永久性防护设施的修筑时才刷到设计位置。
（2）在基床表层级配碎石施工结束以后，而永久性防护设施未修筑完成之前，可以在路基面沿路肩线修筑临时截水槽，在边坡上修筑临时排水沟，把雨水集中引导排放。
结语：总之，在石灰改良膨胀土路基施工过程，应进一步加强施工过程的控制，特别是含灰率、含水率以及颗粒细度参数的控制，促进石灰改良膨胀土填料取得预期效果，从而满足路基对耐久性和稳定性要求。施工过程中应特别注意对环境的保护，做好临时排水设施的修建，深路堑、低路堤应考虑干湿循环的影响，做到及时排水、防护与封闭。
参考文献
[1]胡波.石灰改良膨胀土路基施工[J].山西建筑，2011，（18）.
[2]万为胜.石灰改良膨胀土路基施工技术[J].商品与质量，2010，（S4）.
关键词：石灰改良；膨胀土；路基施工
中图分类号：U41文献标识码： A
一、石灰改良膨胀土原理
生石灰的化学成分主要是CaO，加入土中后，会发生相应的物理变化和化学反应，致使石灰土的刚度不断增大，强度和水稳性不断提高。
（一）阳离子交换作用：石灰同膨胀土参合后，土中将产生过量的Ca2+，它能置换土中其它低价离子。
（二）絮凝或团聚作用：主要是使土中的小团粒变成大的团块。
（三）碳化作用：土中的石灰同空气中的二氧化碳发生作用，可形成CaCO3晶体。
（四）胶结作用：适量的石灰和水可同土中大量存在的硅、铝或两者同时作用而产生较强的粘结物质，在这种高碱性的环境中，主要产生氢氧化钙铝。
在以上因素的綜合作用下，土的结构也发生了较大变化。
二、石灰改良膨胀土路基施工
石灰改良膨胀土的施工方法比一般路基施工增加了石灰掺入的过程，即使含水量合适的膨胀土与掺入的石灰充分混合接触，并产生物理化学反应，一达到降低或消除膨胀土膨胀性，增加其水稳性和耐久性的目的。石灰改良膨胀土的施工质量控制主要包括压实度、混合料含水量和石灰剂量的检测和控制。
（一）施工准备
施工前的准备工作极为重要，它是组织施工的第一步，是保证路基施工的基本工作顺利完成的前提条件。石灰的质量要按规范要求进行控制，对生石灰必须进行取样检验，目的是检测有效CaO+MgO的含量≥70%。
在施工准备中，除了要做一些常规的准备外，还要做好石灰加工的准备工作，根据设计要求，如果使用熟石灰改良膨胀土，应该选择避风近水的场所进行石灰的消解、过筛，并把消解残余物集中堆放，并及时清除，做好相应的环境保护工作。
（二）基底处理
为降低路基本体水位，沿路基两侧开挖临时排水沟，引流至附近沟渠，降低路基基底范围的地下水位和含水量，并在施工的过程中，随时保持临时排水系统的畅通。按照施工互不干扰的原则，划分作业区段，区段长度宜在100-200m之间；水位降低后利用推土机推除表层20cm种植土，装运至弃土场。线路范围之内的杂草及不良土质全部清除干净后，对基底土进行翻松30cm晾晒，然后稳压布灰，对基底4%石灰土采20t以上的压路机振动碾压，并利用轻型动力触探仪或K30进行基底试验，经检验路基基底的压实度大于90%时，方可进行填土。
（三）分层填筑
按横断面全宽纵向水平分层填筑方法，采用自卸车卸土。在用自卸车装填料前，营应将树根等杂质清除干净，并根据车容量和松铺厚度计算堆土间距，以便平整时保证松铺厚度的均匀。为保证边坡的压实质量，填筑时在路基两侧各加宽50cm左右。
（四）摊铺初平
摊铺后用履带式推土机推平并将大块料碾碎，控制填土层的松铺厚度，用路拌机将大粒径土打碎一遍，然后用平地机进行平整，个别不平处用人工配合找平，避免出现压实后土体厚度不均现象，确保层间接触良好。
（五）布灰拌和
当平整好后，用石灰画出3m见方的纵横向方格网，根据含灰率，确定每个方格内石灰用量，并以石灰干密度折合成体积的高度为标准确定挂线高度，然后用计量过的袋装灰堆放在方格网内，人工解袋，并用木板耙均匀的把灰分布在方格网内。布灰人员应穿上防护服，戴好口罩，做好安全保护。当风力大于4级时，不宜安排布灰作业。石灰布好后，用路拌机进行拌和。拌和深度应侵入下承层1-2cm。路拌机轮迹搭接宽度不小于50cm。设专人跟随拌和机，随时检查拌和搭接宽度和深度。发现与规定不符时，及时配合路拌机操作员进行调整。并注意对混合料含水量、颗粒细度，含灰率均匀度的检测。
