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蒙月锋 中铁二十局集团第三工程有限公司 715211
摘要：水泥改良土具有良好的整体性、足够的力学强度，能适应重交通量高速公路路基的需要。本文即结合具体工程实例详细阐述了水泥改良土在路基工程中的施工应用。
关键词：水泥改良土；路基；配比；拌合；碾压
一、水泥改良土概述
（一）改良原理
改良土是一种性能较好且比较廉价的土工改良材料。它通过机械，使原状土与水泥充分混合，经过适当的养护期，即成为一种具有一定力学强度和耐久性能的土工改良材料，可以广泛地应用于水利、交通和建筑等各类土木工程中。水泥改良土作为一种土工改良材料，虽然在国内应用时间较晚，但是近年来在工程中广泛应用表明，只要能控制好水泥改良土的施工质量，一般来说就能够获得比较满意的效果。因而，这种土工改良材料愈来愈引起重视。
（二）影响水泥土抗压强度因素
1、土类的影响
有关资料表明土料的粒径和级配对水泥土抗压强度有很大的影响，配制水泥土最理想的土料类似于配制混凝土对骨料的要求，应当具有较好的粒径级配。通过试验证明，增加土中粗粒土含量可提高水泥改良土的强度，反之，水泥改良土的强度随着粘粒含量的增加而不断降低。
2、养护龄期的影响
在特定条件下配制的水泥土，由于水泥水化作用、固结作用随着时间的增长
在逐渐完成，所以强度也随着龄期的长短而不同。
3、水泥掺入量的影响。水泥土的强度随着水泥掺入量的增大而增大，水泥改良土的抗压强度和灰土比之间的关系可以近似用一条直线表示。
4、土样含水量对强度的影响。
5、摊铺工艺摊、铺厚度碾压遍数的影响。
二、水泥改良土的材料要求及配比
（一）材料要求
1、土：凡能被粉碎的土都能用水泥改良。
2、水泥：普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥或火山灰质硅酸盐水泥都可以用于路基改良，但应选用终凝时间较长（宜6h以上）的水泥。早强、快硬及受潮变质的水泥不应使用。宜采用标号较低的水泥，如32.5号水泥。
3、水：能饮用的水均可以应用。
（二）水泥改良土配比
1、根据指定的配比，在施工前进行现场试配，以指定的水泥剂量为中档，另增上、下浮动1%的水泥剂量两个档次，对每种水泥剂量进行平行试验的试件数量不少于9个。试件在规定温度下保湿养生6d，浸水1d后，进行无侧限抗压强度试验，并计算试验结果的平均值和偏差系数（Cv）。
平均抗压强度应满足下式要求：
（Cv小数计）
试件设计强度Rd采用0.5 MPa。
2、工地实际采用的水泥剂量应较室内试验确定的剂量多0.5%～1.0%。
三、水泥改良土在路基工程中的施工应用
（一）工程概况
某高速公路合同段的路段填料为高液限粉土，该土呈浅黄色，含水量大。路基93区顶层晴天晒干后，面层纵横开裂严重，行车碾压后呈粉状，雨天又易吸水，呈软塑状。
由试验结果可知，该土中细颗粒含量较多，内摩擦角小，承载力低，吸水能力强，天然含水量大，具有较大的可塑性。根据土的蒸发速率，夏季需晾晒4～5个晴天，春秋需6～8个晴天，才能达到施工的要求。而我国南方地区气候湿润，降雨频繁，可供路基施工的天数较少，靠晾晒降低含水量显然不行。故该土不宜直接用作路基填料。但该路段附近无符合要求的填料，要远距离调运，且该路段切方地段较多，废弃土方量大，影响当地的农业生产和生态平衡。因此，该路段路基处理的好坏，将直接影响到该标段公路路基的质量、工程进度与投资和周围的生态环境。
（二）施工准备
1、基底处理
清除地表植被，挖除树根等，基底处理后，根据不同的土质用不同的试验方法进行基底试验，检测合格后方可进行下道工序施工。
