路基紅粘土改良土施工工藝
關(guān)鍵詞：公路路基施工,改良紅粘土,施工工藝
紅粘土具有塑性指數(shù)大、可壓實性差、液限高、天然含水量高及持水時間長等特點，強度較好，但增加了碾壓工序的施工難度。故紅粘土公路路基施工工藝需不斷改進。對此，應根據(jù)路基工程的具體情況采取適當?shù)膲簩崢藴始昂侠碛行У膲簩嵐に�，才能保證路基土壓實后的強度穩(wěn)定性。
1、施工工序流程
在滿足質(zhì)量指標的基礎(chǔ)上，應根據(jù)施工沿線的實際情況并通過室內(nèi)外試驗選定最佳改良方案。
2、壓實度影響因素
對路基土的壓實，就是通過施加外力來減小巖土材料孔隙率并增加其單位體積內(nèi)的固體顆粒數(shù)量以提高巖土材料密實度的過程。若用壓實機械壓實路基或路面結(jié)構(gòu)層，則經(jīng)過壓實機械的振動荷載作用，被壓實材料的單個固體顆粒會發(fā)生位移并重新排列，小顆粒會擠入大顆�？紫吨校踔量赡苄纬赏翂K重新排列并相互靠近，而被壓實材料最終得以壓實。路基壓實度的影響因素主要有：碾壓土含水量、碾壓遍數(shù)與碾壓層厚度、地基強度及壓實機械類型和功能的選擇等。
3、碾壓工藝研究
3.1碾壓含水量的控制
由路基壓實機理可知，土的含水量變化會影響其最大干密度的變化。若想碾壓材料的密實狀態(tài)達到最好，必須嚴格控制施工過程中填料的含水率，為保證土層達到最大壓實度奠定基礎(chǔ)。紅粘土具有高液限、高含水量的特點，其天然含水量要比最佳含水量高出很多，壓實時含水量很難控制，若以同樣的壓實機械達到相同壓實度，紅粘土比一般土質(zhì)多碾壓1至2遍。改良紅粘土即在原紅粘土中摻6%生石灰，改良土的最佳含水量為22%，碾壓遍數(shù)相同時的不同測點壓實系數(shù)與含水量之間的關(guān)系。
由圖可知，壓實系數(shù)在含水量控制于20%-24%時均≥0.92，改良紅粘土的含水量比最佳含水量略大時可增加土改良強度，因此最好將碾壓含水量加2%，即控制在22%-26%范圍內(nèi)，而攤鋪時尤其是在夏天的含水量應相對提高，以防失水太快而導致攤鋪后表層干燥不利于碾壓施工。
3.2松鋪系數(shù)與厚度
碾壓材料的性質(zhì)與均勻性影響松鋪系數(shù)且關(guān)系到路面基層的標高。因此必須確保松鋪系數(shù)的正確性，由相關(guān)碾壓試驗可知，路基以16T壓路機碾壓6遍可得到的攤鋪系數(shù)在1.29-1.35。
以國產(chǎn)16t的輪胎壓路機而碾壓速度保持在2.5km/h左右碾壓土路基進行實驗可知，30cm厚度改良土的松鋪厚度有較低的壓實指標，再綜合考慮20T振動壓路機，其施工時的改良土松鋪厚度最好取25cm，這樣可以達到路基層的最大壓實度，所以施工中應選擇25cm為最佳松鋪厚度。
3.3拌和遍數(shù)
合理的拌和遍數(shù)為拌和均勻性提供了可靠依據(jù)，它是相當重要的施工參數(shù)。
拌和遍數(shù)與改良土摻和料的摻量關(guān)系曲線
上圖為拌和遍數(shù)與改良土摻和料的摻量關(guān)系曲線圖，由圖可知，在路拌機以2.5km/h左右的速度走行時，各檢測點從上而下的含灰率差在拌和3遍后低于0.3%，而差值在拌和4遍后低于0.2%，均符合施工要求的拌和均勻性，因此，為保證拌和的均勻性要求，路拌機拌和遍數(shù)最好為3或4遍。
3.4碾壓速度和遍數(shù)
路基土與路面材料密實度會受到壓路機碾壓速度與遍數(shù)的影響是實際施工中就可發(fā)現(xiàn)的，碾壓遍數(shù)在碾壓速度過快時就必須增加才能滿足施工要求的碾壓材料密實度。即合理適當?shù)哪雺核俣仁菧p少碾壓時間并提高施工效率的重要舉措和必要方法。
3.5壓實機械的選擇
根據(jù)壓實原理的不同可將壓路機分為靜壓式、沖擊式及振動式等不同類型，公路工程施工中較為常用的為振動式與靜壓式壓路機，它們對被壓實材料施加的力影響壓實過程及效果。不同類型的壓路機各有優(yōu)劣勢，振動式壓路機速度快且效率高，但對于細粒土碾壓的平整度較差，而靜壓式壓路機速度慢且效率低，適用于各種材料與結(jié)構(gòu)的碾壓，可滿足壓實度及平整度，如將兩種壓路機的優(yōu)勢綜合，則可大大提高施工效率。故根據(jù)路基材料的不同，結(jié)合不同類型的壓實機械進行綜合運用，不僅可有效提高施工效率，還能為壓實質(zhì)量提供有力保障，減少返工率。因此，壓實機的選擇相當重要，很大程度上影響著路堤壓實效果，而不同類型的壓實機械適合的路基填料也有不同種類。對于改良土來說，其粘結(jié)性能好、內(nèi)摩阻力大且含水量高，所以需要適當增大其密實度，同時將多余水分與空氣排除，并且需要的壓實作用力較大且壓實時間較長，選擇凸塊式與輪胎式壓路機機械組合為最佳。
選用壓路機時需要考慮的必要因素之一為路基材料的抗壓強度。若路基材料在終壓時所承受的壓力能控制在其抗壓強度的80%-90%，則可得到最佳的壓實效果。故在確定壓路機機型而壓路機單位壓力不符時，應合理控制碾壓遍數(shù)來調(diào)整壓實效果。
4、結(jié)論分析
綜上所述，公路路基的紅粘土改良土施工工藝可確定如下：①最好將碾壓含水量多加2%，即控制在22%-26%范圍內(nèi)，而攤鋪前應遵循“稍高勿低”原則對改良土含水量進行控制并組織施工。②在碾壓上層時，可用16t輪胎壓路機碾壓并增加表層混合料的密實性，以達到頂面平整度的要求。而在碾壓下層時，可用15t-18t三輪壓路機代替輪胎壓路機并增加2遍的靜壓。③綜合實驗實際結(jié)果，若用20T振動式壓路機進行壓實則，為達到路基層的最大壓實度，在施工中應選擇25cm為最佳松鋪厚度，最佳碾壓遍數(shù)宜為6或7遍，而在碾壓遍數(shù)取值6或7時，為路基層壓實度達到最大，現(xiàn)場碾壓速度最佳為2.5km/h。④在路拌機以2.5km/h左右的速度行走時為滿足拌和均勻性要求，路拌機拌和遍數(shù)最好為3或4遍。⑤根據(jù)實際施工情況所需并綜合考慮路基材料的抗壓強度，路基紅粘土改良土施工中選擇凸塊式與輪胎式壓路機機械組合為最佳。
參考文獻
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