關于膨脹土路基的施工處理方法研究

阮仁大

摘 要：隨著我國經濟的不斷發展，各種建設工程的需求量日益增多，全國各地工程不斷增多，在工程建設中對于膨脹土路基的處理一直是一大難題。我國大部分地區都有膨脹土分布，由于其特殊的性質，很容易造成建筑物成群開裂，鐵路、公路的塌方等問題，直接關系到建筑工程的安全，影響著人們的工作生活環境。膨脹土路基的處理成為影響邊坡穩定性、路基變形的重要因素。對膨脹土路基的處理，必須要選擇合適的方法，根據施工要點進行施工，該文就膨脹土路基的施工處理方法進行了簡要分析。

關鍵詞：膨脹土路基 施工處理方法 建筑安全 施工要點

中圖分類號：U213 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）06（a）-0026-02

膨脹土主要是指土釘粘土成分中含有較多的親水性的粘土礦物質，其特點是具有失水收縮硬裂和吸水膨脹軟化，具有高度的可塑性。我國的膨脹土分布非常廣泛，總體面積也比較大。膨脹土的壓縮性低、強度高，很容易發生干縮變形、開裂濕脹，對各種建筑工程和鐵路、公路路基具有很大破壞作用，引起路基下沉、邊坡塌陷、松散脫落、油面開裂等各種質量問題，而且還不容易修復。因此對膨脹土路基的處理顯得非常重要，施工單位必須要做好施工處理，保障膨脹土路基的質量。

1 膨脹土路基的幾種處理方法

對于膨脹土路基的處理，目前國內外共有以下幾種處理方法。

1.1 換填法

換填法比較可靠，但是對于膨脹土分布面積較大的地區，把膨脹土全部開挖并換掉會占用很多土地，并且各種運輸和借土費用會很高，該方法非常不經濟，有時還會破壞生態環境。

1.2 摻加無機結合料

無機結合料的摻加可以改變膨脹土路基的性質，常用的摻加料為石灰，這也是最成熟、最普遍的方法，粉煤灰和水作為摻加劑來改良膨脹土性質的方法也較為常見。

1.3 封閉包蓋法

干濕交替的氣候是導致膨脹土路基淺層破壞的主要外部原因，封閉包該法可以解決氣候對路基造成的損害。通過石灰土、土木織物等來包邊封閉路堤，可以阻隔氣候的干濕作用影響，從而加固膨脹土路基，目前該法在國內外已經取得很大的成功。該法最大的優點就是造價低、施工方便、環境效益好，由于包蓋的厚度和封閉的有效性缺乏統一的標準，該方法在推廣使用方面有一點的限制。

1.4 通過土工織物來加固

大量工程實例和試驗表明，在邊坡路基中鋪設一定的加筋材料，能夠吸收部分土體產生的收縮應力，防止坡面的開裂為外界水分的滲入提供通道，還可以提高路基的整體性和抗剪強度。

2 膨脹土路基的施工要點

2.1 路基的填筑

（1）首先是填料準備，施工前要對摻合料、土樣進行分析試驗，檢驗填料的真實性；對摻合料和土樣進行試驗，確定填料的最佳含水量、最大干密度以及最佳含量；取土坑中的膨脹土粒徑要控制在一定范圍內，通常為五厘米；對摻合料質量進行控制，篩選后使用；填料、摻合料要均勻拌合，含水量控制在超過最佳含水量2%左右。（2）施工前要做好場地清理工作，要把路基所占范圍內的所有草皮、地表土、樹根、樹木、垃圾清理干凈，并且運到指定的地點廢棄或者備用。還要協助相關部門拆除掉施工范圍內的障礙物、建筑物等，妥善保護周圍的文物古跡。（3）在填筑路基前，要進行壓實試驗，按照試驗獲取的材料用量和設計要求，選擇一定的面積進行現場壓實試驗，直到膨脹土達到要求的壓實度時為止。（4）原地面處理。在膨脹土地區修建鐵路、公路，特別是修建高速鐵路、公路時，在路堤填筑前，必須對原地面進行處理。（5）填筑路基時要注意以下幾點：填筑前要在路基的兩側設置好排水系統，防止水進入路基引起土體的軟化，當地面的橫坡坡度小于1∶5時，要把地面挖成寬度大于一米的臺階，臺階的頂面要做成內傾的斜坡；填筑時填料的鋪設厚度要控制在20～25 cm之間，壓實厚度要控制在15～20 cm之間；路基完工后，如果短時間內不能鋪設路面，要在路堤頂部加上封層，封層的厚度要大于30 cm。

