淺談高速公路工程中膨脹土路基的施工工藝

王海

（重慶千牛建設(shè)工程有限公司　重慶　400700）

淺談高速公路工程中膨脹土路基的施工工藝

王海

（重慶千牛建設(shè)工程有限公司重慶400700）

進入21世紀以來，我國的私有車輛數(shù)量越來越多，高速公路發(fā)展也越來越迅速，在這一過程中，路基施工的質(zhì)量對于高速公路的整體影響有著很大的影響，而對于高速路路基有著最大影響的便是膨脹土質(zhì)區(qū)域，在這一區(qū)域之下的路基很可能會在的使用過程中發(fā)生巨大的變化，從而使得高速公路發(fā)變形。本文主要針對高速公路中膨脹土路基的施工工藝進行了全面詳細的闡述，以期為其他高速公路工程修建過程中提供參考。

高速公路；膨脹土；路基；施工工藝

引言

膨脹土是一種地質(zhì)在漫長演變歷史中所形成的一種具有高失水收縮、吸水膨脹的土質(zhì)。這一類土質(zhì)對于現(xiàn)代工程的建設(shè)有著直接的影響，情況嚴重時甚至會帶來垮塌的威脅。膨脹土在我國有著極為廣泛的分布，近幾年來在我國大力發(fā)展公路工程建設(shè)的過程中，由于涉及線路廣泛，導致公路工程修建過程中遭遇了越來越多的膨脹土土質(zhì)，這對于公路工程的建設(shè)工作來說，有著極大的影響。

1　膨脹概述以及產(chǎn)生工程病害原因

膨脹土是一種具有極強的可塑性，還具有極強的親水性，在其膨脹的過程中能夠吸收大量的水分，而在收縮的過程中失去水分，其物理力學性能特別不穩(wěn)定。在巖石地帶進行公路工程修建的時候，其所遇到的最大妨礙就是膨脹土的區(qū)域。這主要是由于膨脹土的土質(zhì)有著較高的遇水膨脹性，在這類路基上進行道路施工之后，一旦遭遇雨水，其膨脹土路基就會發(fā)生劇烈的體積變化，從而直接影響到整條道路的穩(wěn)定性，嚴重情況下甚至出現(xiàn)路面地陷或者裂縫等現(xiàn)象。而最近幾年來，我國在不斷發(fā)展公路工程修建技術(shù)的過程中，加大了對膨脹土土質(zhì)的研究力度，找出能夠解決膨脹土膨脹問題的解決方法，并且對于膨脹土具體的運作機理也進行了分析，在將這一技術(shù)理論應用到道路工程中的建設(shè)中后，便能夠使得整個膨脹土路基具有更為良好的穩(wěn)定性。

2　判別膨脹土以及分類方式

在膨脹土區(qū)域內(nèi)進行高速公路修建的過程中，首先要對該區(qū)域內(nèi)部的膨脹土分布進行調(diào)查，充分的了解該區(qū)域內(nèi)什么位置有膨脹土存在，此外，還要對膨脹土的具體性質(zhì)和高速公路工程修建的具體要求加以了解，只有完全掌握了各個方面的體系，才能夠切實有效的對高速公路工程修建過程中所產(chǎn)生的變化快速進行應對。依照我國之前在膨脹土區(qū)域中進行修建的公路工程案例可以明顯看出：膨脹土土質(zhì)并不是高速公路修建過程中不可能解決的困難，只有對膨脹土土質(zhì)的錯誤認識才是最大為嚴重的錯誤。近幾年來，我國道路建設(shè)部門，專門針對膨脹土體系進行了大量的研究，并且還針對膨脹土的不同種類和型號進行了分類。例如利用對膨脹土中所存在的膨脹物質(zhì)進行分解，可以明顯發(fā)現(xiàn)膨脹土中所存在的各種不同礦物質(zhì)的比例、膨脹幅度、塑性等方面的數(shù)據(jù)。通常膨脹土在高速公路工程中的一般表現(xiàn)有下面幾個方面：

2.1膨脹土極易造成高速公路工程的裂縫

在建設(shè)過程中，假如技術(shù)人員和施工人員都沒有采取相應的措施來科學處理膨脹土，那么就會讓高速公路工程出現(xiàn)裂縫問題。通常這種裂縫會以兩種方式出現(xiàn)：①高速公路路面上的裂縫，這些裂縫中有些會在其中發(fā)現(xiàn)一些粘土；②出現(xiàn)在高速公路工程的內(nèi)部，這類裂縫在外表不易觀察。

2.2在平原和盆地地區(qū)能夠經(jīng)常發(fā)現(xiàn)膨脹土

因為在平原和盆地地區(qū)，這里的地勢比較平坦，不會有巨大的坡度，這些地方比較容易發(fā)現(xiàn)膨脹土，所以在這些地方進行高速公路工程的施工需要特別的留意。

