基于公路膨脹土地段路基施工技術分析

王 曉 東

(山西路橋第一工程有限責任公司，山西 太原 030006)

0 引言

通常意義上的膨脹土就是指吸水功能較強的粘土，此類土質塑性效果較好，包含多類諸如綠泥石等成分。它的主要特點是遇水體積擴大，而水分缺失的情況下就會收縮，并且在不斷的膨脹和收縮的過程中其強韌程度逐漸降低。有數據顯示，膨脹性土質的存在已經蛻變成為了近些年來極為棘手的一種公路路基的病害，極大地影響著公路工程的進行。由于近些年來公路工程的持續推進，此類情況也逐漸地被社會所關注，并被相關部門提到處理的日程上來。然而此類土質極其特殊的性狀，如若處理不好就極易觸發更為惡性的狀況。所以眼下最為關鍵的問題就是如何把握好此類土質應用到公路路基施工上的質量狀況，并從而保障整個公路工程的圓滿結束，顯而易見在當今的形勢下對此的處理已變得尤為關切。

1 膨脹土的特性

1)呈裂紋狀形成，具有平滑的表層以及稍許的摩擦印記，且在部分縫隙中有灰白色等類型的土質，而在正常狀況下多為塑性程度較好的狀態。

2)一般常見的是裸露在二級及以上的地形狀況平坦的區域，起伏較小。

3)通常所見的一般是淺表的滑坡處以及裂開的地面等區域，其土壁較為脆弱。

4)所建造物體的裂縫會隨著季節變化而出現收縮等變動。

5)如果土質的自由膨脹率在40%以上，就能判定此類土質為膨脹土，接著就是其他各項指標的統籌探究和分析[1]。

2 膨脹土路基的解決方案

2.1 換土

用其他土質進行替換無疑是最為簡便和直接的方式，然而在這項操作中務必要依照建造規格并順遂區域的具體狀況進行。這個過程中要注意臨界深度的影響，而它所含有的水分即被稱作臨界含水量。但是由于各個區域的天氣狀況千差萬別，因而相應的指標也就會出現不同的情況，這樣的話就需要根據土質的強度標準來具體應對。例如，強度較大的設定為2 m，其他強度較低的則低于這個數值。

2.2 濕度控制

通常情況下濕度控制都是通過膨脹土含水量的均衡和實施預濕操作等來完成的，為避免此類土質出現變形的情況，相關的施工機構務必要實施相應的舉措來降低路基的含水量。常見的主要有:在具體操作中借助于土工布等材料對路基進行嚴密包裹，從而杜絕其與外界物質的反應，這樣就能最終達到濕度控制的目標。

2.3 改性處理

這一步的操作主要是借助于此類土質的性狀，進而與水泥等凝結材料反應來達到強度增強的一個效果。眾所周知，石灰的化學反應較強，且其生成的物質非常的堅硬，符合具體運用的標準;而水泥的凝結功能也非常顯著;同樣地還有其他一些材料也具備增強此類土質強度的一個功能，總而言之，增強膨脹土強度的目標基本能夠通過各類材料的組合來實現。

3 工程實況

某公路工程，其中涉及到大約70 m3×104m3體積區域的膨脹土，一旦不能妥善處理這部分膨脹土，那么就不能保質保量地完成任務，而如果替換為其他的材料，則會耗費極大的人力物力和財力，并極有可能對區域環境造成破壞。膨脹土在剛開始膨脹情況下的硬度規格較高，因而在具體使用時則很難進行粉碎操作，更不能切實壓緊。另外在路堤完工之后，由于大氣等外部因素則會導致公路路面的平整性出現問題。受制于以上狀況的限制，筆者綜合近些年來的操作經驗，認定具體有效的處理方式就是首先改變膨脹土的特性，隨后實施路堤的修筑。