2、测量放样
用全站仪定出线路中线，每20m为一断面（曲线段每10米为一个断面），以桩橛标示，在线路中心、路肩处分别定出控制桩，以精确定出填筑范围，再在桩边打入竹条，绑扎好布条用以控制填筑厚度。
3、施工机械准备
水泥改良土施工受水泥最早凝结时间限制，施工过程是一个连续紧凑的过程，对施工组织要求较高，施工中不允许出现机械故障或由于工序不衔接等因素拖延或终止水泥改良土的施工，造成改良土中的水泥凝结，从而导致改良土施工的失败。
（三）施工工艺及控制要点
1、准备下承层
下承层检测合格后，进行水泥改良土施工，首先进行素土摊铺；根据层厚20cm 及松铺系数 1.25 计算素土数量，采用石灰划定 4m×3.5 m的方格网控制素土摊铺数量，并现场检测含水量，含水量控制在最佳含水量2%～3%，含水量
大时，翻开晾晒；含水量不足时，及时进行洒水。
2、初压整平
对摊铺好的素土进行静压初平碾压，使其表面平整，厚度均匀。该工序有利于水泥的均匀摊铺及拌合。
3、拌合
（1）填料试验
改良土填筑前，先对取土位臵土样进行取样试验，确定取土料符合水泥改良土的填筑要求。
（2）在平整好的场地上画出4m×4m的方格。根据松铺厚度，计算每车料的堆放距离，松铺厚度根据试验确定（压实厚度不允许超过30cm），在填筑过程中根据现场情况进行调整。
（3）装车时控制每车料的数量基本相等，卸料时设有专人指挥，严格按照事先确定好的每方格卸料车数进行控制，避免有的路段料不够或过多。填料完成后，初平静压一遍后，检查填料的厚度并测定其含水率及松散干容重，再进行水泥摊铺。 （4）水泥改良土水泥掺量按试验室提供的标准击实、压实度由各队技术室在每个段落、每层施工前进行技术交底。摊铺时用刮板将水泥均匀摊开，水泥摊铺完成后，表面要没有空白位置。
（5）在路拌机拌合时，设专人跟随拌和机，随时检查拌和深度，并配合拌和机操作员调整拌和深度，严禁在拌和层底部留有夹层。拌和一遍后，检查混合料的含水率，如土料水分过多或不足时要晾干或洒水润湿；拌合三遍后检查改良土是否拌合均匀，如不均匀，则继续拌合，直到拌合均匀为止。拌合均匀后检查的改良土的含灰量，合格后方能进行下一道工序。
4、碾压
（1）改良土处于最佳含水量或大于最佳含水量（1%～2%）时进行碾压。碾压前先检测含水量，合格后立即用推土机或轮胎压路机在初平的路段上快速碾压一遍，以暴露潜在的不平整。再将轮迹低洼处表层5cm以上耙松，用推土机整平后再用压路机快速碾压一遍。在整形过程中，严禁任何车辆通行，并保持无明显的粗细集料离析现象。
（2）碾压时先用20T压路机静压一遍（初压）→弱振一遍→强振三遍→静压收光一遍。碾压时先碾两侧，再碾压中间，轮迹搭接一般不小于20cm。碾压时每碾压一遍都进行压实度检测，及时掌握路基试验段的压实情况。碾压过程中，改良土必须始终保持湿润，严禁有“弹簧”、松散、起皮等现象。碾压结束之前，用平地机终平一次，使其纵向顺适，符合设计要求。
5、检验、养生
碾压完成后，标高、层厚、坡度用自动安平水准仪、3m铝合金直尺等仪器和工具检测。
外观鉴定：改良土表面平整、无起皮现象、无坑洼。边坡顺直，坡面平顺、稳定。
终压后的压实度用灌砂法检定。
压实完成后，用K30荷载车检测路基强度，检验不合格应及时进行补压。用钻芯取样机在现场按规定频率钻芯取样，以备检测灰土7d、28d无侧限抗压强度。在下层完成经检验质量合格后，可以立即铺筑上层。对于不能立即铺筑上层的或暴露于表层的改良土必须进行洒水养生，不得使改良土表面干燥，也不能忽干忽湿，养生期不少于7天。
施工第二层改良土前，应对前面完工层表面进行拉毛，并适当洒水，加强上下两层之间的有机结合。
（四）接缝和调头处的处理