2.3膨脹土產(chǎn)生的裂縫會隨溫度的變化而變化

假如因為膨脹土的原因而導致的高速公路的裂縫，那么當環(huán)境溫度發(fā)生變化的時候，裂縫也會發(fā)生變化，溫度升高裂縫變大，溫度降低裂縫變小。

2.4遇到膨脹土的土質(zhì)不易判斷

因為環(huán)境的因素千差萬別，所以每個地方的土質(zhì)不可能完全相同，這就導致了在高速公路施工的過程中，遇到有些土質(zhì)不易對其判斷是否是膨脹土。這時需要科學詳細的對其進行分析，進而能夠得到正確的結(jié)果，采取有效的措施進行之后的高速公路施工。

3　高速公路工程中膨脹土路基的施工工藝

3.1路基斷面的施工工藝

在進行高速公路路基工程的施工時，一定要把握好各項規(guī)格尺寸，技術(shù)人員要嚴格把控路基的尺寸，并且要經(jīng)過科學的計算對高速公路的坡度進行設(shè)計。高速公路工程如果在施工時需要防滲處理的話，就要采取必要的防滲措施來進行施工，不能省略任何一個步驟。在路肩設(shè)計的時候為了讓高速公路下的水分能夠充分的穩(wěn)定，應該將高速公路的路肩設(shè)計的寬一些。要想讓排水更為順利，需要將路肩的橫向坡度設(shè)計的盡量大。在施工的過程中需要應用相同的材料來建設(shè)路面和路肩，這樣可以防止水分下滲和確保路基水分均勻，同時要加強防滲的措施。

3.2路基排水

高速公路工程施工中對膨脹土路基的填料工作，確保道路能夠順利排水是極為重要的。因為要阻止道路排水浸潤土壤、防止水分滲入地下，所以需要科學的設(shè)計，采用有效的措施進行高速公路的排水，合理布置好路塹與高路堤的邊溝出口，具體布置見圖1。通?？梢詫⒏咚俟仿访嫔系呐潘疁锨O(shè)計的更加牢固，鋪砌的更加厚實，以防止在經(jīng)過大量的雨水沖刷后出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象，而排水溝與水道的銜接見圖2。路塹與高路堤的邊溝出口布置圖與其他正常土質(zhì)地區(qū)進行比較，需要將膨脹土的邊溝設(shè)計的更加深和更加的寬，這樣能夠避免坡腳被雨水進行浸漬，最好是能夠在外側(cè)進行一個平臺設(shè)計，能夠有效防止異物和垃圾堵塞邊溝。

圖1　路塹與高路堤的邊溝出口布置圖

圖2　排水溝與水道的銜接

3.3路基高度

根據(jù)膨脹土風化作用后可能出現(xiàn)濕脹干縮效應的特點，為了避免膨脹土高路堤后期產(chǎn)生很大的沉陷量，則膨脹土路堤不宜過高，一般宜控制在3m以內(nèi)加超過3m則須考慮沉降穩(wěn)定問題加超過6m還須考慮預留沉降量和路基的加寬。

4　膨脹土路基施工過程中要注意的問題

（1）高速公路工程施工的過程中，假如發(fā)現(xiàn)路基填料的土質(zhì)為膨脹土的填料，那么需要在填料中摻入適量的白灰，讓膨脹土對路基的影響降到最低，讓它的漲縮率無限接近于零。

（2）高速公路路基上面的頂部以及邊坡的地方最好不要應用膨脹土當做封層。另外要想做成包心式的填方，應該在其最上面鋪設(shè)一層土工布。

（3）通常在高速公路工程中應用的膨脹土，最好是將它的含水量降到3%以下，這是最為科學的。

（4）最好將挖方和填方兩者之間設(shè)置兩米的交界處，在需要的時候要能夠?qū)ν诜降鼗M行地形改造，能夠滿足臺階設(shè)計的需要。必須對土壤測量其真實的含水量，假如在對膨脹土翻松后發(fā)現(xiàn)此時填土的含水量與挖方的基本一樣，那么就要利用壓實工具，對此地的土壤進行壓實，以確保其能夠達到規(guī)定的壓實度。

（5）高速公路工程的施工過程中，一定要防止在下雨天進行施工，假如需要盡快趕工期，必須在下雨的情況下施工，那么在施工的過程中一定要做好路基的防水和排水措施。

5　結(jié)語

綜上所述，能夠?qū)Φ缆饭こ藤|(zhì)量產(chǎn)生影響因素非常多，而膨脹土就是這其中影響極大的一個關(guān)鍵因素，要充分的將這一問題解決就必須要將道路工程施工、膨脹土機理、物理化學等方面的因素相結(jié)合，使得這幾者能夠做到相輔相成，從而使得膨脹土不但不會對道路工程造成質(zhì)量影響，還能夠較好的提升道路工程質(zhì)量，這對于我國道路工程的發(fā)展來說具有極其重要的作用。

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1673-0038（2015）38-0311-02

2015-9-1