淺析公路膨脹土路基施工工藝

任書明

摘 要： 隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，交通事業(yè)呈現(xiàn)出突飛猛進(jìn)的發(fā)展趨勢，它進(jìn)一步提高了人們的生活質(zhì)量，提升了社會生產(chǎn)能力。但在工程建設(shè)中存在大量膨脹土路基，使路基呈現(xiàn)出脹縮特性，不斷增大工程施工的困難程度。為此，本文主要對膨脹土概況的基礎(chǔ)上，對公路膨脹土路基施工工藝進(jìn)行了分析與探究。

關(guān)鍵詞： 公路工程；膨脹土路基；施工工藝

一、膨脹土的概況

1、膨脹土構(gòu)成。膨脹土主要由蒙脫石礦物成分組成，強(qiáng)親水性礦物質(zhì)是膨脹土的粘粒成分。硅氧四面體片以及氫氧化鋁八面體片對土體物理性質(zhì)起著重要的作用。膨脹土主要由夾著一個(gè)八面體片的兩個(gè)四面體片重復(fù)堆積組成，從而形成三層型。根據(jù)層間水化離子的吸附水性，結(jié)構(gòu)單位填充會造成晶格活動較大，從而讓整個(gè)土體的壓縮性和膨脹性變大。

2、膨脹土性質(zhì)。膨脹土和其他粘性土有很大的區(qū)別，具有強(qiáng)烈的吸水膨脹、失水收縮、易裂縫、易固結(jié)以及強(qiáng)度容易衰減等特性。在高速公路建設(shè)中必須處理好改性，避免對高速公路建設(shè)造成巨大損害。不同情況下的壓力膨脹率和自由膨脹率可以反映土的具體膨脹性能。膨脹土的含水量和膨脹率大小成反比關(guān)系，膨脹率越高，土的含水量就越低。因此，自由膨脹率是反映膨脹土工程地質(zhì)分類最主要的因素。交通部門根據(jù)相關(guān)法律規(guī)定：Fs≥90%的為膨脹土；Fs在65%～90%之間的是中性膨脹土；Fs在45%～65%之間的是弱性膨脹土。土體當(dāng)中含水量是施工性能改性的重要條件。

二、公路膨脹土路基施工工藝

1、原材料質(zhì)量控制

原材料主要有膨脹土和石灰，把好其質(zhì)量關(guān)是確保路基施工質(zhì)量的首要任務(wù)。

（1）膨脹土。為保證填土的質(zhì)量，要在來源土中取足夠代表性土樣進(jìn)行試驗(yàn)，獲取包括液塑限、塑性指數(shù)、重型擊實(shí)參數(shù)及膨脹性等基本參數(shù)，要求滿足規(guī)范規(guī)定的相應(yīng)指標(biāo)值時(shí)方可使用。另外，當(dāng)土源變化時(shí)，應(yīng)增加對不同土場的土進(jìn)行檢驗(yàn)，且不同土源不得混用，以免填筑時(shí)內(nèi)部形成水囊或薄弱面。

（2）石灰。石灰的質(zhì)量直接影響改良效果，應(yīng)抽樣檢驗(yàn)每一批進(jìn)場的石灰，測定其有效氧化鈣和氧化鎂的含量，因這兩個(gè)參數(shù)最能反映石灰的活性，不合格者不能采用。檢驗(yàn)合格的石灰應(yīng)盡快使用，盡量縮短存放時(shí)間，且存放期間一定要做好覆蓋防雨。

2、路基高度施工控制

由于膨脹土路基會由于風(fēng)化作用、浸水等因素的影響，出現(xiàn)失水干縮、遇水膨脹的特點(diǎn)，如果高速公路的路基高度設(shè)計(jì)過高，則在后期可能會出現(xiàn)不同程度的沉降。因此，高速公路的膨脹土路基設(shè)計(jì)不易過高，如果施工高度超過3米，則必須考慮到路基的穩(wěn)定與沉降等問題；當(dāng)施工高度大于6米時(shí)，則必須預(yù)留出相應(yīng)的沉降量，采取路基加寬等有針對性的加強(qiáng)措施，確保路基高度的合理性和穩(wěn)定性。

3、路基斷面施工

路基斷面橫坡盡可能大，必要時(shí)設(shè)防滲層；路肩盡可能寬一些，以利于保持路面下土基內(nèi)水分的穩(wěn)定，最好不小于2.0～2.5m；路肩橫坡要盡可能大一些，以利于排水；路肩與路面結(jié)構(gòu)層用相同的材料鋪砌，以利于保持路幅內(nèi)土基水分的均勻性，并鋪較薄的不透水面層或做防滲處理，以防水分下滲；路側(cè)不應(yīng)種樹，尤其是生長速度快、吸水量或者和蒸發(fā)量比較大的樹種。

4、路基排水施工

由于高速公路的膨潤土路基在遭受雨水侵襲時(shí)，會嚴(yán)重影響到路基的穩(wěn)定性，因此膨潤土路基排水設(shè)施的施工是至關(guān)重要的，在施工前要根據(jù)路基施工的實(shí)際，進(jìn)行科學(xué)、合理、精心的設(shè)計(jì)。

