高速公路膨脹土路基施工技術(shù)

李渭河

摘 要：當(dāng)前，我國高速公路規(guī)劃數(shù)量逐漸增多，工程建設(shè)面臨的路基施工條件也出現(xiàn)了復(fù)雜化的趨勢。在這種情況下，膨脹土路基施工逐漸成為首要研究目標(biāo)之一，這一土壤條件類型可能會導(dǎo)致公路通行質(zhì)量下降、施工難度增加的問題出現(xiàn)。因此，需要針對高速公路的膨脹土路基施工進(jìn)行深入研究，明確其成分與工程性質(zhì)，并采取有效的措施進(jìn)行判斷，完善施工流程，達(dá)到良好的建設(shè)效果。本文首先分析膨脹土的基礎(chǔ)成分與工程性質(zhì)，隨后闡述其施工判斷與分類方法，最后深入研究應(yīng)用技術(shù)，以供參考。

關(guān)鍵詞：高速公路;膨脹土路基;應(yīng)用技術(shù)

中圖分類號：U416.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

0 引言

我國地質(zhì)條件中，膨脹土屬于較為常見的類型之一。這一土壤具有較強的吸水效果，容易產(chǎn)生快速膨脹、固結(jié)的問題。此特性大幅增加了工程建設(shè)的難度，不利于高速公路的進(jìn)一步施工。因此，需要針對高速公路膨脹土路基施工進(jìn)行深入研究，了解其特性，并采取合適的處理技術(shù)進(jìn)行操作，降低出現(xiàn)問題的概率，實現(xiàn)良好的施工目標(biāo)，為高速公路的通行打下堅實的基礎(chǔ)。

1 膨脹土的基礎(chǔ)成分與工程性質(zhì)

1.1 基礎(chǔ)成分

通常情況下，膨脹土主要由蒙脫石類礦物所構(gòu)成，具有較強的親水性能。同時，可能還會包含硅氧四面體與氫氧化鋁八面體，這些成分共同組成了膨潤土地質(zhì)。通過八面體與四面體的重復(fù)堆積，膨潤土內(nèi)部將會逐漸形成三層狀態(tài)，使水化離子的吸附效果進(jìn)一步提高，大幅增強基礎(chǔ)壓縮性能與膨脹性能，最終對高速公路路基施工造成阻礙[1]。

1.2 工程性質(zhì)

通常情況下，膨脹土與其他類型的土壤具有較為顯著的性能表現(xiàn)差異，如吸水后會出現(xiàn)劇烈膨脹、失水產(chǎn)生快速收縮、容易出現(xiàn)裂縫等。這些特性會對高速公路的路基施工造成負(fù)面影響，不利于通行質(zhì)量的提升。在不同條件下，膨潤土的膨脹率能夠反映其本身的基礎(chǔ)性能。同時，含水量也會與膨脹率成反比關(guān)系，膨脹率越大，含水量程度越少。

2 高速公路膨脹土路基施工的判斷與分類

在高速公路進(jìn)行路基施工的過程中，需要首先鑒別土壤條件是否為膨脹土，隨后再開展后續(xù)建設(shè)操作。可以明確，自由膨脹率屬于判斷地質(zhì)條件的重要因素之一。通過采取這一判別方式，能夠快速對建設(shè)區(qū)域的土壤進(jìn)行分類，并根據(jù)其強弱狀態(tài)與工程需求，設(shè)計對應(yīng)的處理方法，達(dá)到良好的施工目標(biāo)。為了達(dá)到這一效果，需要應(yīng)用多樣化的判斷策略。當(dāng)前采用較為廣泛的方案主要包括現(xiàn)場確定性質(zhì)與室內(nèi)簡易定量指標(biāo)分析兩種，如果液限≥40%，則可以認(rèn)定土壤為膨脹土類型。若自由膨脹率≥40%，也可以認(rèn)定土壤類型為膨脹土。按照其性能參數(shù)的區(qū)別，可以將膨脹土分為三個等級。弱性膨脹土的自由膨脹率應(yīng)當(dāng)≤65%，中性膨脹土應(yīng)當(dāng)小于90%，強性膨脹土>90%。

3 高速公路膨脹土路基應(yīng)當(dāng)采用的施工技術(shù)與注意事項

3.1 挖方段膨脹土施工

在高速公路進(jìn)行膨脹土路基施工的過程中，應(yīng)當(dāng)采用挖方段技術(shù)進(jìn)行建設(shè)。通常情況下，在固定深度級別以下的膨脹土不會受到外界氣象因素的影響，因此含水量較為穩(wěn)定。針對此類膨潤土進(jìn)行施工的過程中，應(yīng)當(dāng)以換填以及控制濕度的措施作為主要應(yīng)用手段。控制濕度需要采用土工布進(jìn)行處理，在建設(shè)階段對邊坡進(jìn)行包封，并使其能夠受到生態(tài)袋的保護，防止空氣與膨脹土發(fā)生直接接觸，提高其濕度級別。同時，邊坡應(yīng)當(dāng)避免一次挖掘至設(shè)計標(biāo)線，應(yīng)當(dāng)盡可能預(yù)留適當(dāng)?shù)暮穸?，并等待挖掘完成后再削除預(yù)留區(qū)塊。通過這種方式，能夠達(dá)到良好的建設(shè)效果，有利于后續(xù)的進(jìn)一步施工。

