施工單位：安徽省公路橋梁工程公司合同號：l4合同段
監理單位：安徽省公路工程建設監理****編號：
安徽省宣狸路改建工程專案l4標段膨脹
土專項施
工方案安徽路橋宣狸路改建工程l4標專案經理部
2023年1月5日
膨脹土專項施工方案
1、工程概況
膨脹土基本特性是吸水膨脹，失水收縮且具有多裂隙性、超強固結性、強親水性和反覆脹縮性的工程性質，礦物成分以強親水性礦物蒙脫石和伊利石為主。膨脹土遇水急劇膨脹．失水則嚴重千縮，工程力學性質極不穩定。在膨脹土地區修建公路常常出現路面開裂、沉陷、隆起、邊坡滑塌、路堤失穩等工程病害。
膨脹土的這些特性對公路有比較強的破壞作用。
本專案沿線分布的膨脹土，對就近的中等或弱膨脹土等不良土源，作為公路路基的填料。目前，膨脹土改良的方法主要是化學改性，例如摻石灰、水泥、粉煤灰、氯化鈉和磷酸等外摻穩定劑。其中，石灰改良膨脹土是最普遍、最有效的方法之一。
對不同摻灰比例和不同含水量進行加州承載比（cbr）試驗。
針對宣狸路4標（k20+000-k26+000）段施工的特殊性，將採用「場拌」的方式進行施工。挖方段遇膨脹土時，若方量較小，則直接棄掉，若方量較大時，則就地摻灰處理，就近使用；取土場遇膨脹土，則就地摻灰，然後拉走使用；清表後發現膨脹土，則先確定方量大小，數量較小時則挖棄換填，數量較大時則就地摻灰，就近使用。
2、試驗確定
2.1土性介紹
沿線廣泛分布著膨脹土，其土質為褐黃色—灰黃色粘土，其膨脹土的自由膨脹率一般在32％～61％之間，體縮率14.4％～20.0％，縮限為10.
8～29.1％，收縮係數為0.24％～0.
42％，素土的脹縮總率為－4.67％～－0.91％之間，屬於弱膨脹土，其中某取土坑土工試驗資料如下表，由於土源緊張，此路基採用摻石灰進行改良。
2.2石灰劑量與cbr關係
試驗均按照公路土工試驗規程（jtj051-93）執行，擊實試驗採用重型擊實法。根據試驗資料繪製關係圖如下：
由圖可以看出在膨脹土摻入石灰後進行的室內cbr試驗中，cbr隨石灰劑量的增加而增大，其中石灰改良膨脹土後的cbr值相對素土顯著提高，已滿足路基設計要求，且在石灰灰計量為5％以內時，強度增長顯著；在石灰灰計量超過5％時，則明顯減緩。鑑於cbr試驗沒有考慮齡期的影響，在長齡期條件下，石灰改良土受類火山灰樣作用等長期效應，將逐漸形成石灰改良土體的結構，從而進一步提高石灰改
良土的力學效能和穩定性。
因此，採用5％石灰灰劑量改良膨脹土，其力學效能已能很好地滿足路用的要求。
2、 含水量與cbr關係
在相同擊實功（重型擊實儀器落錘27次），相同灰劑量（5%）下，配製灰土的不
同含水量，再測其對應的cbr值，根據試驗資料繪製關係圖如下：
由圖可以看出，cbr值在含水量不斷增加的情況下，逐漸公升高而後又逐漸下降，變化趨勢如同擊實曲線一樣存在最高點，資料表明這個cbr值最高時對應的含水量為21.8%，比擊實確定的最佳含水量19.0%大了2.
8％，反過來也可以發現當擊實最大時所確定的最佳含水量19.0%處並不是cbr最高的。
從上述試驗結果的分析可知，弱膨脹土的cbr值受到含水量的影響，弱膨脹土在最佳含水量下壓實，雖然可獲得壓實度最大的優點，但存在cbr值較小和遇水後相對乾濕程度加大而使膨脹量加大的缺點。最終路基是要保證承載力的， cbr值當然是越高越好，若採用大於最佳含水量2.8％的控制標準，只要現場稍增大壓實功來彌補壓實度欠缺的問題，就可獲得較高的壓實度和最大的cbr強度，且浸水後的膨脹量也比較小，具有較好的水穩定性。
3、現場施工控制要點
通過以上試驗結果，結合以往經驗，得出現場施工膨脹土時應特別要注意以下幾點：
3.1取土坑燜料用設計摻灰劑量的40％的生石灰進行燜料，燜料時間3天，為防灰劑量衰減，燜料時間也不宜過長（<7天），且中途需要翻拌以保證灰、土均勻；
3.2對於動態摻灰要求的路基，在保證總灰量不變的情況下，最好能每層都摻拌石灰，總體遵循灰劑量上多下少原則，使得摻灰後的路基土層和素土層相比能大幅提高承載力；
3.3嚴控含水量，碾壓前除保證土的粉碎顆粒不要過大外，各個測點含水量不得低於最佳含水量，應比最佳含水量大3％，土層上下含水量要翻拌均勻，合格後及時碾壓以防失水，對於碾壓時間過長，表面乾燥的路基，應灑水浸潤表面後再行碾壓，驗收合格後及時上土覆蓋養生；
3.4嚴控灰劑量，一是量不得少，二是碾壓前須保證灰、土拌和均勻，土層上下均勻；
3.5碾壓機械須用重型壓路機，輕型壓路機即使碾壓多遍，效果也不好。
3.6膨脹土遇水後原有狀況變化迅速，因此整個施工期間要做好放水、排水措施，避免雨淋，若碾壓前降雨，要搶先預壓排水；
3.7壓實度檢查用灌砂法，灌入深度要到下一層頂面，檢測頻率按照膨脹土檢測標準，比正常路基提高一倍。
4、質量控制
通過一些室內試驗，對石灰改良膨脹土的基本性質進行分析。石灰改良膨脹土的cbr值受含水量和灰劑量的影響較大，膨脹土的適度摻灰可使其強度大幅增加，由試驗資料確定摻灰比例；同時在保證路用力學效能的條件下，適當增加施工含水量3個點，有利於強度的改善，對路堤結構的工後水穩定性也更加有利。
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