路桥科技 ２０１７年第９期ｌ科技创新与应用 青海黄土地区水泥改良路基施工工艺研究 郎卫军 董错 朱春明 （江苏中路工程技术研究院有限公司，江苏南京２１００１７） 摘要：随着西部大开发战略的实施，青海地区公路建设由于沉降问题，黄土改良填料填筑路基将是急需解决的技术难题。文章 根据试验室土工试验结果选取６％水泥土配合比，对青海黄土地区公路路基施工工艺进行了研究。通过试验对水泥改良路基含 水率、压实度及沉降观测进行了分析研究，得出了水泥改良路基施工的变化规律，结果显示６％的水泥土配合比满足施工控制要 求，表明黄土地区水泥改良路基施工具有良好的适用性和可靠性，对治理黄土地区路基工程具有重大的研究价值与实践推广意 义。 关键词：黄土地区；水泥改良黄土；路基；试验；施工工艺 引言 １５．９％，满足施工控制要求。 随着我国新一轮西部大开发战略的实施，铁路、公路、机场等各 ４．２压实度 类工程的发展，在对黄土力学及工程性质方面，我国西北地区集中 为确定压实遍数，试验段施工过程中，现场每遍取１２个测点通 了一批专家学者对其进行了全面、系统和深入的研究。目前，青海地 过碾压进行压实度跟踪检测，碾压步骤具体如下： 区交通基础设施建设力度在不断加大。位于青海省公路建设由于沉 （１）先用压路机静压和弱振，先压两侧（即靠路肩部分）后压中 降问题，公路路基湿陷性黄土改良施工更显得尤为重要，尤其对路 间，根据静压后的表面压实情况，对低洼地段人工补料，使表面达到 基填料及路基填筑要求方面，考虑到不同地区地质条件的不同，黄 均匀压实的程度。 土改良填料填筑路基将是急需解决的公路路基施工技术难题。常用 （２）然后用重型压路机进行第一遍和第二遍振动压实。 的黄土改良方法有掺入水泥、石灰、粉煤灰、水泥＋石灰、水泥＋粉煤 （３）进行压实度检测，如压实度满足要求，再进行 遍静压；如 灰、石灰＋粉煤灰和化学改良剂等，本文结合青海省路基湿陷性黄土 压实度不满足要求，则重复第二步程序，每次强振碾压之后进行一 实际状况，选用技术成熟、改良性质较为稳定、成本低的水泥作为改 次压实度检测，直至压实度检测合格后停止强振。 良路线，通过试验手段对黄土地区水泥改良路基施工工艺研究进行 从压实度检测结果可知，随着碾压次数的增加，测点的平均压 讨论。 实度呈增大趋势，在振动碾压６遍时压实度可达９６％以上，满足 １工程概况 ９４％的压实要求。 青海省大湟平项目路线总长约１１０．５７ｋｍ，沿线湿陷性黄土分布 ４．３沉降观测 广泛，主要分布于中低山顶部，黄土峁及斜坡、河流阶地、冲洪积扇 在施工完第二层水泥土后埋设沉降观测板，沉降观测板设置在 地区上部及部分小面积残余的高阶地上部，全线有湿陷性黄土共 距路线中心线６ｍ处，每隔２０ｍ左右对称埋设１对，每层施工完成 ６３．８３ｋｍ／８３段，占路线总长５７．７％。按照《湿陷性黄土地区建筑规范》 后反开挖安装沉降观测管。路基施工完成后每７天观测１次沉降隋 （ＧＢ５００２５～２００４）的规定，黄土湿陷性等级可按自重湿陷量和湿陷 况，截至目前水泥土试验段沉降量随时间的变化在观测前期沉降变 量的计算值综合判定，分为Ｉ级（轻微）、Ⅱ级（中等）、ＩＩ１级（严重）、 化较缓，然后沉降变化缓慢增加，在观测后期沉降变化趋于稳定。 Ⅳ级（很严重）四种类型。按照规范湿陷性等级评价方法，本项目路 依据设计文件，路基允许的工后沉降量最大为３０ｍｍ，由观测结 线所经过的湿陷性黄土路段中，Ｉ级非自重湿陷性黄土共４３．