1、前言
当黄土路基填土含水量较高，通过晾晒很难达到最优含水率或晾晒占用工期较长，加上绿色环保施工限制时，需要采用新的施工技术进行处理；华夏桥梁有限公司国道215汾西界至太原西段南移新建工程二分部经过实践及科学试验研究，针对本项目黄土填方路基段路基填料含水量较高的特点，形成了高含水量黄土地区路堤快速施工工法，本工法以提高功效绿色施工为着眼点，从路基基底处理、填料掺灰改良、综合压实技术等方面入手，提高了高含水量黄土地区路堤填筑的压实度，保证了填方路堤的施工质量。
2、工法特点
(1)通过对高含水量黄土填料进行掺灰改良，不仅可以减少摊铺晾晒的时间，加快施工进度，确保工期，而且可以确保路堤填筑压实质量达到规范和设计要求。
(2)通过压实方式的调整，确保高含水量黄土填料达到设计要求的压实度。
3、适用范围
适用于高含水量黄土填料地区公路填方路堤快速施工。
4、工艺原理
本工法以提高功效绿色施工为着眼点，从路基基底处理、填料掺灰改良、综合压实技术等方面入手，提高了高含水量黄土地区路堤压实度，保证了填方路堤的施工质量。
5、工艺流程及操作要点
路基清表完成后，按规范及设计要求对路基进行处理，填筑严格按“三阶段，四区段，八流程”工艺流程组织施工。施工区段划分在200m为宜，以控制改良土摊铺、上料时间短，能迅速的封闭填筑表面，减少对大气的污染，确保绿色高效施工。 5.1工艺流程
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图1 工艺流程图
5.2操作要点 5.2.1施工准备
详细审核设计文件、设计图纸，进行施工调查及现场核对工作；按设计单位提供的测量资料。首先测量施工路段的填前高程，然后根据路基填筑高度以及路基设计坡坡率，计算路基试验段填土宽度，为保证路基边缘压实度，路基实际填筑宽度比设计宽度每侧加宽50cm。使用全站仪逐点放样，每20米订出中、边桩，撒灰线。
开工前在路基两侧纵向开挖临时排水沟，在地势低洼地段应在边沟外侧作好沿边沟的土埂，防止雨天汇水。路基施工中，填方路段设置4％的排水横坡。
对路基填料取用地进行地质、水文、土质情况进行详细的调查，由试验室采取土样进行土工试验，取得路基填料掺灰试验数据。
按照标准化施工要求，提前制作填筑区、平整区、碾压区、检查区等标识牌，按照施工程序进行标识牌的安放工作。
施工试验段，确定填筑各项工艺参数。 5.2.2基底处理
施工前按照规范及设计要求，清除杂草及表层的耕植土、腐殖土后进行碾压，目的是通过提高地基土的抗剪强度、改善地基土的压缩特性，消除或减少基底土的不良特性。
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5.2.3施工放样
1、在已确定的路基上恢复中线，在中线上每20米设一桩，并在两侧边缘对应设指示桩。
2、路基填筑按虚铺厚度25cm、压实厚度不超过20cm分层进行填筑，并做成排水横坡，以免施工层积水。因此每层施工时，在中桩、两侧指示桩处用明显标记标出石灰土层边缘设计厚度，并在指示桩处用红油漆标出松铺厚度。 5.2.4闷灰翻拌
1、闷料场地布置
闷料场地选取在挖方段取土场范围内，取土面积应满足施工需求。闷料场四周挖设排水沟，以保证及时排除场内积水。
2、素土选取
采集土料前取土场范围内用推土机清表30cm，清除耕植土、腐殖土，并用挖掘机挖除树木及树根，确保素土质量满足设计及规范要求。
3、掺灰量计算
掺灰前先根据取土位置的天然含水量和自然湿密度计算出其干密度ρ干，需要掺灰质量计算公式为：
m=V×ρ干×i%
式中：m为掺生石灰重量
V为拟掺灰的取土方量 ρ干为取土位置的干密度 i%为拟掺灰的灰剂量 4、闷灰
为使掺加的生石灰在土中能充分消解，降低土的含水量，闷灰在取土场集中进行，石灰采用生石灰，闷灰建议按2-3%灰剂量进行（根据试验情况合理选择，并考虑到石灰剂量会随时间而衰减，因此在计算掺灰剂量时根据情况适当增加百分点），闷灰前首先要合理安排工作计划，根据工程需要和天气预报情况进行取土坑区闷料，且必须先闷先用，边用边闷，闷灰时，先将取土区略加平整，根据取土区取土方量和拟掺灰剂量计算好石灰用量，将生石灰均匀摊铺于取土区上，先用挖机取土翻拌，挖掘机翻拌时，不要一挖一斗，石灰与土块分离，应每次挖30cm厚度左右，
