摘要：随着国民经济的发展，交通基础设施建设力度不断加大，大湟平项目沿线湿陷性黄土分布广泛，不利于工程建设。通过水泥改良土作为湿陷性黄土路基填料，以提升路基强度，对改善路基施工质量方面有着十分重要的作用。本文结合工程实例，对湿陷性黄土路基水泥改良方法以及效果进行探究，为类似工程提供借鉴。
关键词：湿陷性黄土；水泥改良土；处理方法
0 前言
随着国民经济的发展，交通基础设施建设力度不断加大，大湟平项目沿线大部分路基挖方土质为湿陷性黄土，经试验黄土的强度较低，不能直接用于路基填筑，需经过处理改良后方能用于路基填筑。本文水泥改良湿陷性黄土施工处理方法减少路基废方，降低施工成本，保护原有生态环境，同时对改善路基施工质量方面有着十分重要的作用。
1 湿陷性黄土的定义
湿陷性黄土指的是被水浸泡并且长期处于一定压力下所形成的黄土，土体结构的破坏速度迅速，并且土体沉降问题严重，属于特殊土。广泛分布于我国东北、西北、华中和华东部分地区的黄土多具湿陷性。湿陷性黄土又分为自重湿陷性黄土和非自重湿陷性黄土。
2 水泥改良土工艺原理
湿陷性黄土改良过程中，加入一定量的水泥和水，使掺合料和湿陷性黄土发生物理化学反应，改变湿陷性黄土的颗粒组成及结构，提高填料的强度（CBR值和无侧限抗压强度）、刚度、水稳性等工程性质，从而获得较高的强度和水稳定性。
2.1 湿陷性的消除
本项目通过分别测定Ⅰ级、Ⅱ级原状湿陷性黄土改良前及改良后的湿陷系数，来评价其湿陷性的大小。在未经过水泥改良前的原状土湿陷系数检测结果δs=0.085，湿陷性强烈；而经过水泥改良后的湿陷性黄土湿陷系数均小于0.015。从试验各项数据表明原湿陷性黄土的湿陷性已经消除，作为路基填料满足规范和设计要求。
2.2 水泥掺量的影响
湿陷性黄土在未改良前，其无侧限抗压强度试件在养护过程中自损破坏，无法完成试验。经过掺6%水泥改良后，其7天无侧限抗压强度达到1.1mPa，满足路基填料的强度要求；经改良后作为路基填料承载比随水泥配合比的增大而逐渐增大，CBR值在水泥占5%-7%的配合比中变化明显。经检测水泥掺量为6%时其承载比能达到未掺水泥的211%，CBR=137%，已施工完成改良段路基弯沉均小于100mm，故此掺6%水泥改良后的湿陷性黄土均满足路基填料的承载力要求，满足路基弯沉规范要求。
3 施工工艺流程及操作要点
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图1 施工工艺流程
3.1施工工艺流程
水泥改良湿陷性黄土→总体工艺流程为：测量放样→上土整平→水泥撒布→机械拌合→精平→碾压→试验检测，详细的工艺流程如图1所示：
3.2操作控制要点
3.2.1施工放样
根据实测标高和设计标高确定填方坡脚线，路基宽度30cm。使用白灰划出路基的填筑边线，每20cm在路基两侧边线外30cm各设一边桩。
3.2.2布料、摊铺
采用画方格布料，填料按水平分层，先低后高、先两侧后中央进行卸料。路基填筑时必须根据设计断面采用纵向全断面水平分层填筑，从最低处起分层填筑、逐层压实不应超过25cm。填料超10cm颗粒及其他杂物拣除。
3.2.3粗平、精平、静压
计算出素土和水泥的用量，设立高度控制线来控制松铺厚度（不超过30cm），填料先通过推土机进行粗平，再用平地机进行精平，要做到层面平整、均匀，以便摊铺拌合水泥。
3.2.4水泥撒布
使用先进的水泥撒布车进行水泥撒布，利用数控技术控制水泥撒布数量，须严格控制确定好的行驶速度、水泥喷洒流量等关键参数，施工过程中严禁随意调整相关参数。
3.2.5拌合水泥土
采用路拌机进行拌合水泥土，设专人跟随路拌机，随时检查拌合深度并配合路拌机操作员调整拌合深度，严禁在拌合层底部留有“素土”夹层。拌合时应略破坏1cm下承层的表面，以利于上下层粘贴。拌合均匀后，由试验人员同监理人员同步进行含水量、水泥剂量的取样测定，确保水泥掺量合格和水泥土拌合的均匀性。
3.2.6二次整平、压实
水泥土混合料拌和均匀后，采用20t压路机进行稳压一遍，随即用平地机进行二次整平。碾压遵循先轻后重，先静压后振压的原则进行，碾压时重叠1∕3轮宽碾压，整个碾压工作要控制在不超过缓凝水泥失效前完成。
3.2.7压实度检测
水泥土碾压完成后及时检测压实度，合格后可结束碾压并进行养生，冬季施工的水泥土应采取防冻措施。试验段采用“1-1-N-1”组合方式进行碾压，即1遍静压（20t压路机）、1遍弱振（20t压路机）、N遍强振（22t压路机）、1遍静压（20t压路机），整个碾压工作保证在不超过缓凝水泥失效前完成（水泥初凝）。为确定压实度与碾压遍数的关系，每碾压1遍即进行压实度跟踪检测，检测曲线如图2所示。
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图2 压实度与碾压遍数关系图
从压实度检测结果可知，在振动压实5遍时压实度可达到93%以上,满足92区的压实要求；在振动压实6遍时压实度可达到95%以上，满足94区的压实要求。
4 效益分析
K139+750—K140+640试验段水泥改良湿陷性黄土填筑4.37万m3。该试验段改良土将减少设计弃方和借土填方运费约166.06万元，土资源费63.06万元，取弃土场防排水费用34.57万元；但增加水泥原材料费约142.88万元，水泥撒布费用5.64万元，水泥拌合费用12.02万元，养生的费用6.56万元，利用土运费63.8万元，仅试验段总体减少费用32.79万元。采取水泥改良湿陷性黄土作为路基填料，大大减少了取、弃土场的征用面积，最大限度的减少对项目沿线生态环境的破坏，既节约了土地资源又保护了当地的生态环境。
5 结束语
水泥改良土具有较高的强度以及水泥稳定性，将其应用于湿陷性黄土路基填筑施工中，能够有效改善路基施工质量，同时水泥改良土施工工艺便捷，机械化程度较高，适应性好。但需要注意的是，在水泥改良土施工中，需要加强试验检测，确定素土含水率，根据水泥含量要求进行调整，尽量缩短水泥改良土的拌合时间，加强平整和碾压工艺控制，有效提升湿陷性黄土路基施工质量。
参考文献：
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[3]武志荣.探讨湿陷性黄土地基湿陷机理及地基处理方法[J].山西建筑，2019，45（01）：64-65.
论文作者:朱倩
论文发表刊物:《基层建设》2019年第33期
论文发表时间:2020/4/20
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