基于市政道路路基填料改良及其应用
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【摘 要】随着国家市场经济的快速发展，我国的市政道路事业发展迅速，市政道路的建设也越来越快。伴随着市政道路的建设，我国逐渐完善了城市的基础设施建设和基本的城市规划，在这些城市规划个基础设施建设的蓝图中，交通规划和建设占据了很大一部分的工程量。在交通建设中，市政道路工程占据了相对很高的比例，可以这么说市政道路建设对城市经济的发展具有至关重要的作用。由此可见市政道路在经济发展中的“前锋”作用，而市政道路之路基，恰如人之于手脚，是影响道路行车质量、使用寿命和养护竞技性的重要因素之一，是道路施工质量控制的关键。
无论是路基还是市政道路都在其范畴内产生很重要的影响和作用，俗话说：“千里之提溃于蚁穴”，要想建设一个优秀的市政道路就应该打好路基，二决定路基是否优秀的决定因素是路基的填料。在市政道路路基施工过程中，如果路基的填料不适合路基的建设，那么施工人员就应该考虑对这些不适合的工程进行适当的改良处理，而所谓改就是指对不符合路基填筑工程要求的岩土进行加工、改良处理，根据改良之后的岩土在择优作为路基填料进行路基填筑施工。在我国，大部分符合市政道路工程的路基填料都是依靠远距离运输或者换填等方法进行，这样的方法浪费了大量的人力物力财力，比起改良填料，相对不经济。因此，市政道路路基填料改良在我国得到了广泛的应用和推广。
1、路基填料――膨胀土的特性
膨胀土作为我国市政道路建设中的常用路基材料，其主要是由强亲水性粘土矿物蒙脱石和伊利石组成的，是具有膨胀性、多裂隙性和超固结性的高塑性粘性土。膨胀土的使用给我国的市政道路建设带来了严重的危害。根据膨胀土的指数显示，其液限、塑限、塑性都偏大，常常处于比较坚硬的状态，处于这个状态的膨胀土的可压缩性很低。用膨胀土作为市政道路的路基填料对于市政道路的安全运行有很大的威胁。这样建设出来的市政道路就在某种程度上存在着安全隐患，为了避免事故发生，我们应当熟练掌握膨胀土的特性和作用，为其在路基填筑过程中发挥积极作用，做好改良措施和防护措施。
1.1 膨胀土的液限偏大，易变形
众所周知，膨胀土的液限偏大，其成分中含有很大成分的强亲水矿物（伊利石、蒙脱石等），这些成分遇水容易膨胀、变软，如果一旦失水容易收缩。这是一个非常棘手的问题，也就是说无论是有没有水，有多少水都很有可能影响膨胀土的形体发生剧烈的变化。根据笔者搜集的文献资料显示，经过多代人对膨胀土的涨缩的反复研究，总结出了以下几类涨缩的反应：1. 在外部作用力、渗入或者浸水的综合作用下发生的膨胀变形；2.受外部作用力的影响，膨胀土发生压缩变形；3.在外部作用力、风干、蒸发、水分降低等综合作用下发生的干缩变形。总之，这几种或膨胀或压缩的形体演变都是在外部作用的影响下，由此可见，或多或少的外部作用都很有可能使其发生变化。
1.2 膨胀土强度差，其土体的稳定性能低
由于膨胀土的指数偏大。导致膨胀土具有很大的不稳定性，很难说准其是否稳定。在一般情况下，膨胀土的强度峰值都很高，但是假如其土体一旦失稳，其膨胀强度就很低。由于膨胀土的强度性能差，其土体的稳定性也就很差。安全性能低。一般来说影响膨胀土体稳定性的因素主要是外部因素，比如说土体滑坡，也有只在市政道路建设时期的膨胀土自身，比如膨胀土发生膨胀上抬顶破边坡的衬砌。也就是说是因为膨胀土体胀缩发生裂隙造成了强度的衰减，最终导致其土体的稳定性能低。
2、填料的改良及市政道路路基应用
采用填料改良的方法进行路基填筑时，其工序与一般的市政道路路基施工有着明显的区别，而且采用改良填料改良的方法，其施工程序和一般的市政道路施工相比，增加了一道方法，即是增加了石灰掺入的过程，相比之下也增加了拌和的工艺技术，不同的工艺技术对土体改良也具有不同的影响。根据设计方案，基床以下的路基大都是采用路拌法来对膨胀土进行改良然后施工，基床底层则采用厂拌和法对膨胀土进行改良施工。除此之外拌和工艺对工效、工程造价、环境等方面都产生了许多积极的影响。