3.1 膨脹土改變特性測試成果解析

具體測試主要采用的三類膨脹土：GBJ 123—88，GBJ 128—88，SD 128—84，首先把這它們各自的樣本材料風干，接著碾壓粉碎，隨后過篩，篩孔的孔洞面積應控制在 2 cm2以內，緊接著是加水攪拌，然后是摻雜一定比例的石灰材料，這樣就能夠借助于測試樣本來觀察到具體特性的變化。

3.2 與石灰反應后膨脹土變化的特點

物理特性的變化：在與石灰反應后，各個樣本的顆粒構造都出現了變化，伴隨著石灰量的增加，相應的砂粒組的含有量也在加大，而可膠粒和粘粒的含有量卻變少了。由此可見，改良后的膨脹土，其膨脹程度等都有所削弱，而縮限卻在不斷增大[2]。

3.3 膨脹土縮脹指標與摻灰量的關系

依照道路路基的設定指標，摻灰量的科學標準應確保在加入石灰后，相應的縮脹系數低于或等于0.7最為適宜。根據膨脹土改良的相關測試，得出了三類樣土的脹縮率和加入石灰量之間的關系。有關資料表明，當縮脹系數接近于0時，弱膨脹土的最科學加灰量應設定為4%，而相應的中膨脹土的最科學加灰量應設定為7%，在具體操作的過程中，應把土塊碾壓粉碎，而石灰的儲存和攪拌以及緊壓后護理標準都不符合室內條件的標準，因而實地操作應比室內加入石灰量多1%。

3.4 摻改性劑水溶液的實驗成果

此類操作的理論依據，主要是依照改性劑與少量石灰摻雜配制成水溶液，接著水分子分離出H+，OH-，并同膨脹土表面附加的諸多活潑的金屬陽離子反應，進而使在土粒里的水因化學反應而變成自由水流出，石灰土變成網狀或鏈狀結構，接著進行快速的反應以及離子的置換。這樣水借助于重力作用脫離出土層，相應的膨脹土的膨脹性削弱，土質的結構也出現變動，進而使其強度增強。

4 膨脹土改良操作的步驟

1)清除路基表層垃圾、增設路拱、疏通去除地表水分，接著添加生石灰粉并攪拌250 mm～300 mm，隨后壓緊平整達到符合規格的緊實度，以上完成以后開始填筑路堤。

2)依照壓實機的測試，并根據松鋪的厚度進行鋪設。一般使用重型壓路機的話，相應的松鋪應設定為250 mm～300 mm為一層，接著使用推土機實施攤平鋪設。

3)依照添加攪拌的比例規格，進而得出不同斷面區域的石灰用量，并對其進行標注，另外還應放置袋裝類型的生石灰，以進行隨后的鋪設操作[3]。

4)借助于旋耕機實施攪拌2遍～4遍，接著燜料1 d，從而使生石灰與土內的水分充分反應。然后依照土團粒的大小借助于旋耕機實施粉碎，要確保粉碎1遍～3遍。部分膨脹土使用了性質改良劑，接著依照土分量的2%添加石灰實施攪拌，從而達到均勻的目標，當然在此實施的同時還要噴灑改性劑水溶液，以確保土質的水分含量符合標準，在攪拌均勻后進行整平操作。

5)測算出土質樣本的測量水分的規格，當臨近標準水分的區間時，借助于推土機或平地機實施推平，隨后有序地壓實，以達到規定的密度標準，路肩區域需多壓1遍～2遍，以保證邊沿密度符合要求，而后參照以前操作步驟逐層反復填壓，直到達到設定的路基高度方可。

5 膨脹土路塹段邊坡

根據設定的理論標準，此區域涉及到的測算與其他部分有所不同。首先其并不全部符合均衡設定的理論基礎，其主要受制于土質的類別，并與土質的風化等自然變動等息息相關。由此可見，完成這一階段的操作，就務必要依照實地路基的類型來具體實施。

6 結語

由以上論述可以看出，膨脹土在高速公路工程的路基施工中的危害性還是比較嚴重的。因而具體的施工機構務必要綜合實地的操作狀況，妥善應對，有序處理，以最終確保公路路基質量達標。