欧海湖，谭树成，杨仕波，付文涛，秦 华，樊明松
(四川蜀渝石油建筑安装工程有限责任公司，四川 成都 610000)
1 概述
在当前道路基层方面，对钻前工程的设计中，场坪和道路基层均采用20 cm连砂石基层，但是连砂石作为不可再生的自然资源，其材料价格较高，且很多地区不易购买。用于地基处理的片石、块石等资源较为短缺，在很多地区同样价格较高且不易购买[1]。采用石化技术对土体进行石化处理，可显著提高土体的水稳性和压实性，处治并压实后的土体含水率低、承载力高、水稳性好，可直接作为道路及场坪基层使用，其上可直接浇筑混凝土面层或者铺设装配式混凝土面层[2-3]。
2 现场土体含水率调查
近年来，对典型的钻前工程现场土体进行了取样，测定了其含水率，为黏土石化技术在钻前工程中的应用提供基础数据和科学依据，在开展黏土石化技术工程应用之前，要先测定和掌握现场土体的含水率，根据含水率的高低状况，采用不同的材料配比及处治方式[4]，见表1。
表1 代表性的井场现场土体含水率统计
由表1可知，根据含水率检测，用得出的数据来确定减水粉剂和液剂的用量。
3 固化土基层现场试验研究
3.1 工程概况
威204H79平台钻前工程项目位于四川省威远县高石镇小湾村7组；井场平面尺寸为125 m(长)×80 m(宽)，井场区域地貌为丘陵地带，井场纵向轴线沿西北东南方向布置；维修公路4.0 km、改建公路0.18 km、新建公路0.442 km，道路总长4.622 km，见图1。
3.2 试验目的
1)通过现场实验的方法，研究石化土基层的施工工艺[5]。
2)通过现场试验来验证石化技术材料的配比以及石化土基层和混凝土面层的厚度的准确性。
3.3 试验方案设计
试验场地分为三个区域，分别是：A区：试验进场新建道路区域；B区：井场前场填土区域；C区：传统换填法区域，其中A，B两区域均使用黏土石化技术分别处理道路及场坪，而C区作为对照组利用传统换填法对场坪进行处理，最终通过检测路基和基层的承载力及稳定性等性质，研究石化技术实际工程应用效果。
3.4 现场施工过程与内容
根据《黏土石化技术路面基层技术规范》，对进场道路路基填料拟采用土壤减水粉剂和土壤稳定液剂进行处治，新建进场道路为239 m，处治路基宽度为4.5 m，处理厚度为0.5 m。
3.4.1 进场道路底基层施工
1)用挖机翻挖进场道路底基层，深度约为0.6 m(包含10 cm与土壤稳定液剂拌合形成的基层)。
2)将计量好的土壤减水粉剂均匀摊铺于现场相应处理区域土料上，将土壤减水粉剂与土进行拌合。
3)采用18 t～22 t压路机碾压，进行静压2次和动压3次，压实后的底基层处治层厚度为0.6 m，压实度要求：不小于90。
3.4.2 进场道路基层施工
1)用土壤减水粉剂拌合场内弃方土壤。
2)挖掘机对已处理的道路地基刨松10 cm，将土壤稳定液剂喷洒在刨松的路基上。
3)转运用减水增实粉剂处理好的土壤进行摊铺25 cm、与刨松的地基充分拌合，作业深度为50 cm。
4)转运用土壤减水粉剂处理好的土壤进行摊铺20 cm、与刨松的地基充分拌合，与刨松的10 cm地基形成30 cm拌合了土壤稳定液剂的基层。
3.4.3 进场道路路面施工
采用碎石路面，在最后一次碾压完路面基层后，将3 cm～5 cm粒径的碎石铺撒在路面基层上，再用压路机将其碾压嵌入路面基层，形成碎石路面，起到保护路面基层和防滑的作用。
4 饱和土石化技术现场检测过程
4.1 回弹弯沉试验