2.1 集中路拌法
（1）运用这种办法进行路基的填料改良时，首先要对现场的场地表面进行清理，根据市政道路的地势、施工期间的风的走向，再者还有水资源的合理选择等因素综合作用下，科学合理地选择石灰消解及改良土拌合场地。在这一个过程中，我们应该遵循先消解后使用原则，尽可能地在保护环境的基础上，进行工程操作，减少扬尘的污染。在这里有一个注意点那就是石灰的堆放要集中，填料改良的场地和筛选的设施都要布置合理，以方便作业。
（2）由于膨胀土的不稳定性，因此我们应该在把握其规律的基础上进行改良。尽量避免雨季施工（主要是针对膨胀土区域），此外还应该在永久性排水系统的基础上搭建临时性排水系统，保证做好临时排水工程，避免基底土受地表水浸泡，避免基底积水，保证排水顺畅。此外在进行市政道路建设的整个过程中，应该坚持分段完成，不要全面展开施工。此外，还必须改良加固措施。
（3）在进行上述的两个基本阶段之后，接下来的就是布灰拌和了。首先要选定拌和场地，平整精平后，在拌和场地的表面上划出面积相等的正方形网格。每个正方形面积之间搭接0.5m左右。拌和时，路拌机要匀速行驶，需要专人负责检查，避免拌和不均匀的情况。如果出现了不均匀或者因为路面不平现象，专人需要重新平整、拌和。
（4）分层填筑。将混合好的填筑材料运输到填筑路段，按试验结果确定分层的填筑厚度和松紧度以及卸车的容量，按确定的间距卸料，以便在整平时充分发挥整平机械工效。需要注意的是为了保证压实质量，在填筑时要在道路路基的原宽度的基础上两侧各加宽50cm。
（5）摊铺整平碾压夯实是集中路拌法的最后两个步骤。上述工序完成之后，推土机应该将填料按松铺厚度全断面摊铺初平，再用平地机按规定的路拱整形，压路机快速静压一遍，在人工配合一下，终平之后，进行改良土无侧限抗压强度采样。路基填料的各项指标满足要求后，压路机碾压，两幅间轮迹搭接40cm左右。
2.2 厂拌法
使用厂拌法施工填料，与其他工艺之于一般市政道路路基填筑无异，它采用工厂化生产。此外为了提高碎土效率，试验段厂拌改良土在碎土前采用了预掺灰工艺。试验段拌和区填料生产分以下四步：
（1）备土。在取土场选择取土范围和取土深度，测定其干密度；使用石灰进行现场消解，消解之后，还要测定过筛后的石灰含水量，依据检测的数据按2%计算掺灰量；将表面整平，网格，布灰整平后，按预拌工艺用机械设备拌合三遍，最后机械碎土过筛，保证粒径小于1.5cm。
（2）备灰。使用熟石灰，把块灰完全消解，过1cm筛后，装运到备土布灰面、供灰仓。
（3）拌和。对石灰和破碎土的含水量进行测试、计算。计算之后，调试好拌和站配料系统，进行拌和生产。此外还要检测含灰量，在含灰量满足要求之后，开始正式投入生产。生产时用装载机不断向骨料仓供土、供灰。
（4）出厂。安排运输车辆，将拌合好的填筑料用车辆运到填筑区段。
3、结束语
经过多年的实践和经验总结，经过改良后的市政道路路基填料已经具备了相当高的强度，稳定性较之以前也逐渐在提高。经过无论是集中路拌法还是厂拌法的证明，可以说膨胀土当之无愧是优良的市政道路路基填筑材料。本文通过对市政路基填料――膨胀土的改良，两种方法的改良浅谈，在一定程度上解决了市政道路路基的填料问题，比之于以前的那种采用的远程运输，成本高的路基来源，膨胀土的改良明显降低工程成本；缩短了工程时间，提高了工作效率。此外最重要的是它能有效地保护了可利用的耕地，保护了环境，促进了人与自然之间的和谐。
参考文献：
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