3.2 填方段膨脹土施工

在高速公路膨脹土路基施工的過程中，還應(yīng)當(dāng)合理應(yīng)用填方段技術(shù)進(jìn)行建設(shè)。通常情況下，填高未達(dá)到1米的路堤應(yīng)當(dāng)改用其他土壤類型進(jìn)行處理。同時，還需要采取有效的壓實措施，避免出現(xiàn)不良性能表現(xiàn)。應(yīng)用在填方段環(huán)節(jié)的膨脹土應(yīng)當(dāng)針對填高大于2米的路段進(jìn)行建設(shè)，針對部分缺口較少的施工區(qū)域可以通過三夾一施工方案處理。這一方案需要在每層應(yīng)用弱性與中性膨脹土進(jìn)行填筑，最后結(jié)合改性填料處理，盡可能增強整體施工效果，達(dá)到理想的建設(shè)目標(biāo)。在這一流程內(nèi)，弱性膨脹土需要添加含量為6%的生石灰，中性膨脹土需要添加10%的生石灰[2]。通過這一方式，能夠最大限度提高填方段的建設(shè)效果，為未來通車打下堅實基礎(chǔ)。

3.3 應(yīng)用膨脹土路段壓實技術(shù)

在高速公路進(jìn)行建設(shè)的過程中，膨脹土路基的壓實環(huán)節(jié)具有較為重要的影響意義。如果沒有做好壓實操作，便會大幅降低公路的通行質(zhì)量。嚴(yán)重情況下，還可能出現(xiàn)裂縫、坍塌等問題，不利于后續(xù)的進(jìn)一步應(yīng)用。因此，為了加強高速公路的建設(shè)效果，應(yīng)當(dāng)采用路基壓實技術(shù)對膨脹土路段進(jìn)行施工。工程團隊?wèi)?yīng)當(dāng)首先分析膨脹土的區(qū)域范圍，并根據(jù)其種類選擇可靠的改性方案。針對膨脹系數(shù)相對較低的區(qū)域，可以應(yīng)用石灰或水泥等材料，進(jìn)一步削弱其膨脹性，為后續(xù)的路基建設(shè)提供優(yōu)良的條件。部分情況下，還可以應(yīng)用有機化學(xué)劑進(jìn)行處理，降低膨脹土的吸水性能，并遏制其膨脹趨勢，達(dá)到良好的施工目標(biāo)[3]。在完成系數(shù)控制后，便可以開展路基的壓實操作。與傳統(tǒng)路面的需求存在差異，膨潤土路基應(yīng)當(dāng)分三次進(jìn)行壓實。首次開展基礎(chǔ)壓實操作，確保其達(dá)到了正常標(biāo)準(zhǔn)。隨后進(jìn)行二次壓實操作，最后完成路基的定型，降低其出現(xiàn)問題的概率。在膨脹土控制階段，重復(fù)壓實具有重要的實施意義。因此，施工團隊需要加強相關(guān)環(huán)節(jié)的可靠性，提升膨脹土的應(yīng)用效果，為后續(xù)通車創(chuàng)設(shè)優(yōu)秀的環(huán)境條件。

3.4 施工注意事項

在施工過程中，膨脹土填料應(yīng)當(dāng)進(jìn)行科學(xué)的摻灰處理，使其膨脹總率趨近于零。而路堤邊坡與頂面區(qū)域應(yīng)當(dāng)采用膨脹土以外的土質(zhì)類型進(jìn)行封層，并鋪設(shè)土工布，達(dá)到包心填方的效果。在控制膨脹土含水量時，需要將3%的含水級別作為最佳參考范圍，盡可能使其貼近該含水量水平，提高建設(shè)應(yīng)用效果。在施工過程中，還需要避開降雨過多的季節(jié)，并加強施工現(xiàn)場的排水效率，避免多余的水分滲入膨脹土，引起不良施工變化，增加后期的建設(shè)難度。

4 結(jié)束語

綜上所述，在高速公路的膨脹土路基施工過程中，工程團隊?wèi)?yīng)當(dāng)明確相關(guān)技術(shù)實施重點，盡可能提高建設(shè)效果，降低出現(xiàn)不良問題的概率。同時，還需要注重施工環(huán)節(jié)的細(xì)節(jié)，合理處置膨潤土路基，使其能夠達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)性能表現(xiàn)，降低對高速公路的干擾，實現(xiàn)優(yōu)秀的通行目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳三鎖.高速公路石灰改良膨脹土路基施工技術(shù)[J].綠色環(huán)保建材，2019，151（09）：132.

[2]郭志建.高速公路膨脹土路基施工技術(shù)及質(zhì)量控制分析[J].交通世界，2019（04）：77-78.

[3]劉艷召.高速公路膨脹土路基施工技術(shù)分析[J].汽車世界，2019（04）：19.