1、同日施工的两工作段的衔接处，应采用搭接。前一段拌和整形后，留5～ 8m不进行碾压，后一段施工时，前段留下未压部分，应再加部分水泥重新拌和，并与后一段一起碾压。
2、经过拌和、整形的水泥改良土，应在试验确定的延迟时间内完成碾压。
3、应注意每天最后一段末端缝（即工作缝） 的处理。
4、纵缝的处理
水泥稳定土层的施工应该避免纵向接缝，在必须分两幅施工时，纵缝必须垂直相接，不应斜街。纵缝应按下述方法处理：
在前一副施工时，在靠中央一侧用方木或钢模板做支撑方木或钢模板的高度与稳定土层的压实厚度相同；混合料拌和结束后，靠近支撑木（或板） 的一部分，应人工进行补充拌和，然后整形和碾压。养生结束后，在铺筑另一幅之前，拆除支撑木（或板）；第二幅混合料拌和结束后，靠近第一幅的部分，应人工进行补充拌和，然后进行整形和碾压。
（五）水泥改良土的质量控制要点
1、改良土用的原材料进场前必须按有关规定进行相应的试验。
2、对初步确定的使用的混合料，必须进行重锤击实试验，并进行7d无侧限抗压强度试验。无侧限抗压强度必须符合设计要求。
3、水泥改良土剂量允许偏差为-0.5%，+1.0%。拌和后的混合料色泽均匀，无灰条、灰团。
4、控制含水量措施
防止积水，并配备抽水泵。下雨前用PVC塑料膜或彩条布覆盖近期待挖取土区域，减少雨水渗透。
5、控制土团粒径
场拌改良时，增加液压破碎工序，保证场拌均匀性和高效性。防止降雨影响。
改良土摊铺碾压工作面长度控制在100～300m，做到即摊即压，防止突发降雨造成质量损害。新铺的路段遇到突发降雨时用塑料膜覆盖。
参考文献
[1]王素灵.水泥改良土路基填筑施工技术[M].北京： 中国铁道出版社，2008.
[2]张天相.水泥改良土在铁路软基处理中的应用[J].黑龙江科技信息， 2011.31.
[3]王端昌.改良土路拌法施工在客运专线路基施工中的应用[J].科技情报开发与经济，2008.6.
摘要：水泥改良土具有良好的整体性、足够的力学强度，能适应重交通量高速公路路基的需要。本文即结合具体工程实例详细阐述了水泥改良土在路基工程中的施工应用。
关键词：水泥改良土；路基；配比；拌合；碾压
一、水泥改良土概述
（一）改良原理
改良土是一种性能较好且比较廉价的土工改良材料。它通过机械，使原状土与水泥充分混合，经过适当的养护期，即成为一种具有一定力学强度和耐久性能的土工改良材料，可以广泛地应用于水利、交通和建筑等各类土木工程中。水泥改良土作为一种土工改良材料，虽然在国内应用时间较晚，但是近年来在工程中广泛应用表明，只要能控制好水泥改良土的施工质量，一般来说就能够获得比较满意的效果。因而，这种土工改良材料愈来愈引起重视。
（二）影响水泥土抗压强度因素
1、土类的影响
有关资料表明土料的粒径和级配对水泥土抗压强度有很大的影响，配制水泥土最理想的土料类似于配制混凝土对骨料的要求，应当具有较好的粒径级配。通过试验证明，增加土中粗粒土含量可提高水泥改良土的强度，反之，水泥改良土的强度随着粘粒含量的增加而不断降低。
2、养护龄期的影响
在特定条件下配制的水泥土，由于水泥水化作用、固结作用随着时间的增长
在逐渐完成，所以强度也随着龄期的长短而不同。
3、水泥掺入量的影响。水泥土的强度随着水泥掺入量的增大而增大，水泥改良土的抗压强度和灰土比之间的关系可以近似用一条直线表示。
4、土样含水量对强度的影响。
5、摊铺工艺摊、铺厚度碾压遍数的影响。
二、水泥改良土的材料要求及配比
（一）材料要求
1、土：凡能被粉碎的土都能用水泥改良。