９９ｋｍ／ 果分析，路基施工至１２２天平均沉降量为１１￣０ｍｍ，目前已趋于平缓 ５７段，ＩＩ级自重湿陷性黄土共１３．９８ｋｍ／１８段，ＩＩＩ级自重湿陷性黄土 状态，满足要求。 共５．８７ｋｎ１／８段。 ５结束语 ２施工方案 （１）通过室内试验室土工试验结果选取６％水泥土配合比，按照 依托大湟平公路工程，根据室内试验结果现场选取试验段验证 外掺法计算水泥用量进行青海黄土地区水泥改良路基，测试其含水 黄土改良技术的实用性。根据黄土改良施工工艺研究成果，应用到 率平均值为１５．９％小于原状土样品的１８．４％含水率，满足施工控制 试验段中，总结经验。试验段完成后，进行长期沉降观测和弯沉测 要求。 试，判定路基的稳定性，从而为改良黄土大面积推广应用后的现场 （２）试验段施工过程中，通过碾压进行压实度跟踪检测，从压实 施工和工后的运营安全提供决策依据，同时反过来验证改良黄土的 度检测结果可知，随着碾压次数的增加，测点的平均压实度呈增大 可行性和安全性，不断改进和优化黄土的改良方案。 趋势，在振动碾压６遍时压实度可达９６％以上，满足９４％的压实要 试验路段沿线路纵向每隔固定距离设置监测断面，在线路中心 求。 一 设沉降板，两侧路肩各设观测桩，路基铺筑完成后，根据沉降的发生 （３）在沉降观测前期变化量很小，维持在ｌｍｍ左右，然后沉降 与发展规律及沉降大小确定每个阶段的沉降观测频次，定期观测路 变化缓慢增加，路基施工至１２２天平均沉降量为１１．０ｍｍ，在观测后 基填土施工期间地基与堤身的沉降变形以及路堤坡脚边桩位移与 期沉降变化几乎趋于稳定，维持在１２ｍｍ。依据设计文件，路基允许 沉降。路基施工至设计标高后，沉降观测持续时间大于６个月，然后 的工后沉降量最大为３０ｍｍ，满足沉降要求。 根据监测数据绘制沉降曲线，以此判断试验段的沉降是否正常与稳 （４）由于水泥改良湿陷性黄土后板结性强，防水性较好，含水 定性是否满足要求。 率、压实度及沉降量在路基施工中表现较好，表明黄土地区水泥改 ３试验备料 良路基施工具有良好的适用性和可靠性。 根据试验室土工试验结果选取６％水泥土配合比，按照外掺法 参考文献 计算需要掺入的水泥用量，结合施工进度按需进购水泥并按照标准 【１］ＧＢｔｒ ５０１２３—１９９９．土工试验方法标准［ｓ］． 化施工要求进行存放。 ［２］ＧＢ／Ｔ ５００２５—２００４．湿陷性黄土地区建筑规范『Ｓ１． 水泥用量按外掺法，每压实ｌｍ 水泥土用水泥量约为：Ｍ＝ 『３１－￣－建平．低温环境下水泥搅拌饱和黄土强度特性及复合地基承载 （１．８７＂１０００／１．０６）＊０．０６＝１０５．８５ｋｇ；试验段压实２２ｃｍ厚每平米水泥用 特性研究『Ｄ１．兰州交通大学，２０１４． 量约为１０５．８５／（１／０．２２）＝２３．２８７ｋｇ；试验段压实２２ｃｍ厚每平米土用 『４１于淮．水泥加固湿陷性黄土铁路路基室内试验及施工工艺研究 量约为（１８７０／１．０６），【１／０．２２）＝３８８．１１３ｋｇ。 ［Ｄ］．长安大学，２０１３． ４试验段检测结果 ｆ５］程文斌．郑西客运专线湿陷性黄土填料水泥改良及填筑压实工艺 ４．１含水率 研究『Ｊ１．铁道工程学报，２００７（１２）：４３—４７． 试验段施工过程中，对试验段原状土样和水泥土土样进行含水 率检测，通过对多组原状土样品含水率进行测试其平均值为 １８．４％，对配合比６％的水泥土样品进行测试其含水率平均值为 ￥基金项目：青海省交通运输厅科技项目（２０１６—０７） 一２５１—