由黏土石化剂处理过和未经处理过的其结构的路基(地基)和基层检测项目，在各检测项目修筑完成并养护后，开始对其做结构承载力试验[6]。弯沉试验采用贝克曼梁法测定路基回弹弯沉。现场试验过程见图2。
4.2 压实度试验
路基压实度的测定主要包括室内标准密度(最大干密度)确定和现场密度试验[7]。现场试验过程见图3。
4.3 环境影响分析
针对现场水样、土样、掺黏土石化粉剂的土样和掺粉剂加液剂的土样四种样品分别开展短期强化浸出实验[8-9]。进一步评估环境风险，试验过程见图4。
5 饱和土石化技术试验结果与分析
5.1 进场道路路基试验结果与分析
1)回弹弯沉试验采用贝克曼梁测定回弹弯沉的方法，基层试验结果见表2，表3。经检测，未处理路基回弹弯沉代表值为211.6×10-2mm，已经处理路基回弹弯沉代表值为267.3×10-2mm。小于设计弯沉290×10-2mm，满足设计要求。
表2 贝克曼梁测进场道路路基回弹弯沉试验结果(未处理)
表3 贝克曼梁测进场道路路基回弹弯沉试验结果(已处理)
2)压实度试验。
采用灌砂法测定压实度的方法，路基压实度现场试验结果见表4，表5，经检测，路基的压实度均大于设计要求的93%，符合设计要求。
表4 灌砂法测进场道路路基压实度试验结果(未处理)(一)
表5 灌砂法测进场道路路基压实度试验结果(已处理)(一)
5.2 进场道路基层试验结果与分析
1)回弹弯沉试验。
采用贝克曼梁测定回弹弯沉的方法，基层试验结果见表6，表7。经检测，未处理过基层回弹弯沉代表值为229.3×10-2mm，已处理过基层回弹弯沉代表值为170.0×10-2mm，小于设计弯沉290×10-2mm，满足设计要求。
表7 贝克曼梁测进场道路基层回弹弯沉试验结果(已处理)
2)压实度试验。
采用灌砂法测定压实度的方法[10]，路基压实度现场试验结果见表8,表9，经检测，基层的压实度均大于设计要求的93%，符合设计要求。
6 环境影响试验结果与分析
对于黏土石化剂的相关检测项目有很多，其中包括重金属含量检测，还包括氯甲烷、氯乙烯、氯仿、甲苯、氯苯、苯乙烯、二氯苯等物质含量的检测。以下仅列出部分重金属检测含量，未列出的相关物质含量均符合规范要求。具体相关结果可参照检测报告。
表8 灌砂法测进场道路路基压实度试验结果(未处理)(二)
表9 灌砂法测进场道路路基压实度试验结果(已处理)(二)
6.1 掺粉剂的土样重金属浸出分析
掺粉剂的土样样品经过浸出实验，实验结果见表10，经检测，样品不属于具有浸出毒性的危险废物。
表10 掺粉剂的土样的重金属浸出质量浓度
6.2 掺粉剂和液剂的土样重金属浸出分析
掺粉剂和液剂的土样样品经过浸出实验，实验结果见表11，经检测，样品不属于具有浸出毒性的危险废物。
表11 掺粉剂和液剂的土样的重金属浸出质量浓度
7 结语
1)通过现场路用性能检测，经黏土石化技术处理的基层与未经黏土石化技术处理的底基层在压实度和承载力检测结果上相比，已处理的基层比未处理的底基层压实度更高，承载力更强，甚至承载力数据是未处理的2倍以上。
2)将这次现场试验结果与JTGT F20—2015公路路面基层施工技术细则相比证明，经过黏土石化技术处理的石化土是可以完全替代石灰土等作为基层路面结构使用的，而且经过处理的石化土具有石灰土等不具备的水稳性。
3)通过现场取样，结合室内环境影响分析，使用黏土石化技术处理过的道路以及场坪能够满足路用性能要求和环保标准。