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从取土底部逐渐上挖，让土大致松散地流入斗中，同时石灰也流入斗中，起到一定的拌合作用。然后挖掘机转身撒料于土堆上，起到二次拌合作用，挖掘机第一次翻拌打堆后，再用推土机翻堆二至三次，以达到均匀闷灰，最后用挖掘机拍实表面，堆放于高于原地面、排水通畅地带。
5、翻拌
为保证闷灰石灰土的均匀性，在闷灰2-3d后采用挖掘机对灰土进行翻拌处理。挖掘机翻拌顺序采用后退式、翻拌土前置的顺序进行，翻拌过程中应注意尚未粉碎、结团、大块土等，用挖掘机在翻拌时对上述土体采用敲打、滚动、翻落等方式进行初步粉碎，为下一步闷灰创造条件。翻拌时，由试验人员检测翻拌土的含水量。翻拌的次数根据闷灰的效果、土体粉碎程度和土的含水量来决定，一般情况下翻拌次数不小于2次，对于难以粉碎土质可增加翻拌次数或适当增加石灰用量，直至闷灰的颗粒均匀、无生料夹生料、含水量不大于最佳含水量5%为止。 5.2.5摊铺拌和
1、石灰土运输
石灰土使用前由试验室人员自检灰剂量，灰剂量不得小于试验确定的掺灰量，自检合格后报监理工程师进行抽检，监理抽检合格后方可装车运土，白灰土运输过程中，按照需求量、运距和生产能力配置运输车辆。
2、石灰土摊铺、拌合
1）填筑前在处理好的下承层上用石灰在填筑范围内打方格网，方格网尺寸应事先计算好，计算时考虑每车的装车方量和规范要求的30cm松铺厚度，保证一格一车土，装载机推开后能够互相连续且厚度均匀（30cm左右）。现场每个网格的面积计算方法如下：
A=N/H
式中：A—每个网格的面积 N—每车所装填料虚方 H—拟定的虚铺厚度
方格网尺寸为8m*10m的方格，经量测每车的运土量为20m3，虚铺厚度按25cm计算，每方格网卸土1车。现场安排专人指挥车辆按方格网卸料，保证一格一车料，备料结束后，根据标示虚铺高度，先用推土机大致粗平，然后用平地机精平，清余
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补缺，保证表面平整。
2）摊铺整平后采用灰土拌合机将白灰土再次拌合，拌合时应破坏下层1cm厚的表面，以利于上下层粘结及消除夹层。拌合时设专人跟随拌合机，每间隔20米左右挖验一处检查是否拌合到底，严禁在拌合层底部留有素土夹层，对拌合不到底的段落拌合机必须返回重新拌合。
3）充分拌合均匀后及时进行灰剂量检测，局部灰剂量不足时，及时加灰重新拌合，经监理工程师检验合格后方可进行碾压。 5.2.6整平碾压
1、整平采用平地机整平。在石灰土拌合均匀灰剂量检测合格后，先用振动压路机全轮快速的稳压一遍，使低洼处及时暴露，再用平地机大面积精平。直线段由两侧向中间刮平；曲线段由内向外刮平，平地机每次整平都需要按规定的路拱和横坡度进行整平。
2、整平后立即用压路机在路基全宽范围内进行碾压，直线段内从两侧向中间碾压，曲线段内由内向外侧碾压。第一遍先用25t振动压路机错1/2轮进行弱振压实，碾压速度2.3-2.7km/h；后用振动压路机中振一遍，碾压速度2.0-2.3km/h；中振过后强振2遍，碾压后表面无裂纹、平整光洁为止。石灰土表面始终保持湿润，如表面过干，及时补充水分，如有“弹簧、松散、起皮”等现象，要及时翻开重新拌合及晾晒，使其达到质量要求。 5.2.7养生
1、碾压结束经压实度检测合格后，应立即上土覆盖，并进入下一层灰土的施工准备阶段。
2、对于不能及时上土覆盖的，应洒水保持灰土层表面湿润，直至下一灰土层的施工。养生期间，禁止施工车辆通过。 5.2.8坡面整修
路基填筑整修验收应在贯穿整个填筑过程中进行，每填高2m对路基边坡整修验收一次。整修时，将路基两侧超填部分刷坡收至下层填筑面，并对刷坡成型后的路堤边坡及时用挖掘机斗面进行夯拍、整平，以减少雨水对边坡的冲刷侵蚀。
6、材料与设备
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表1 机械设备表（每一作业面） 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 机具设备名称 挖掘机 推土机 自卸汽车 装载机 平地机 振动压路机 雾喷车 灰土拌合机 小型夯实机械 全站仪 水准仪 压实度检测设备 数量 2台 1台 5辆 2台 1台 2台 1台 1台 1台 1台 1台 1套