2、水泥：普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥或火山灰质硅酸盐水泥都可以用于路基改良，但应选用终凝时间较长（宜6h以上）的水泥。早强、快硬及受潮变质的水泥不应使用。宜采用标号较低的水泥，如32.5号水泥。
3、水：能饮用的水均可以应用。
（二）水泥改良土配比
1、根据指定的配比，在施工前进行现场试配，以指定的水泥剂量为中档，另增上、下浮动1%的水泥剂量两个档次，对每种水泥剂量进行平行试验的试件数量不少于9个。试件在规定温度下保湿养生6d，浸水1d后，进行无侧限抗压强度试验，并计算试验结果的平均值和偏差系数（Cv）。
平均抗压强度应满足下式要求：
（Cv小数计）
试件设计强度Rd采用0.5 MPa。
2、工地实际采用的水泥剂量应较室内试验确定的剂量多0.5%～1.0%。
三、水泥改良土在路基工程中的施工应用
（一）工程概况
某高速公路合同段的路段填料为高液限粉土，该土呈浅黄色，含水量大。路基93区顶层晴天晒干后，面层纵横开裂严重，行车碾压后呈粉状，雨天又易吸水，呈软塑状。
由试验结果可知，该土中细颗粒含量较多，内摩擦角小，承载力低，吸水能力强，天然含水量大，具有较大的可塑性。根据土的蒸发速率，夏季需晾晒4～5个晴天，春秋需6～8个晴天，才能达到施工的要求。而我国南方地区气候湿润，降雨频繁，可供路基施工的天数较少，靠晾晒降低含水量显然不行。故该土不宜直接用作路基填料。但该路段附近无符合要求的填料，要远距离调运，且该路段切方地段较多，废弃土方量大，影响当地的农业生产和生态平衡。因此，该路段路基处理的好坏，将直接影响到该标段公路路基的质量、工程进度与投资和周围的生态环境。
（二）施工准备
1、基底处理
清除地表植被，挖除树根等，基底处理后，根据不同的土质用不同的试验方法进行基底试验，检测合格后方可进行下道工序施工。
2、测量放样
用全站仪定出线路中线，每20m为一断面（曲线段每10米为一个断面），以桩橛标示，在线路中心、路肩处分别定出控制桩，以精确定出填筑范围，再在桩边打入竹条，绑扎好布条用以控制填筑厚度。
3、施工机械准备
水泥改良土施工受水泥最早凝结时间限制，施工过程是一个连续紧凑的过程，对施工组织要求较高，施工中不允许出现机械故障或由于工序不衔接等因素拖延或终止水泥改良土的施工，造成改良土中的水泥凝结，从而导致改良土施工的失败。
（三）施工工艺及控制要点
1、准备下承层
下承层检测合格后，进行水泥改良土施工，首先进行素土摊铺；根据层厚20cm 及松铺系数 1.25 计算素土数量，采用石灰划定 4m×3.5 m的方格网控制素土摊铺数量，并现场检测含水量，含水量控制在最佳含水量2%～3%，含水量
大时，翻开晾晒；含水量不足时，及时进行洒水。
2、初压整平
对摊铺好的素土进行静压初平碾压，使其表面平整，厚度均匀。该工序有利于水泥的均匀摊铺及拌合。
3、拌合
（1）填料试验
改良土填筑前，先对取土位臵土样进行取样试验，确定取土料符合水泥改良土的填筑要求。
（2）在平整好的场地上画出4m×4m的方格。根据松铺厚度，计算每车料的堆放距离，松铺厚度根据试验确定（压实厚度不允许超过30cm），在填筑过程中根据现场情况进行调整。
（3）装车时控制每车料的数量基本相等，卸料时设有专人指挥，严格按照事先确定好的每方格卸料车数进行控制，避免有的路段料不够或过多。填料完成后，初平静压一遍后，检查填料的厚度并测定其含水率及松散干容重，再进行水泥摊铺。 （4）水泥改良土水泥掺量按试验室提供的标准击实、压实度由各队技术室在每个段落、每层施工前进行技术交底。摊铺时用刮板将水泥均匀摊开，水泥摊铺完成后，表面要没有空白位置。