2.2 路塹的開挖

（1）開挖路塹之前，要做好現場的伐樹除根和排水工作等。（2）開挖路塹時，要注意以下幾點施工要求：一是不能使用掏洞取土法和爆破施工法，要采用自上而下分層開挖的方法進行；二是對于挖掘深度比較小的路塹，施工時不要一次性把邊坡挖到設計的位置，要沿著坡面預留一定厚度的坡層，等待挖完路塹后再把預留的邊坡去掉，并且要立即進行封閉護坡工作；三是開挖路塹時為了確保邊坡穩定性，要根據邊坡雨后含水量、坡度大小、土壤摩擦角度大小、地下水深度這些不穩定因素還有開挖后造成的圍巖強度降低、應力釋放情況，在一定的高度上設置平臺，平臺表面的橫向坡要向內進行傾斜，縱向的坡要跟路線平行，平臺上的排水系統和排水設施要連互聯通，進行分層開挖時，邊坡的坡面要預防留一定的厚度；四是在進行路面和路基的不連續施工時，如果路床頂面30～50 cm處時要停止開挖，要做好臨時的排水防護工作。再進行路面施工時，可以用適當的填料進行填充，還要做好壓實工作，如果路面和路基進行連續施工時，挖方的路段要一次性超過路床的30～50 cm，還要用相應材料及時進行回填，按照要求規范做好壓實工作；五是開挖路塹之前，要在路基的頂部開挖截水溝，還要鋪設管道，出口要延伸到路基橋涵的進出口。

2.3 路基的碾壓

（1）根據膨脹土自身膨脹率的大小，選擇最合適的碾壓機器，自由膨脹率較大的土，要選擇越重的壓實機。（2）進行碾壓時，膨脹土的含水量要控制在最佳含水量之上，通常為大于最佳含水量的1%～2%；含水量如果過高，要摻加添加劑改良或者進行翻曬；還可以在施工土地下面挖溝，通過降低地下水的水位來改變土地含水量；含水量如果過低，要對土料進行人工灑水，從而使得膨脹土的含水更加均勻。（3）攤鋪填料后，等到含水量適中時要進行一次靜壓，然后用平地機整平，作出縱橫破和路拱，確保表面的平整、沒有坑洼。（4）用于改良膨脹土的摻料的含量要符合一定的標準，如果不符合標準要求應及時進行調整。（5）進行碾壓時，碾壓壓路機行駛速度不能超過每小時四千米，要以縱向的進退形式進行，橫向的接頭振動壓路機應該重疊0.4～0.5 m。（6）嚴格控制填挖交界處，可以通過臺階的方式進行搭接，長度要大于兩米，均勻壓實，接茬要緊密，防止和避免不均勻沉降問題的發生，壓實度的檢查頻率要比正常規定的頻率增加一倍。endprint

3 膨脹土路基施工要求

對膨脹土路基進行施工時，必須要避開雨季，還重要最好現場的排水工作，確保路基和已經填筑好的路基不會被水浸泡。開挖膨脹土路基的各道工序必須要緊密銜接，施工要連續，分段分層完成，路基填筑經過檢驗合格后要盡快作業，不要越冬或者間隔太久再作業。膨脹土路基的施工要注意以下幾點要求：

（1）填筑膨脹土路基時，要注意做到下面幾點：一是不應該使用強膨脹土來做路基，中膨脹土要經過改良處理、加工后才能作為路堤的填料，弱膨脹土則可以根據施工場地的道路情況、水文情況、氣候狀況等來使用，使用沒經過加工的中弱膨脹土時，要對邊坡和頂部及時進行防護；二是采用中膨脹土作為主干路的路床填料時，要通過摻灰來改變土地性質，改性處理后的膨脹土脹縮率不能超過0.7；三是為了增加膨脹土作填料的穩定性，可以用石灰來做摻加劑，通過實驗來確定石灰的用量，主要的依據就是強度試驗參數，膨脹土在摻灰處理后脹縮率最好接近為零；四是可以使用含水量接近最佳量的中膨脹土進行路堤填筑，但是兩邊的邊坡要用非膨脹土進行封層，路堤的頂面也應用非膨脹土進行填充。

（2）在處理主干路的路堤時，要注意做到：填高不到一米的路堤，必須要挖去地表30～60 cm的膨脹土，填充好非膨脹土，并且要按規定來壓實；當地表為比較潮濕的土地時，必須要把濕軟的土層挖掉然后換填上砂礫、碎石、巖石碎渣等，還可以加上石灰，最后根據規定進行壓實。

（3）路塹開挖時要注意下面幾點基本要求：挖方邊坡時不能一次性挖到施工設計線的位置，要沿著邊坡預留30～50 cm的厚度，等到挖完后再把預留的部分去掉，并且要立即進行封閉護坡；開挖路塹時，主干路路床要多挖30～50 cm的深度，還要立刻用非膨脹土或者粒料進行回填來改良土壤性質。

（4）進行碾壓施工時，要根據膨脹土路基自由膨脹率大小情況選擇最適宜的碾壓機，進行碾壓時要保證膨脹土的最佳含水量，在路塹和路基的分界處，由于兩者的密實程度和含水量不相同，在進行壓實時要盡量壓的緊密、均勻，防止和避免不均勻沉降的發生。

4 結語

膨脹土路基的施工處理在我國建設工程中非常普遍，處理的好壞直接影響到工程的質量和安全，必須要引起施工部門的足夠重視。該文在介紹膨脹土路基的特點及處理方法基礎上，對施工方法進行總結，可以讓相關的施工人員對膨脹土路基的處理有更進一步的認識和了解，對提高膨脹土路基的施工質量、提高工程質量具有重要的意義。

參考文獻

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