备注 取土、装土及焖灰等 摊铺 运土 改良土拌合上料 平整 压实 雾喷 灰土拌和 边角夯实 测量放线 标高控制 检测压实度 7、质量控制
1、路堤填筑采用水平分层填筑法施工，即按照横断面全宽分成水平层次逐层向上填筑。每层压实厚度不超过20cm。
2、路基填料通过土工试验后，还要满足：
（1）不得使用淤泥、沼泽土、种植土、垃圾、腐殖土。
（2）液限大于50、塑性指数大于26的粘土含水量超过规定不得直接用于路基填筑。
3、路基填筑发现土质变化，除重做击实试验，依据试验数据指导施工外，不同土质应分层填筑。分界最小厚度不小于500mm。发现不合格的填料及时清除出场。
4、若在施工中遇雨，应及时碾压完成，并做成2%～3%的排水横坡。雨后进行压实度复检，根据检测结果进行复压，湿软处进行翻晒或掺灰处理。
5、生石灰在土中能充分消解，并能降低土的含水量，闷灰和翻拌是关键，确保闷灰的时间，确保闷灰的颗粒均匀、无生料夹生料，并确保含水量不大于最佳含水量5%。
6、路堤所用掺灰填料必须要经过试验人员的检测，配比达到试验效果要求方可进行取料，料场必须安排专人负责备料、装车时的旁站。
7、翻拌必须保证拌合的深度，确保拌和均匀。拌合时设专人跟随拌合机，每
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间隔20米左右挖验一处检查是否拌合到底，严禁在拌合层底部留有素土夹层，对拌合不到底的段落拌合机必须返回重新拌合。
8、测量人员全程跟踪测量，控制填筑厚度、路拱及平整度，并及时的把测量成果反馈给现场施工员及设备操作手。
9、施工路段上的碾压设备要严格按照施工工艺和操作规程运行，严禁各种违规操作。
10、对路段上出现的一些起皮、离析、弹簧等质量问题要及时调配相关设备和人员处理，自检合格后方可报监理验收。
11、施工过程中依据《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80/1-2017）、《公路路基施工技术规范》（JTG F10-2019）对路基填筑质量进行检验。
土质路基施工质量检验标准
项次 检测项目 零填及挖方路基(m) 0~0.3 0.3~0.8 0~0.8 0.8~1.5 ＞1.5 ≥96 ≥94 ≥93 不大于设计值 ＋10,－15 50 不小于设计值 15 ±0.3 不陡于设计坡度 每200m 测4个断面 每200m测4点，弯道加测HY、YH两点 每200m测4处 3米直尺：每200m测2处×10尺 每200m测4个断面 每200m抽查4处 查施工记录 规定值或允许偏差 ≥96 检查方法和频率 1 压 实 路床 路度（％） 堤上路堤 (m) 下路堤 弯沉值(0.01mm) 纵断面高程(mm) 中线偏位(mm) 宽度（mm） 平整度(mm) 横坡（%） 边坡 2 3 4 5 6 7 8 8、安全措施
1、坚决贯彻现场安全生产六大纪律和加强安全生产的各项规定。 2、加强安全教育，抓好文明施工及落地手清工作。
3、建立安全领导小组，项目经理任组长。工地设专职安全员，各班组设兼职安全员，在开工前召开全体施工人员安全会议，进行安全教育培训，培训合格后方可上岗。对安全技术进行交底，订立安全文明生产奖罚制度。
4、建立防火责任制，设兼职消防员，重点部位设消防器材。
5、特种作业人员须经有关部门的技术培训，经考试合格后，持有上岗证。机
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电设备实行定机、定人、定岗、定期检修，非操作人员、非检修人员不得擅自启用，机电设备、电气设备保证接地或接零，并设漏电保护装置，电工要加强电气设备的安全检查及保护。
6、工地设置安全宣传标语和安全警示牌。 7、施工机械挂安全操作牌，操作人员持证上岗。 8、施工现场及道路做到平整、整洁、畅通。
9、现场材料按规格、品种堆放整齐,并挂牌以资识别。 10、现场职工配戴安全帽，严禁酒后上岗。
11、生活设施配套安全、卫生并符合有关管理部门的规定和要求。建立卫生区包干责任制，尤其要加强食堂卫生管理，防止疾病流行和中毒事故的发生。
12、为了在施工中不受外界影响，施工前应在工区外加设护栏，井口、孔口要设置护栏等，防止人或物品坠落。
