膨脹土路段雨季施工

帥五湖

（田林公路管理局，廣西 田林 533300）

1 膨脹土的特性

1.1 含水量的變化引起的膨脹土膨脹

在含水量一定的前提下，膨脹土是不會發生膨脹變化的，一旦膨脹土的水分發生變化，膨脹土會朝著上下左右等各個方向發生膨脹，并且膨脹土受含水量的變化非常明顯，當水分的變化達到1%～2%時，膨脹土變化發生明顯的變化。含水量越低的粘土由于可以吸收的水分較多，因此吸水膨脹的概率以及影響的程度就更為明顯，當然含水量較大的粘土在失水的過程中產生的劇烈的收縮也是應引起高度重視的。

1.2 膨脹土的干容重是反映其膨脹程度的一個重要的指標

膨脹土的干容重與其天然含水量是息息相關的，干容重是膨脹土的另一重要指標。γ=18.0kN/m3的膨脹土通常顯示具有很高的膨脹潛勢。

1.3 膨脹土變化中的力學特性

膨脹土的變化除了土的膨脹與收縮特性這兩個內在的因素外，壓力與含水量的變化也是兩個非常重要的外在因素。準確地了解膨脹土的特性及變化的條件，就有可能估計到建造在這個地基上的路基及構造物將會產生怎樣的變形，從而采取相應的地基處理措施。

2 膨脹土的危害

膨脹土是在道路施工過程中所遇到的世界性難題。膨脹土的出現對施工的難度以及工程完工后的影響是巨大的。膨脹土路段隨著水分的變化而發生劇烈的變化，嚴重的會使道路的邊坡塌陷、路堤沉陷、道路的路面斷裂。針對膨脹土的研究在世界各國都在進行，雖然取得了一定的進展，但是時至今日這個難題尚沒有完全的攻克。我國是世界上膨脹土分布最為廣泛的國家，膨脹土的危害在任何地方都可能發生，研究膨脹土路段的施工，避免膨脹土對工程的危害是非常有必要的。

3 膨脹土路段雨季施工流程

3.1 首先做好排水措施

鑒于含水量的變化對膨脹土路段施工的影響，在雨季施工過程中建立完善的、與工程相適應的排水體系是非常有必要的。針對膨脹土的膨脹系數的強弱不同，其相應的排水的系統也有所區別。

在膨脹土的膨脹系數較小的路段，一般地勢較為平坦，表面土層較為疏松，土質容易隨著水分流失。因此在建立排水系統時完善底邊排水系統就是最重要的。可以在邊溝下、農溝邊、路基下設立專門的滲漏溝。在雨季施工過程中由于積水經常會造成膨脹土的體積的變化，針對中強性膨脹土要進行膨脹土的保濕防滲處理，盡量避免因為膨脹土的水分變化而引起的體積變化。在遇到部分排水較為困難的路段，可以考慮通過設立隔水層來降低地下水位的方式，保持膨脹土的中濕性。在膨脹土的結構面或者縫隙當中還存在著一定數量的滲透水，排除這些滲透水對維持膨脹土的水分含量，進而維持膨脹土的穩定具有重要作用。可以通過設立滲溝的方式，降低結構縫隙當中的水分含量。在路床部位的膨脹土一般采用換填的方式對其進行處理。

