高速公路膨脹土路基施工技術(shù)

田玉新

摘 要：由于高速公路路段長(zhǎng)且跨度較廣，因此其在實(shí)際中各個(gè)路段的地質(zhì)也有一定的區(qū)別，其中在膨脹土區(qū)域由于土質(zhì)具有非常強(qiáng)的性質(zhì)變化，導(dǎo)致區(qū)域內(nèi)路段的穩(wěn)定性及平整性無(wú)法得到保障，為此必須要通過(guò)對(duì)膨脹土路基的特點(diǎn)進(jìn)行研究，根據(jù)高速公路的應(yīng)用要求來(lái)使用相關(guān)的施工技術(shù)，保證在膨脹土地段路基可以更加安全的投入到使用中。本文根據(jù)膨脹土的特點(diǎn)對(duì)與其相關(guān)的路基施工技術(shù)進(jìn)行了深入的探究，提出與其相關(guān)的原理，以此來(lái)保證整體路基的施工質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：高速公路；膨脹土；路基工程；施工技術(shù)

膨脹土具有較高的塑性特征，屬于粘土的一個(gè)種類(lèi)，同時(shí)受其自身特性的影響使其對(duì)水分有較強(qiáng)的敏感性，其會(huì)在自身水分的增減下出現(xiàn)膨脹或是收縮的現(xiàn)象，因此膨脹土本身的強(qiáng)度也會(huì)在膨脹收縮的過(guò)程中產(chǎn)生變化，并且其性質(zhì)中具有超固結(jié)性等特點(diǎn)，這些都會(huì)影響高速公路路基的施工。因此在進(jìn)行膨脹土路基施工時(shí)需要注意對(duì)其進(jìn)行改性研究，并通過(guò)科學(xué)的路基施工技術(shù)的使用來(lái)降低膨脹土帶來(lái)的影響，避免土體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度降低，以免出現(xiàn)路基病害及地基開(kāi)裂、坍塌等問(wèn)題。

一、膨脹土的判別、試驗(yàn)與工程特性

1、膨脹土的判別與分類(lèi)

在路基施工的過(guò)程中需要對(duì)膨脹土地段進(jìn)行有效的識(shí)別，在確定膨脹土地段范圍后對(duì)土質(zhì)進(jìn)行檢查，排除非膨脹土的部分后對(duì)已有的膨脹土進(jìn)行性質(zhì)的檢測(cè)，通過(guò)判斷其膨脹系數(shù)的強(qiáng)弱及性質(zhì)來(lái)進(jìn)行分類(lèi)，以此作為之后施工技術(shù)方案設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)之一。通過(guò)對(duì)膨脹土的分類(lèi)可以確定路基施工的性質(zhì)及需要，從而在施工技術(shù)的使用上有更加競(jìng)爭(zhēng)精準(zhǔn)的判斷。同時(shí)在膨脹土判別及分類(lèi)的過(guò)程中應(yīng)采用專(zhuān)業(yè)的技術(shù)及檢測(cè)手段來(lái)進(jìn)行，避免出現(xiàn)判別失誤的情況。現(xiàn)今在膨脹土判別分類(lèi)中選取最多的手段就是進(jìn)行實(shí)際定性以及室內(nèi)簡(jiǎn)單測(cè)量指標(biāo)相互配合，就是同時(shí)擁有：液限超過(guò)或等于40%以及自主膨脹率超過(guò)或者等于40%的粘土就可以認(rèn)定其為膨脹土。膨脹土依據(jù)自主膨脹率可以分為強(qiáng)、中、弱三個(gè)等級(jí)，其詳細(xì)的膨脹率為弱膨脹土膨脹率：40%-65%；中膨脹土膨脹率：65%-90%；高膨脹土膨脹率：大于90%。

2、膨脹土試驗(yàn)

膨脹土中蘊(yùn)含的具有膨脹性的礦物主要有蒙脫石以及由伊利石、高嶺石、綠泥石混合而成的混層礦物，這些具備膨脹性的礦物主要掌控著土壤的物理化學(xué)活性以及親水性。這些主要的特性取決于土壤的塑形、膨脹性、收縮性、壓縮、強(qiáng)度以及一些其他伴隨環(huán)境而發(fā)生變動(dòng)的特性。本文主要以膨脹土基礎(chǔ)特性的自主膨脹率、液限等實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)以及膨脹土宏觀狀態(tài)特性來(lái)做識(shí)別膨脹土的主要支撐，并利用實(shí)驗(yàn)地段的工程施工對(duì)膨脹土的判斷以及應(yīng)對(duì)手段做了一些更為合理的調(diào)試。

