路基红粘土改良土施工工艺
关键词：公路路基施工,改良红粘土,施工工艺
红粘土具有塑性指数大、可压实性差、液限高、天然含水量高及持水时间长等特点，强度较好，但增加了碾压工序的施工难度。故红粘土公路路基施工工艺需不断改进。对此，应根据路基工程的具体情况采取适当的压实标准及合理有效的压实工艺，才能保证路基土压实后的强度稳定性。
1、施工工序流程
在满足质量指标的基础上，应根据施工沿线的实际情况并通过室内外试验选定最佳改良方案。
2、压实度影响因素
对路基土的压实，就是通过施加外力来减小岩土材料孔隙率并增加其单位体积内的固体颗粒数量以提高岩土材料密实度的过程。若用压实机械压实路基或路面结构层，则经过压实机械的振动荷载作用，被压实材料的单个固体颗粒会发生位移并重新排列，小颗粒会挤入大颗粒孔隙中，甚至可能形成土块重新排列并相互靠近，而被压实材料最终得以压实。路基压实度的影响因素主要有：碾压土含水量、碾压遍数与碾压层厚度、地基强度及压实机械类型和功能的选择等。
3、碾压工艺研究
3.1碾压含水量的控制
由路基压实机理可知，土的含水量变化会影响其最大干密度的变化。若想碾压材料的密实状态达到最好，必须严格控制施工过程中填料的含水率，为保证土层达到最大压实度奠定基础。红粘土具有高液限、高含水量的特点，其天然含水量要比最佳含水量高出很多，压实时含水量很难控制，若以同样的压实机械达到相同压实度，红粘土比一般土质多碾压1至2遍。改良红粘土即在原红粘土中掺6%生石灰，改良土的最佳含水量为22%，碾压遍数相同时的不同测点压实系数与含水量之间的关系。
由图可知，压实系数在含水量控制于20%-24%时均≥0.92，改良红粘土的含水量比最佳含水量略大时可增加土改良强度，因此最好将碾压含水量加2%，即控制在22%-26%范围内，而摊铺时尤其是在夏天的含水量应相对提高，以防失水太快而导致摊铺后表层干燥不利于碾压施工。
3.2松铺系数与厚度
碾压材料的性质与均匀性影响松铺系数且关系到路面基层的标高。因此必须确保松铺系数的正确性，由相关碾压试验可知，路基以16T压路机碾压6遍可得到的摊铺系数在1.29-1.35。
以国产16t的轮胎压路机而碾压速度保持在2.5km/h左右碾压土路基进行实验可知，30cm厚度改良土的松铺厚度有较低的压实指标，再综合考虑20T振动压路机，其施工时的改良土松铺厚度最好取25cm，这样可以达到路基层的最大压实度，所以施工中应选择25cm为最佳松铺厚度。
3.3拌和遍数
合理的拌和遍数为拌和均匀性提供了可靠依据，它是相当重要的施工参数。
拌和遍数与改良土掺和料的掺量关系曲线
上图为拌和遍数与改良土掺和料的掺量关系曲线图，由图可知，在路拌机以2.5km/h左右的速度走行时，各检测点从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匀性，因此，为保证拌和的均匀性要求，路拌机拌和遍数最好为3或4遍。
3.4碾压速度和遍数
路基土与路面材料密实度会受到压路机碾压速度与遍数的影响是实际施工中就可发现的，碾压遍数在碾压速度过快时就必须增加才能满足施工要求的碾压材料密实度。即合理适当的碾压速度是减少碾压时间并提高施工效率的重要举措和必要方法。
3.5压实机械的选择
根据压实原理的不同可将压路机分为静压式、冲击式及振动式等不同类型，公路工程施工中较为常用的为振动式与静压式压路机，它们对被压实材料施加的力影响压实过程及效果。不同类型的压路机各有优劣势，振动式压路机速度快且效率高，但对于细粒土碾压的平整度较差，而静压式压路机速度慢且效率低，适用于各种材料与结构的碾压，可满足压实度及平整度，如将两种压路机的优势综合，则可大大提高施工效率。故根据路基材料的不同，结合不同类型的压实机械进行综合运用，不仅可有效提高施工效率，还能为压实质量提供有力保障，减少返工率。因此，压实机的选择相当重要，很大程度上影响着路堤压实效果，而不同类型的压实机械适合的路基填料也有不同种类。对于改良土来说，其粘结性能好、内摩阻力大且含水量高，所以需要适当增大其密实度，同时将多余水分与空气排除，并且需要的压实作用力较大且压实时间较长，选择凸块式与轮胎式压路机机械组合为最佳。
选用压路机时需要考虑的必要因素之一为路基材料的抗压强度。若路基材料在终压时所承受的压力能控制在其抗压强度的80%-90%，则可得到最佳的压实效果。故在确定压路机机型而压路机单位压力不符时，应合理控制碾压遍数来调整压实效果。
4、结论分析
综上所述，公路路基的红粘土改良土施工工艺可确定如下：①最好将碾压含水量多加2%，即控制在22%-26%范围内，而摊铺前应遵循“稍高勿低”原则对改良土含水量进行控制并组织施工。②在碾压上层时，可用16t轮胎压路机碾压并增加表层混合料的密实性，以达到顶面平整度的要求。而在碾压下层时，可用15t-18t三轮压路机代替轮胎压路机并增加2遍的静压。③综合实验实际结果，若用20T振动式压路机进行压实则，为达到路基层的最大压实度，在施工中应选择25cm为最佳松铺厚度，最佳碾压遍数宜为6或7遍，而在碾压遍数取值6或7时，为路基层压实度达到最大，现场碾压速度最佳为2.5km/h。④在路拌机以2.5km/h左右的速度行走时为满足拌和均匀性要求，路拌机拌和遍数最好为3或4遍。⑤根据实际施工情况所需并综合考虑路基材料的抗压强度，路基红粘土改良土施工中选择凸块式与轮胎式压路机机械组合为最佳。
参考文献
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