3.2 膨脹土的挖方以及回填

換填的方法就是將不能滿足工程需要的膨脹土，通過挖方換土的方式以達到滿足公路施工的需要的土質的過程。在進行更換之前，首先要做的就是對膨脹土的具體厚度進行確定，因為通過換填來改善膨脹土的方式，土層不能過厚也不能過薄，最為適宜的改造膨脹土的厚度大概是在0.5～3m深。由于膨脹土的挖方回填的工程量耗費巨大，因此不建議在進行大概范圍的膨脹土改造的過程中采用挖方回填的方式，一般都是在一些工作面較小的建筑、料場以及個別道路的工程地基的改造時采用，一般適用于淤泥或者淤泥性土質、濕陷性黃土、暗溝、暗塘的改造。在回填料的選擇上要根據改造后的路基的使用狀況來確定，并且需要根據荷載量的變化來確定最終的夯實工藝。在雨季施工的過程中，做好防雨以及排水工作是非常重要的，由于換填的工作面較小，在施工的過程中遇到雨水天氣，首先要做的就是遮蓋，防止雨水直接進入到已經挖方的路基內，其次要在挖方的周圍設置良好的排水系統，施工之前先要進行排水溝的開挖，由于膨脹土的不穩定性，很多膨脹土呈傾斜狀存在，在開挖的過程中要分段開挖，分層回填。這種方式可以較為徹底地改變膨脹土的土質性質，但是對工期的影響較大，需要較為繁瑣的配套施工，不適合對大區域的膨脹土路基施工。瀝青路面可以在邊緣下設置小碎石盲溝排水系統，還可以使用拋石填筑法。其施工方法就是在膨脹土的路段通過拋投石塊的方法將膨脹土中的水分擠壓出來，在施工過程中填土路基在5m以下時挖淤1m，擠淤1m，當填高達到5～10m時，挖淤1.5m，擠淤1m，其具體的工藝流程分為挖淤、擠淤、碾壓夯實、填片石、回填砂礫石。在確定施工的區域的過程中不宜過大，作業單元一般在10～20m2之間，在施工開始之前，施工的準備工作非常重要，要確定物料的存放地點、周轉的流暢性、挖淤后淤泥的存放位置，目前的施工技術多是挖掘機挖淤，人工投片石擠淤，在擠淤時要盡量保證片石投放的均勻，在碾壓的過程中要根據所投放片石粒度的大小選擇合適的碾壓重力以及碾壓次數，確保做到壓實后的表面無明顯可見的碾壓輪跡，不可出現膨脹土。在碾壓完成之后在片石層之上換填片石層，用小粒徑的碎石填縫，選擇比上一個步驟更大功率的重型碾壓設備再次碾壓，一直到當次碾壓與上次碾壓無變化后方可停止，達到路基高度的要求之后，在路基的范圍內填50cm厚的沙礫層。在挖填的交界區域為降低地基的不均勻沉降對工程質量造成的影響，需要在路槽下鋪設土木格柵，從而使回填的土層受力均勻，保證路面的平整。在拋石填筑的施工過程中為保證施工的質量要加強施工過程中對土質的檢驗以及對各種工藝的試驗，要有專門的人對工程的質量進行全程的監控，確保工程的質量符合要求。對施工過程中出現的未預見的問題要加以認真的分析，隨時修正設計過程中的偏差。膨脹土施工的工期要盡量避免在雨季，在雨季施工的過程中一定要做好排水以及防雨兩項工作，否則很容易造成挖方回填工作的失敗，甚至是更大面積的膨脹土的危害。

4 膨脹土路段雨季施工應注意的問題

雖然我們研究的是膨脹土路段的雨季施工，但就某一工程而言，在選擇施工的時機的過程中盡量要避開雨季施工。假如實在不能避開雨季施工，也要盡量地通過天氣預報等手段避開雨水對膨脹土的影響，盡量把影響降到最低。為確保工程質量，搞好安全生產，保證各項計劃指標任務的完成，必須從思想上、組織上、措施上、物資上盡早做好充分準備，如大雨天對施工工作面的遮蓋物的儲備、排水管道的建設、阻水物的準備等等。排水做到思想落實、組織落實、措施落實、物資落實，要有專門的人對排水工作負責，在汛期到來之前要對膨脹土路段施工中應注意的防水問題進行反復的宣傳培訓，要進行相應的應急演練，在大雨到來之前能夠迅速地進入防雨排水的狀態。汛期施工做到有備無患，雨季施工總的原則是“做好排水、擋水、防水工作”，力爭做到小雨不間斷施工，大雨過后立即可以施工，暴雨過后不影響施工。

5 總結

了解了膨脹土的危害以及危害所產生的原因，我們就能針對這些問題制定相應的解決方案。無論是在雨季還是非雨季，控制好膨脹土的水分含量就可以很好地控制膨脹土的穩定性。通過建立良好的排水設施，排除存于膨脹土中不同特性的水分，對路基進行相應的保護，還可以通過換填的方式對路基進行處理，雨季施工更要注意好膨脹土的碾壓的控制。

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