浅谈水泥改良盐渍土路基施工
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张永红
中铁上海工程局集团建筑工程有限公司江苏南通 226400
【摘要】江苏省临海高等级公路如东段工程东面和北面濒临南黄海，其陆地是典型的滨海平原，由于受到海水的影响，其滨海地区土壤为典型的氯盐渍土。在此修建高等级公路，如何选取一种技术可行、经济合理的改良盐渍土施工是该工程的关键。本文就采用改良剂为4%的425普通硅酸盐水泥，对弱盐渍土（含盐量0.3%-1%）进行改良，成功解决了盐渍土路段路基填料的难题。
【关键词】盐渍良盐渍土4%普通硅酸盐水泥
中图分类号： TU448 文献标识码： A
【正文】
一、项目概况：
临海高等级公路如东段工程项目起止桩号为K3+298～K77+670，路线全长74.372Km，其中弱盐渍土路段有19.37km，路堤填方达78万m3。通过水泥改良盐渍土，将其作为路基填筑材料实现了盐渍土资源的变废为宝，不仅节省了优良土资源，而且避免了盐渍土外运及弃土场地占用，实现了就地取材，加快了施工进度，缩短了工程建设周期，降低了施工成本，提高了经济和社会效益。
二、水泥改良盐渍土原理：
1.原样土的基本性质：试验样土取自江苏省临海高等级公路如东段。典型样土易溶盐含量平均为0.43%，最高为0.624%，属于弱氯盐渍土。含盐地层分布稳定，主要是低液限粘土，属于劣质填料。土的基本物理力学性质指标见表1，土的塑性指标Ip在7～10之间。
表1盐渍土的基本力学性质指标
2.原样土的微观结构多以松散的粒状结构为主，颗粒间存在少量结晶体，这些结晶体主要为盐晶，会产生盐胀作用，导致颗粒的联结力下降，使盐渍土的强度较低，在水的作用下，这些盐结晶易于溶解，使盐渍土易出现坍塌和毁坏。
3.通过改良，盐渍土的CBR（抗剪）试验、无侧限抗压强度试验、水稳定性试验，分析改良盐渍土抗剪、抗压强度随龄期、饱水条件的变化规律，并利用电镜对改良盐渍土的强度发展机理进行研究，表明盐渍土经水泥固化处理后，其抗剪、抗压强度和水稳性能得到较大程度的提高。原样土与改良后盐渍土各项试验数据对比见表2。
表2原样土与改良后盐渍土各项试验数据对比
注：括号外数字为原样土试验数据，括号内数字为4%水泥剂量改良盐渍土试验数据。
4.通过对水泥改良盐渍土工程特性的试验研究，得到以下结论：
4.1根据《公路路基设计规范》（JTG D30-2004）和《公路路基施工技术规范》（JTG F10-2006）及CBR试验结果，原样土及改良盐渍土的CBR值均可满足路基填料的要求，但是改良剂的填加对土样的抗剪性能改善比较明显。
4.2随着改良剂含量的增加，改良盐渍土的无侧限抗压强度及水稳定系数不断提高，经过不同改良剂量的盐渍土的实验研究，确认水泥剂量为4%时最为经济且能满足各项技术指标要求。
4.3通过电镜试验进一步说明，三维的结晶网状结构是改良盐渍土强度提高的主要原因，且以水泥作为改良剂，这种三维网状结构成型较早，后期强度增加不再明显。这种结构贯穿于整体，它具有较高的强度与稳定性。
三、施工特点:
1.自下而上依次进行沟塘回填（采用5%石灰土）、挖填结合处骑缝铺设土工格栅、路床以下盐渍土路堤填筑、铺设防渗土工布。（盐渍土路基构造示意图见图1）。
2.采用4%的425普通硅酸盐水泥改良，可以明显改善盐渍土的浸水后强度，利于路基碾压成型、提高路基强度，缩短工期，确保工程质量。
3.水对改良盐渍土的抗压强度影响较大，虽然改良后的盐渍土可改善盐渍土的抗水损坏能力，但是实际工程中，应综合考虑路基的排水与隔水。
4.采用防渗土工布隔断层及路基排水体系，避免水对盐渍土路基的影响。防渗土工布隔断层，能够有效防止水分和盐分进入路床，同时也是处理道路盐胀、溶蚀和易翻浆等病害的有效措施。
图1盐渍土路基构造示意图
四、施工工艺流程及操作要点:
1.施工工艺流程：见图2。
2.操作要点：
2.1测量放样:按每20m整桩号恢复线路中心控制点及边线范围，按路基设计宽度加宽50cm（以保证边坡密度及防止雨水冲刷后帖坡）放边线点，将边桩控制点用白色灰线，分层计算路基的设计宽度，确保路基施工质量要求。
2.2布土、翻晒:用汽车将盐渍土运至路基上，后用推土机推平，保持松铺厚度约28cm。布土完成后，对盐渍土进行翻晒，确保处于最佳含水率（17.5%）状态。