（5）在路拌机拌合时，设专人跟随拌和机，随时检查拌和深度，并配合拌和机操作员调整拌和深度，严禁在拌和层底部留有夹层。拌和一遍后，检查混合料的含水率，如土料水分过多或不足时要晾干或洒水润湿；拌合三遍后检查改良土是否拌合均匀，如不均匀，则继续拌合，直到拌合均匀为止。拌合均匀后检查的改良土的含灰量，合格后方能进行下一道工序。
4、碾压
（1）改良土处于最佳含水量或大于最佳含水量（1%～2%）时进行碾压。碾压前先检测含水量，合格后立即用推土机或轮胎压路机在初平的路段上快速碾压一遍，以暴露潜在的不平整。再将轮迹低洼处表层5cm以上耙松，用推土机整平后再用压路机快速碾压一遍。在整形过程中，严禁任何车辆通行，并保持无明显的粗细集料离析现象。
（2）碾压时先用20T压路机静压一遍（初压）→弱振一遍→强振三遍→静压收光一遍。碾压时先碾两侧，再碾压中间，轮迹搭接一般不小于20cm。碾压时每碾压一遍都进行压实度检测，及时掌握路基试验段的压实情况。碾压过程中，改良土必须始终保持湿润，严禁有“弹簧”、松散、起皮等现象。碾压结束之前，用平地机终平一次，使其纵向顺适，符合设计要求。
5、检验、养生
碾压完成后，标高、层厚、坡度用自动安平水准仪、3m铝合金直尺等仪器和工具检测。
外观鉴定：改良土表面平整、无起皮现象、无坑洼。边坡顺直，坡面平顺、稳定。
终压后的压实度用灌砂法检定。
压实完成后，用K30荷载车检测路基强度，检验不合格应及时进行补压。用钻芯取样机在现场按规定频率钻芯取样，以备检测灰土7d、28d无侧限抗压强度。在下层完成经检验质量合格后，可以立即铺筑上层。对于不能立即铺筑上层的或暴露于表层的改良土必须进行洒水养生，不得使改良土表面干燥，也不能忽干忽湿，养生期不少于7天。
施工第二层改良土前，应对前面完工层表面进行拉毛，并适当洒水，加强上下两层之间的有机结合。
（四）接缝和调头处的处理
1、同日施工的两工作段的衔接处，应采用搭接。前一段拌和整形后，留5～ 8m不进行碾压，后一段施工时，前段留下未压部分，应再加部分水泥重新拌和，并与后一段一起碾压。
2、经过拌和、整形的水泥改良土，应在试验确定的延迟时间内完成碾压。
3、应注意每天最后一段末端缝（即工作缝） 的处理。
4、纵缝的处理
水泥稳定土层的施工应该避免纵向接缝，在必须分两幅施工时，纵缝必须垂直相接，不应斜街。纵缝应按下述方法处理：
在前一副施工时，在靠中央一侧用方木或钢模板做支撑方木或钢模板的高度与稳定土层的压实厚度相同；混合料拌和结束后，靠近支撑木（或板） 的一部分，应人工进行补充拌和，然后整形和碾压。养生结束后，在铺筑另一幅之前，拆除支撑木（或板）；第二幅混合料拌和结束后，靠近第一幅的部分，应人工进行补充拌和，然后进行整形和碾压。
（五）水泥改良土的质量控制要点
1、改良土用的原材料进场前必须按有关规定进行相应的试验。
2、对初步确定的使用的混合料，必须进行重锤击实试验，并进行7d无侧限抗压强度试验。无侧限抗压强度必须符合设计要求。
3、水泥改良土剂量允许偏差为-0.5%，+1.0%。拌和后的混合料色泽均匀，无灰条、灰团。
4、控制含水量措施
防止积水，并配备抽水泵。下雨前用PVC塑料膜或彩条布覆盖近期待挖取土区域，减少雨水渗透。
5、控制土团粒径
场拌改良时，增加液压破碎工序，保证场拌均匀性和高效性。防止降雨影响。
改良土摊铺碾压工作面长度控制在100～300m，做到即摊即压，防止突发降雨造成质量损害。新铺的路段遇到突发降雨时用塑料膜覆盖。
参考文献
[1]王素灵.水泥改良土路基填筑施工技术[M].北京： 中国铁道出版社，2008.
[2]张天相.水泥改良土在铁路软基处理中的应用[J].黑龙江科技信息， 2011.31.
[3]王端昌.改良土路拌法施工在客运专线路基施工中的应用[J].科技情报开发与经济，2008.6.