高速公路工程中膨脹土路基的施工工藝

陸 濤

（貴州和潤(rùn)建設(shè)工程監(jiān)理有限公司，貴州貴陽(yáng) 550008）

高速公路工程中膨脹土路基的施工工藝

陸 濤

（貴州和潤(rùn)建設(shè)工程監(jiān)理有限公司，貴州貴陽(yáng) 550008）

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)飛速發(fā)展，高速公路工程項(xiàng)目也越來(lái)越多。但是高速公路施工中有一大難點(diǎn)就是膨脹土的處理。就對(duì)高速公路工程中膨脹土路基的施工工藝進(jìn)行詳細(xì)分析。

高速公路工程；膨脹土路基；施工工藝

1 膨脹土概述

膨脹土是一種富含膨脹性粘土礦物且在環(huán)境干濕交替作用下發(fā)生體積明顯脹縮和強(qiáng)度強(qiáng)烈衰減而常常導(dǎo)致工程變形破壞的非飽和粘性土。其微觀特征有：（1）以蒙脫石和伊利石及其混成粘土礦物為主，易吸水膨脹，失水收縮；（2）比表面積大；（3）陽(yáng)離子交換量大；（4）微裂隙發(fā)育。

國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有膨脹土判別分類指標(biāo)可分為兩大類：宏觀（間接）指標(biāo)——通過(guò)工程實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)其膨脹潛勢(shì)；微觀（直接）指標(biāo)——反映脹縮機(jī)理的本質(zhì)參數(shù)，如蒙脫石含量、比表面積、陽(yáng)離子交換量。我國(guó)公路部門對(duì)于膨脹土的判別分類標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。

表1 公路部門膨脹土的判別分類標(biāo)準(zhǔn)

2 膨脹土工程問(wèn)題

2.1 工程特性

膨脹土的特性主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：一是超固結(jié)性，在地殼不斷的演變過(guò)程中，由于沉積固結(jié)的影響形成的膨脹土具有一定的超固結(jié)性，其具體表現(xiàn)為強(qiáng)度高、容易塌陷或者變形；二是裂隙性，原生裂隙發(fā)育程度較高，在風(fēng)化以及干濕循環(huán)或者是卸荷的作用下容易產(chǎn)生次生裂隙或者是面積較大的裂縫；三是膨脹性和強(qiáng)度衰減性，在膨脹土遇到水時(shí)其體積會(huì)膨脹變大，同時(shí)也會(huì)有劇烈衰減。

2.2 工程病害

（1）滑坡

滑坡在高速公路路堤路塹部分時(shí)常發(fā)生，也是膨脹土路基中最為嚴(yán)重的病害類型。路堤滑坡通常會(huì)在填土或者是將膨脹土作為基底的工程中，其滑體一般為寬20～50 m，厚2～5 m；路塹滑坡多發(fā)生在膨脹（巖）土分界面，裂隙面或軟弱層處，寬數(shù)10 m，厚一般3～4 m，較少超過(guò)6 m，具有成群分布、淺層性、牽引性、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造性以及多次滑動(dòng)性等特點(diǎn)。

（2）坍滑

坍滑在路基施工工程中也是比較常見(jiàn)的病害之一。路堤坍塌多發(fā)生在路肩，坍壁一般不超過(guò)1 m，寬幾米或十幾米不等；路塹坍塌較嚴(yán)重，多發(fā)生在塹頂，坍壁一般高2～3 m，寬為幾十甚至達(dá)到百米。

（3）溜坍

溜坍是在坡腳或者是坡腰部分發(fā)生，厚度多小于1 m，路塹多在已剝落、沖蝕或臌脹的坡面上產(chǎn)生，高度和長(zhǎng)度均在數(shù)米內(nèi)，厚多在0.2～0.6 m，在長(zhǎng)路塹邊坡中也可見(jiàn)多個(gè)溜坍體連成的溜坍裙。

（4）結(jié)構(gòu)物破壞

因?yàn)榕蛎浲恋姆磸?fù)變形，再加上擋墻的推移，墻身被剪斷，涵洞基礎(chǔ)下沉開(kāi)裂，洞身斷裂或涵底隆起，橋臺(tái)開(kāi)裂，橋梁錐坡和擋墻開(kāi)裂外移。

