淺談高速公路工程中膨脹土路基的施工工藝

摘 要：最近幾年，國內的高速公路發展越來越快，因為在高速上行車要求速度都比普通的高很多，路基質量的好壞直接影響著高速是否能夠正常運行。針對膨脹土質區域的高速公路來說，因為土質具備濕脹干縮的性質，很難保證路基不變形，文章中著重講訴了如何判斷膨脹土種類，和在膨脹土修筑路基的施工技術。

關鍵詞：膨脹土；路基；施工工藝

膨脹土是在漫長的地質年代中形成的一種吸水膨脹、失水收縮的高塑性黏性土，對工程危害極大。膨脹土分布十分廣泛，在世界各地的許多國家都有。近年來，隨著我國基礎設施建設的迅猛發展，新建了大量的路，在公路的設計、施工過程中，常常會遇到膨脹土。我國現行《公路路基設計規范》規定，膨脹土一般不能作為高等級公路路基填料。然而，由于土地珍貴，土源緊張，部分地區又必須采用膨脹土填筑路基。因此，對膨脹土進行改性處理以滿足我國高等級公路建設的需要，具有十分顯著的經濟效益和社會效益。

1 膨脹土產生工程病害原因

在巖石地界修筑工程中遇到的最大阻礙就是土質是膨脹土的地區。由于膨脹土本身具備的濕脹干縮以及膨脹土的邊緣雨水浸泡強度會大大減小的特性，導致在膨脹土區域建筑的住宅以及工廠用的建筑物、鐵路鐵軌、水利、公路等都受其影響產生損壞。最近幾年，國內對膨脹土的構造特性以及如何建筑工程的探索中獲得了很大的成績，對膨脹土質會使建筑項目造成破壞提供了科學的說明，同時提供了很多切合實際的技術方法。

2 膨脹土的判別與分類

在膨脹土區域內建筑項目時，要先會辨認哪種是膨脹土哪種不是膨脹土，同時要了解清楚膨脹土的性質以及建筑項目的要求，在建筑項目的時候才能夠有所把握，用對方法技術。根據之前在膨脹土中建造的鐵路、公路、水利等項目可以看出：其實膨脹土自身不是多么可怕不能解決的事情，對膨脹土的性質認識錯誤才是最嚴重的，對膨脹土的處理錯誤才會帶來真正的麻煩。近年來，我國對于膨脹土進行了很多的研究工作，對于膨脹土的種類和型號整理出了很多辦法。例如：通過分解膨脹土中的膨脹性礦物質的比例、自由膨脹率、塑性因數以及土質中的性質等。雖然在國內對膨脹土的判斷技術還沒有一致的準則規范，但是現在大多廣泛使用的是在建筑現場對膨脹土進行定性在室內進行簡單的測驗一起判斷的方法，就是綜合現場膨脹土的性質和土質自由膨脹率這兩個方面進行全面的判斷：

2.1 裂隙發育，常見的有光滑面與擦痕面兩種情況，有的裂隙中充填灰白色、灰綠色粘土，在自然條件下呈硬塑狀態。

2.2 多出露于二級或二級以上階地、山前丘陵和盆地邊緣，地形平緩，無明顯自然陡坎。

2.3 常見淺層滑坡、地裂、新開挖坑槽壁易發生坍塌等。

2.4 建筑物裂隙隨氣候變化而張開或閉合。

2.5 自由膨脹率大于或等于40%。凡具備以上這些條件的土均可判定為膨脹土，對土質進行判定后，另外還要再對其進行粘土礦物、基本指標、力學強度等全面研究。

3 膨脹土路基的施工工藝

3.1 路基斷面工藝

在進行路基斷面時，建筑的橫坡要盡量大一點，需要時再鋪設一層防止滲漏的材料；路肩的建筑盡量寬一點，保證地下水分不會流失，最佳寬度在2米到2.5米以上；在建筑路肩橫坡的時候盡量大一點，方便排水；在建筑路面和路肩的時候，兩者要用一樣的材料進行鋪設，防止所含水分不均與，同時鋪設厚度較薄的防止滲漏水的材料，避免水分向下流失；建筑邊溝時盡量寬一點、深一點，邊溝底部至少在路基表面的0.2米到0.3米處，同時盡量和路面的構造層保持一定的距離；路面兩邊最好不要栽植植物，尤其是那種需要水分很多吸收水分很快，生長速度很快的樹種；如果選擇栽植，栽植樹木的地方要距離邊溝外側至少是樹木成熟后的樹高度，最好是樹高的1.4到1.5倍，至少要在五米以上的距離。

3.2 路基高度

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

3.3 路基排水工藝

穩定膨脹土最關鍵的是建筑路基排水系統，在建筑排水體系的時候一定要謹慎，要設計好建筑方案，保證排水順暢，還要做好防滲工作，是土質一直保持濕潤狀態。地面全部的排水通道，特別是修筑在路面附近的排水通道要進行加固和鋪設防滲措施，避免坡體浸泡在水里，同時還要預防雜物堵住排水通道。在塹頂修筑截水通道，避免水流會流向坡體沖擊坡體，截水通道要協助排水通道進行排水。針對建筑的坡體是臺階性質的，要在每個臺階里面修筑截水通道，同時要在截水通道和坡體的下方建筑一個足夠寬的平臺，加固坡腳不被沖蝕。除此之外，還要避免因為膨脹土缺乏水分干縮而引起的變形。

3.4 路塹

路塹施工前，應先進行截、排水設施的施工，將水引至路幅以外；邊坡施工中，宜采取臨時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計線，沿邊坡預留厚度30～50cm一層，待路塹挖完時，再削去邊坡預留部分，并立即進行加固和封閉處理；宜用支擋結構對強膨脹土邊坡進行防護，支擋結構基坑應采取措施防止暴曬或浸水。膨脹土地區的路塹，高速公路、一級公路的路床應超挖30～50cm，并立即用粒料或非膨脹土分層回填或用改性土回填，按規定壓實，其他各級公路可用膨脹土摻石灰處治。

4 施工注意事項

4.1 在進行路基的膨脹土灌料的時候，必須對膨脹土進行加料處理，使其縮脹程度趨近于零。

4.2 做到包心填方。在路基的兩側于頂部位置采用膨脹土進行封層工序，特殊情況時可以加上土方布。

4.3 對于膨脹土含水量的要求必須在標準的上下百分之三內。

4.4 在挖掘交接處兩米內的土方時，要建筑臺階樣式的土層，松土同時進行檢查填充的土質含水量是不是和其本身的土質含水量相仿，對土方進行壓實的機械設備一定要選擇合適重量的，按照要求的標準進行壓實。

4.5 碰到雨季停止施工，做好現場的排水工作。

4.6 膨脹土與路基土強度與壓實度以標準的要求進行施工。

5 結束語

影響道路與一些構造建筑物設計的因素有很多，膨脹土就是其中一個，膨脹土所帶來的危害也是非常大的，解決這個難點就必須將膨脹土的物理化學內外因相結合，結合其中的關系進行考慮，這樣就能從土壤的基礎特性出發，對其進行改變，更好的對其進行處理。

參考文獻

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