（六）洒水晾晒
由于膨胀土的天然含水量较高，在与生石灰充分拌合后，经过一段时间，使 石灰与土进行充分的物理化学反应，降低膨胀土的早期胀缩变形。改良后的膨胀土填料在碾压前应控制其含水量在由试验段压实工艺确定的施工允许含水量范围内。当填料含水量较低时，应及时采用喷洒补水措施；当填料含水量过大时，可采用晾晒和增减拌和遍数的办法。
（七）碾压夯实
当混合料处于最佳含水量以上1-2个百分点，颗粒粒径大于15mm的不超过20%，含灰率及其均匀度满足设计要求是，即可进行碾压。压实顺序应按先两边后中间，先快后慢先轻压静压后重压的操作程序进行碾压，两轮迹搭接宽度一般不小于40cm，两区段纵向搭接长度不小于2m。
（八）填料平整
用推土机初平，压路机静压一遍后用平地机精平，控制层面无明显的局部凹凸，按设计要求做出2% -4%的路拱，并保证纵向平顺。
（九）检验签证
路基填土压实的质量检验应随分层填筑碾压施工分层检验。含灰率检测采用EDTA或钙离子直读仪法，压实度采用环刀法进行检测，地基系数采用附加电路板试验进行检测。
（十）修整验收
使路基成形，达到规范要求的，在下层完成经检验质量合格后，若不能立即铺筑上层的或暴露于表层的改良土必须进行保湿养生，养生可采用洒水后草袋覆盖的方法，养生周期一般不少于七天。路基施工进行到一定阶段，应刷坡整形；分部施工完毕，对其外观进行修整，组织中间验收；路基工程全部完工，整形完毕，组织竣工验收。
三、石灰改良膨胀土施工控制要点
（一）环境保护
石灰改良膨胀土施工中，容易造成对环境的污染。石灰是碱性物质，其扬尘，碱化土壤，降低农作物的产量，破坏自然环境。因此加强对石灰扬尘的控制，切实保护自然环境，是石灰改良膨胀土施工中应注意的首要问题。为了保护自然环境，在改良膨胀土施工过程中，减少甚至避免石灰扬尘，需从两个方面着手，一是思想上高度重视，管理上加强监督；二是在技术上严格把关。石灰改良膨胀土施工中，需要各级负责人思想上高度重视对环境的保护，加大在环境保护方面的投资力度，能把各项环保措施落实到位。技术上，应对石灰在运输、储存、磨细、消解、撒布、拌和等各环节制定相应环境保护措施。制定的原则是尽量避免石灰扬尘。另外，与石灰接触的工作人员，需穿戴防护工作服。
（二）雨、雪天气施工防护措施
施工前，应与地方气象部门联系，掌握当地的气候变化情况，避免雨季施工，并在雨、雪天气做好防护措施。施工前在路基(路堑)边坡范围外挖临时排水沟使雨水能及时排走，施工过程中，应保持临时排水系统的完善和畅通，同时应备适量的防水材料(如彩条布)，能满足雨、雪天气时，对高路堑边坡、集中定点路拌场地等受雨水影响大的部位的表面覆盖，雨停后能立即恢复生产，把雨雪天气对施工的影响降到最低程度。
（三）边坡的临时防护
边坡的防护是指在施工期间设计防护措施没施工完成前的临时防护，包括路堑边坡和路堤边坡临时防护。
1、路堑边坡临时防护
（1）天沟开挖后，应及时砌筑封闭，严禁裸露时间过长，以防雨水由开挖处下渗，导致路堑边坡坍塌。
（2）堑顶附近严禁弃土或堆放建筑材料。边坡应及时防护，当不能及时防护时，应适当预留一定厚度的保护层。
（3）应准备足够的防雨材料，用于雨天覆盖边坡，同时路堤两侧临时排水沟保持畅通。
2、路堤边坡的临时防护
（1）由于填筑压实的需要，应加宽路堤50cm，在进行刷坡时，如果不能及时修筑永久性的防护设施，须留 10cm 左右，直至进行永久性防护设施的修筑时才刷到设计位置。
（2）在基床表层级配碎石施工结束以后，而永久性防护设施未修筑完成之前，可以在路基面沿路肩线修筑临时截水槽，在边坡上修筑临时排水沟，把雨水集中引导排放。
结语：总之，在石灰改良膨胀土路基施工过程，应进一步加强施工过程的控制，特别是含灰率、含水率以及颗粒细度参数的控制，促进石灰改良膨胀土填料取得预期效果，从而满足路基对耐久性和稳定性要求。施工过程中应特别注意对环境的保护，做好临时排水设施的修建，深路堑、低路堤应考虑干湿循环的影响，做到及时排水、防护与封闭。
参考文献
[1]胡波.石灰改良膨胀土路基施工[J].山西建筑，2011，（18）.
[2]万为胜.石灰改良膨胀土路基施工技术[J].商品与质量，2010，（S4）.