13、挖掘机挖土时应注意工作位置必须稳固平坦、履带应当制动。检修机械时应熄灭发动机，试机和行走中严禁铲斗内、臂杆、履带和机械上站人，装车时严禁挖斗在汽车驾驶楼上方经过，向运土车辆卸土时，应降低铲斗高度，防止偏载和破坏车厢，铲斗运转范围内严禁站人。
14、运土车辆在运行过程中，应以轻车让重车，取土场和卸土地点，先出后进为原则，在取土场和卸土地点会车，尽量减少在工地和取土场便道上会车，减少堵塞，确保畅通。
15、运土车辆应严格遵守机械操作规程，卸土中应切记车辆上方有无电线、电缆等物，避免发生危险，在行驶过程中应落下车斗，并严禁载人，拆修卸车系统时应对车厢加以可靠支撑，防止落下伤人。
16、加强便道的维修养护工作，确保便道平顺。行驶安全舒适。卸车场内和便道连接处道路应平顺坚固稳定，宽度不小于4.5m,防止车辆倾覆。
17、在不便转弯和行驶路段，应设置明显的指示牌，提醒来往车辆注意避让，在行驶或交通繁忙地段，应设专人指挥交通，以免发生堵车或交通事故，影响工程进度。
9、环保措施
9.1林木、植被、土地及地下水资源保护措施
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1、对施工人员加强保护自然资源教育，严禁随意砍伐树木的教育。 2、保护原有植被，对合同规定的施工界限外的植物、树木等维持原状；砍除树木和其它经济植物时，事先征得所有者和业主的同意，严禁超范围砍伐。
3、及时清运桥涵施工中开挖的土石方，不填塞河、沟等。
4、充分做好弃土场地的植被恢复与绿化、临时施工场地的复耕还田工作。 5、营造良好环境。在施工现场和生活区设置足够的临时卫生设施，经常进行卫生清理，同时在生活区周围种植花草、树木，美化生活环境。 9.2水环境保护措施
1、靠近生活水源的施工，用沟壕或堤坝同生活水源隔开，避免污染生活水源。 2、施工机械的废油废水，采用隔油池等有效措施加以处理，不超标排放。 3、生活污水采取二级生化或化粪池等措施进行净化处理，经检查符合标准后排放。
9.3大气环境保护措施
1、在设备选型时选择低污染设备，并安装空气污染控制系统。
2、在运输水泥、石灰等易飞扬物料时用篷布覆盖严密，并装量适中，不超限运输。
3、配备专用洒水车，对施工现场和运输道路经常进行洒水湿润，减少扬尘。 4、对汽油等易挥发品密闭存放，并尽量缩短开启时间。
5、在有粉尘的作业环境中作业，除洒水外，作业人员配备劳保防护用品。 9.4生态环境保护措施
营造良好环境。在施工现场和生活区设置足够的临时卫生设施，经常进行卫生清理，同时在生活区周围种植花草、树木，美化生活环境。对有害物质（如燃料、废料、垃圾等）要通过焚烧或其它措施处理后运至指定地点进行掩埋，防止对动、植物造成损害。
10、效益分析
国道215汾西界至至太原西段南移新建工程二分部，线路大部分路段为高含水率低液限黏质黄土区（天然含水率22~28%），高于最优含水量（15.6%）7-13个百分点，并且通过晾晒达到最有含水量比较困难，加上绿色环保施工的需要，经过实践及科
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学试验研究，采用了本工法施工，减少了机械翻晒的时间和费用，加快了施工进度，确保了绿色施工，保证了填方路堤的质量，取得了较好效果，已成型部分路堤被评为全项目的样板示范路段，由业主组织全线八个分部进行了施工观摩。
11、应用实例
由华夏桥梁有限公司承建的国道215汾西界至太原西段南移新建工程二分部，位于河南省太原市阳曲县，属于国家一级公路标准，该线路大部分路段为高含水率低液限黏质黄土区（天然含水率22~28%），高于最优含水量（15.6%）7-13个百分点，并且通过晾晒达到最有含水量比较困难，单次填筑厚度0.2m。路堤填土高度最大31.3m，填土方约200万m3。
该施工工法同时也在华建第十一工程局有限公司承建的国道215太原西至豫陕界段南移新建工程七分部成功得到了应用，经验证实施效果良好。
施工中通过对高含水量黄土填料路堤施工的总结，基本掌握了高含水量黄土地区路堤快速、绿色施工技术，确保了高含水量黄土地区路堤施工的质量、安全和进度，各项指标均符合设计和规范要求。
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