首先，要做好路基路面的工程施工，保證地表水的排水順暢，避免地表水下滲對路基造成的不利影響，對于地面的排水溝渠尤其是近路溝渠，必須進(jìn)行加固和鋪設(shè)，避免沖刷過度導(dǎo)致的滲漏；其次，邊溝的施工要與普通路基有所區(qū)別，可以適當(dāng)加寬加深，在路塹邊溝的外側(cè)應(yīng)當(dāng)設(shè)置平臺，這樣可以對路基的坡腳進(jìn)行有效保護(hù)；再次，在路基的塹頂還應(yīng)當(dāng)設(shè)置截水溝，截水溝縱坡應(yīng)利于排水，避免流水對坡面和坡體的不利影響，保證坡腳的穩(wěn)定性；最后，還要防止地基基底的過分干燥，如果大量失水會引起地基的干裂收縮，不利于地基的穩(wěn)定性。

5、路塹施工

路塹施工前，應(yīng)先進(jìn)行截、排水設(shè)施的施工，將水引至路幅以外；邊坡施工中，宜采取臨時(shí)防水封閉措施保持土體原狀含水量；挖方邊坡不要一次挖到設(shè)計(jì)線，沿邊坡預(yù)留厚度30～50cm一層，待路塹挖完時(shí)，再削去邊坡預(yù)留部分，并立即進(jìn)行加固和封閉處理；宜用支擋結(jié)構(gòu)對強(qiáng)膨脹土邊坡進(jìn)行防護(hù)，支擋結(jié)構(gòu)基坑應(yīng)采取措施防止暴曬或浸水。膨脹土地區(qū)的路塹，高速公路、一級公路的路床應(yīng)超挖30～50cm，并立即用粒料或非膨脹土分層回填或用改性土回填，按規(guī)定壓實(shí)，其他各級公路可用膨脹土摻石灰處治。此外，在膨潤土路基的施工過程中，還要確保路基的壓實(shí)度和強(qiáng)度等施工指標(biāo)符合國家的相關(guān)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，要有效控制膨潤土的含水量，確保各項(xiàng)施工措施和施工技術(shù)的貫徹與執(zhí)行。

6、壓實(shí)施工

膨潤土路基的壓實(shí)與普通路基相比，應(yīng)當(dāng)有所區(qū)別，在選擇壓路機(jī)時(shí)，應(yīng)當(dāng)選擇35 t～50 t的輪胎壓路機(jī)或與重型振動式壓路機(jī)，壓路機(jī)的形式速度通常要維持在4 km/h以下，碾壓時(shí)直線段要采取由兩邊向中央的碾壓方式，小半徑曲線要采取由內(nèi)側(cè)向外側(cè)縱向進(jìn)退的碾壓方式，在橫向接頭位置，三輪壓路機(jī)一般需要重疊后輪的一般距離，振動壓路機(jī)要重疊0.4 m～0.5 m，對于前后相鄰的位置則需要縱向重疊1 m～2 m，最終完整碾壓，避免漏壓或死角，對于橋臺結(jié)合處、路堤與路塹分界處等關(guān)鍵部位一定要確保碾壓質(zhì)量，做到無漏壓，無死角。考慮到膨脹土路堤的沉降，路堤邊緣則應(yīng)各加寬50 cm，路基成型后刷坡整平。

7、路堤填筑的連續(xù)性與路堤養(yǎng)生

在進(jìn)行路堤施工時(shí)，要保證施工質(zhì)量，需要做好以下幾點(diǎn)：①在路堤進(jìn)行攤鋪與推平施工后，要對路堤進(jìn)行碾壓，這時(shí)必須把握好碾壓的時(shí)機(jī)，要最膨潤土含水量最佳時(shí)進(jìn)行，在含水量較小是，要灑水拌合均勻并達(dá)到最佳含水量后再進(jìn)行；②要保證各道工序在施工上的連續(xù)性，做到緊密銜接，要經(jīng)過檢驗(yàn)合格后方可進(jìn)行下一道施工；③當(dāng)土層壓實(shí)后，如果不能進(jìn)行及時(shí)施工，則需要對路堤采取養(yǎng)護(hù)措施，如對路堤進(jìn)行覆蓋等。同時(shí)，要做好高速公路膨潤土路基的防風(fēng)、保濕和防水等方面的養(yǎng)護(hù)工作；④在進(jìn)行膨脹土路堤施工時(shí)，要盡量避免在雨天施工，并在施工現(xiàn)場做好排水設(shè)施。

三、結(jié)束語

綜上所述，在公路工程施工過程中，需要對膨脹土路基進(jìn)行嚴(yán)格的控制和監(jiān)督，保證整個(gè)施工自身質(zhì)量，并根據(jù)膨脹土具體的特點(diǎn)，對膨脹土進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚?，并制定有效的措施，保證施工的整體質(zhì)量?！?/p>

參考文獻(xiàn)

[1] 梁明. 廣州西二環(huán)高速公路膨脹土路基設(shè)計(jì)與施工關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 長安大學(xué) 2010

[2] 許可. 三種改良材料對膨脹土裂隙的影響及工程應(yīng)用探討[J]. 湖南交通科技. 2015（04）

[3] 楊建波. 公路膨脹土路基病害分析和防治措施探討[J]. 公路交通科技（應(yīng)用技術(shù)版）. 2013（12）