3 高速公路工程中膨脹土路基的施工工藝

3.1 路基斷面工藝

在進(jìn)行路基斷面的相關(guān)施工任務(wù)時(shí)，要適當(dāng)?shù)貙M坡拓寬，然后再鋪設(shè)適宜的材料以達(dá)到防滲的效果。與此同時(shí)，為了保證路基的含水量能夠在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持穩(wěn)定，需要拓寬路肩，其寬度一般控制在2～2.5 m。為了使得路肩以及路面能夠連續(xù)貫通，這兩個(gè)部分在施工時(shí)要采用相同的施工材料，這樣可以避免由于材料差異性造成的土基水分的不均勻。需要注意的是，要想提高土基內(nèi)部的水分分布的均勻性，就要在路幅土基的表面增設(shè)一層厚度較小的面層，將其作為土基部門的防滲層，從而使路基具備防水防滲能力。一般高速公路路側(cè)不宜種植植物，這是因?yàn)橛胁糠謽?shù)種的吸水能力較強(qiáng)，會(huì)減少土基內(nèi)部的水分，這樣就使得膨脹土失水過(guò)多而干縮，最終高速公路路基表面就會(huì)出現(xiàn)不同形狀和大小的裂縫，影響了公路的美觀和性能。

3.2 路基高度

由于膨脹土在在風(fēng)化作用的影響下會(huì)發(fā)生改變，呈現(xiàn)出濕脹干縮的特點(diǎn)，為了避免這一現(xiàn)象的發(fā)生以及膨脹土高路堤在運(yùn)行過(guò)程中沉陷坍塌，在施工過(guò)程中，需要嚴(yán)格控制膨脹土路堤的高度。通常情況下，膨脹土路堤的高度要小于等于3 m，若在必須提高路堤高度的情況下，就必須提前做好準(zhǔn)備工作，針對(duì)沉降問(wèn)題制定完善的防護(hù)措施。有些高速公路出于建設(shè)需求，其路堤高度會(huì)超過(guò)6 m，那么就要適當(dāng)?shù)仡A(yù)留沉降量，還要拓寬路基的寬度，保證膨脹土路基的穩(wěn)定性。

3.3 路基排水工藝

要想有效地穩(wěn)定膨脹土，就必須建立相應(yīng)的路基排水系統(tǒng)，在建設(shè)排水體系時(shí)，需要先做好詳細(xì)的施工方案，保證路基表面的積水能夠順利排出，同時(shí)也要做好相應(yīng)的防護(hù)工作，其中，最為重要的就是防滲處理。需要注意的是，在施工時(shí)，需要保證工程土質(zhì)的含水量。對(duì)于高速公路地面的排水管道，需要對(duì)靠近路面的排水管道部分進(jìn)行特殊處理，如加固和防滲，這樣做的主要目的是防止坡體長(zhǎng)期處于積水中，導(dǎo)致坡體的潰爛。另外，還要定期清理雜物，防止雜物進(jìn)入管道使得管道內(nèi)部堵塞，積水不能有效排出。在路塹頂部修筑的截水通道的主要功能時(shí)防護(hù)坡體，防止水流對(duì)坡體不斷造成沖擊，使得坡體自身的穩(wěn)定性受到影響。

［1］ 劉文俊.高速公路工程中膨脹土路基的施工工藝與特點(diǎn)［J］.建筑知識(shí)：學(xué)術(shù)刊，2013，（8）：350.

［2］ 郭宏.膨脹土在高速公路路基填筑中的利用［J］.城鄉(xiāng)建設(shè)，2010，（6）：147-148.

［3］ 郭明濤.膨脹土用于高速公路路基的改性處理及施工要點(diǎn)［J］.河北企業(yè)，2011，（4）：85-86.

［4］ 羅小紅.論公路工程中膨脹土路基的施工處理方法［J］.交通標(biāo)準(zhǔn)化，2013，（9）：72-74.

U416.1

C

1008-3383（2017）01-0052-01

2015-06-03

陸濤（1988-），男，貴州人，助理工程師，主要從事道路與橋梁研究。