2.3布水泥:对翻晒的路基用压路机进行初步碾压后，在基底上用人工打格，大小为3.5*4m，然后每格布设4袋（50km/袋）袋装水泥，人工均匀摊铺在方格内。
2.4翻拌:采用路拌机进行拌和，每间隔5-10m挖验一处，检查拌合均匀度、深度是否达到要求。拌和时禁止出现到下层大于1cm或出现素土夹层，混合料拌和要求土颗粒色泽一致，无灰条、灰团和花面现象。
2.5水泥剂量检测:随机抽取现场混合料，采用EDTA滴定法进行水泥剂量检测，确保达到设计的4%水泥剂量。
2.6整形:混合料拌好后用振动压路机进行稳压一遍。用平地机根据松铺厚度，按基准线和规定的坡度、路拱由外向内逐桩进行精平，做到顺直平顺。如有局部低洼用齿耙将其表层5cm以上耙松，再用上述同样的混合料进行找平，直至达到要求为止。
2.7碾压:碾压顺序由两侧路肩向中碾压，遵循“先轻后重，先稳后振，先慢后快，轮迹重叠”原则进行。如表面水分不足应适当洒水。先用振动压路机进行静压一遍，然后再振动2遍，速度控制在2.5-3.4公里/小时。再用18至24T三轮压路机碾压，一般是3至5遍（经检测压实度能够满足设计要求的≥94%），头2遍速度为1.5-1.7公里/小时，以后3遍速度控制在2.0-2.5公里/小时。碾压时后轮重叠1/2轮宽，后轮压完路面全宽时为一遍。最后用胶轮压路机碾压一遍，确保路面不起皮。碾压结束后覆盖养生。
2.8土工格栅铺设:沟塘路段，为防止路基不均匀沉降致使路面开裂，在沟塘回填至原地面处骑缝设置一层4m宽的双向土工格栅。施工时应按以下要求执行：
2.8.1存放和铺设土工格栅时，避免曝晒和长时间暴露，以免性能劣化。
2.8.2搭接符合设计图纸要求，联结牢固，在受力方向联接处的强度不低于材料设计抗拉强度，且其叠合长度不小于20cm。
图2施工工艺流程
2.8.3施工保持连续性，不出现扭曲、折皱、重叠，注意绷紧格栅使其受力，用人工拉紧，使其均匀、平整、紧贴下承面，采用插钉等措施固定。
2.8.4铺设土工格栅时，长孔方向和线路横断面方向一致，土工格栅要拉直拉平。格栅端头按设计处理。
2.8.5土工格栅摊铺后及时填筑填料，填料需预先在指定场地拌和好，填筑按“先两边，后中间”的原则对称进行，严禁先填中部。
2.8.6土工格栅铺设完成后首先进行自检。
2.9铺设防渗土工布:防渗土工布单位面积重0.9km/m2,膜厚0.8mm。
2.9.1防渗土工隔断层设置在路床顶以下80cm位置。
2.9.2当设置防渗土工隔断层位置低于原地面和常水位两者中的较高值时，土工布需反包，反包高出原地面和常水位两者中的较高值以上50cm，如防渗土工隔断层均高于原地面和常水位时土工布不需反包。
2.9.3隔水层横坡设置：为了利于排水，隔排水层应设不小于2%的横坡，但最大不应超过5%。
3.质量控制措施
3.1开工前，进行施工测量，准确确定线路中桩、边桩的位置和高程。
3.2严格按照设计、规范要求进行基底及软土地基处理，并埋设观测桩进行观测。
3.3路堤施工填料必须符合要求。施工前对路堤填料进行抽样检验，以确定其是否符合设计要求。使用不同填料填筑路堤时，须分层进行，每一层全宽采用同一种填料。
3.4根据已认可的填料，由试验室做出最大干容重和最佳含水率试验数据，根据规范和设计要求的压实度，进行路基试验段填筑，确定碾压遍数和最大摊铺厚度等，并下达作业指导书，规定填料来源 、施工机具、碾压遍数、断面尺寸和检测方法，以确保每层都达到设计和规范要求的压实标准。
3.5路堤分层填筑，松铺厚度不大于28cm，并随时进行压实度和含水量检测，压实度符合《公路工程验收标准》规定，边坡要保证平顺、密实。
3.6路基宽度及纵横向坡度符合设计要求，路基面平整、不积水、路拱明显、坡面平顺。路肩边缘线条清晰顺直、无缺损、坑洼、裂纹。
3.7逐层检测，检测频率按照规范要求进行，局部路段需要加大检测频率，逐层报监理工程师验收后方可进入下一道工序。
3.8施工完成后要进行洒水养生。
3.9雨期施工时，视天气情况，在施工好的层面上覆盖彩条布，以防雨侵。
五、结束语
作为路基填料，盐渍土不能直接应用于路基填料，而采用换填方式又不符合经济合理的原则。这种情况下，要求我们寻求一种通过添加固化剂后，利用盐渍土资源方法，使得改良盐渍土的受力特性符合设计要求，同时又能兼顾经济、技术等因素。
参考文献
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