3、膨脹土工程特性

依據(jù)沿途的地質(zhì)畫(huà)圖、鉆探透露、動(dòng)力勘探以及土質(zhì)分析的結(jié)論，路線穿過(guò)功能分區(qū)具備一種極為明顯的特點(diǎn)。從我國(guó)的部分地區(qū)來(lái)看，地層的特殊結(jié)構(gòu)主要是由于洪水以及暴風(fēng)雨等沖積而成的粘土、亞粘土以及亞砂土等等；而在一些西部的丘陵地區(qū)主要是因?yàn)楹?dǎo)致形成的粘土以及亞粘土。特別是像邯武線的西部的線路，是由內(nèi)陸河以及湖泊等導(dǎo)致形成的粘土巖。依據(jù)一些演示巖石的特性以及技術(shù)特性，大致將我國(guó)分為四種地質(zhì)范圍工程。依據(jù)我國(guó)的相關(guān)部門(mén)的規(guī)定，膨脹土是不可以作為公路路基的填埋材料來(lái)使用的，因此就一定要對(duì)它采取一些相關(guān)的處理手段。依據(jù)最新出臺(tái)的相關(guān)規(guī)范文獻(xiàn)所規(guī)定的，才工程實(shí)施的場(chǎng)地周?chē)绻信蛎浲翂膿p的現(xiàn)象發(fā)生，這種現(xiàn)象的發(fā)生大多是處于公路道路的建設(shè)過(guò)程中，要時(shí)刻記住精工細(xì)活的工作基本，再依據(jù)相關(guān)實(shí)驗(yàn)得出的測(cè)試結(jié)果，對(duì)公路膨脹種類(lèi)做一些最為基本的了解研究，制定有效的手法對(duì)膨脹部分進(jìn)行處理。

二、膨脹土路基的施工處理方法

1、挖方段膨脹土處理

膨脹土受外界水分含量的影響存在這著一定的區(qū)別，其位置越深所受的環(huán)境影響就越小，這主要是決定于其自身所含水分及地質(zhì)深層、地下水等因素的影響。因此，對(duì)于挖方段膨脹土采取的主要處理手段就是換填以及濕度調(diào)控。濕度調(diào)控就是運(yùn)用土工布對(duì)開(kāi)挖的邊坡以及路塹采取包封，并且增加護(hù)面墻以及在一些地段采取生態(tài)袋防護(hù)措施來(lái)防止外界空氣直接碰觸膨脹土。路塹的邊坡不要一次性直接挖到設(shè)計(jì)線邊緣，要在邊坡邊緣留一層厚度為30-50cm的土層，等到路塹挖完之后，再將預(yù)留的土層去除，并立即采取封閉措施，盡最快速度修繕好邊坡防護(hù)功能以及路基的排水功能。

2、填方段膨脹土處理

填一個(gè)高度不到一米的路堤，一定要換填不是膨脹土，并且遵照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行壓實(shí)，全部填方路段的膨脹土采用均系填高度大于兩米以上的路堤段。對(duì)于一些特殊地段填方的數(shù)目缺口很少時(shí)采用三夾一的方式進(jìn)行填筑，在進(jìn)行三夾一工程時(shí)除了選取強(qiáng)偏中膨脹土、中偏強(qiáng)膨脹土以及中膨脹土以外，都要采取單摻工程的方式，就是只摻雜生石灰，不摻雜砂礫。對(duì)于弱膨脹土以及偏弱膨脹土采取的方式：全部的弱膨脹土都采取摻雜6%的生石灰的方式處理，用路拌機(jī)進(jìn)行工程施工。對(duì)于中偏弱膨脹土采取摻雜10%生石灰的方式，用路拌機(jī)進(jìn)行工程施工。對(duì)于偏中膨脹土、中偏強(qiáng)膨脹土以及中膨脹土采取的方式是：在其中除摻雜4%-6%的生石灰之外，還要加入30%的砂礫，用裝載機(jī)最先進(jìn)行攪拌并攤平，之后在表面灑4%-6%的生石灰，最后用路拌機(jī)進(jìn)行工程施工。

3、高速公路膨脹土路基施工注意事項(xiàng)

當(dāng)使用膨脹土進(jìn)行填充時(shí)，要求摻雜石灰的膨脹土的膨脹率接近零為最好，膨脹土的含水量濕度保持控制在不到3%時(shí)為最佳，這樣才能符合處理要求。路面兩側(cè)的堤壩傾斜部和側(cè)面要使用非膨脹土來(lái)作為密封層，如果需要的話可以鋪上一層土工布，以形成填充包心。在堤防和邊界的切斷面，這兩個(gè)地區(qū)的土質(zhì)水含量不一定相同，與原始密度也是不一樣的。壓實(shí)時(shí)應(yīng)該均勻地緊密地壓實(shí)，以避免不均勻沉降的情況發(fā)生。因此，在地方和邊界切斷面2米范圍之內(nèi)，應(yīng)該將其挖成樓梯形狀，檢查其水分含量是否和填土含水量類(lèi)似。同時(shí)，使用相關(guān)儀器設(shè)備對(duì)其壓實(shí)到規(guī)定的適度范圍之內(nèi)。建設(shè)時(shí)應(yīng)該盡量避開(kāi)雨季，提高作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的排水能力。路基一旦開(kāi)挖后，每個(gè)進(jìn)程之間就要密切協(xié)調(diào)，保證建設(shè)工期的持續(xù)，間隔時(shí)間不要停留太長(zhǎng)。

膨脹土在屬于一種分布較廣、范圍較大的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，其地質(zhì)特點(diǎn)使路基工程施工所遇到的問(wèn)題較多。尤其是在高速公路的建設(shè)中，其行車(chē)特點(diǎn)及使用的要求決定了其必須要有較高的行駛條件，因此為了保證高速公路膨脹土路基可以符合相關(guān)的使用標(biāo)準(zhǔn)，需要加強(qiáng)對(duì)路基施工技術(shù)的管理，并完善相關(guān)的技術(shù)方案，合理的采用路基施工技術(shù)來(lái)提高工程效益。由于高速公路本身就具有經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益兩種特點(diǎn)，因此在實(shí)際中必須要保證膨脹土路基施工技術(shù)的有效使用。

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