高速公路膨脹土路基的施工處理方法關鍵要素探究

王 颯

（河南省公路工程局集團有限公司，河南 鄭州 450052）

1 膨脹土對高速公路地影響

我國的膨脹土面積分布較廣，在高速公路施工過程之中，膨脹土的存在會給施工帶來很大的麻煩，增加了施工難度。而當高速公路投入使用之后，膨脹土會對高速公路工程質量造成很大程度的影響，情況嚴重者甚至會導致高速公路某一段全面癱瘓，對交通系統的正常運行造成影響，具體表現在如下幾個方面：（1） 膨脹土可能會促使高速公路的路堤與構造物的銜接處發生一定程度的沉降，進而導致高速公路路面平穩性較差，影響車輛通行，甚至有可能造成道路交通事故； （2） 在膨脹土的影響之下，路基邊坡可能會浸水，進而導致其結構失穩，進而引起滑坡等災害，不僅阻礙了交通的正常運行，還存在著一定的安全隱患； （3） 隨著溫度環境的變化，膨脹土會發生一定程度的膨脹或者收縮，進而可能引起路堤的整體移動，或者對橋臺造成一定的破壞。

2 膨脹土路基的常見處理方法

2.1 濕度控制法

在實際的運用過程中，濕度控制法又可以細分為保濕法與預濕法，其原理主要如下：對膨脹土的含水量進行一定程度的控制，使其處于一個相對合理的范圍之內，防止因膨脹土含水量過高或者過低而發生變形。而保濕法與預濕法的差異性則主要體現在控制膨脹土含水量的方式上，保濕法的控制方式是對膨脹土與外界空氣進行阻隔，從而實現膨脹土的含水量控制，在實際的施工過程中往往運用黏土對膨脹土進行密封的方式予以實現；而對于預濕法而言，其控制方式是對膨脹土進行成分改造的方式予以實現的。

2.2 換土法

換土法是膨脹土路基施工過程中常用的一種處理方法，它具有操作簡便、處理效果優異的特點。在具體的施工過程中，只需要采取有效措施將區域范圍內的膨脹土移除，并用其他土代替填滿即可。但是這以方法也存在著一定的弊端，如果膨脹土的面積范圍較大，采用換土法進行處理，工作量會相當大，因此這一方法在適用性方面存在一定的劣勢，只適用于膨脹土面積相對較小的區域。在實際施工過程中，需要注意對當地土質的臨界深度進行有效計算，并以此為深度標準進行開挖作業，這樣可以防止這一深度以下的膨脹土因遇水而出現一定程度的變形。

2.3 膨脹土的改性處理法

對膨脹土進行改性處理從實質上來看是一種化學手段，通過這一方法可以將膨脹土與其他材料進行一定程度的融合，在融合過程中會發生化學反應，進而對膨脹土的化學特性進行改變。改性之后的膨脹土在遇水之后的膨脹程度會發生一定程度上的降低，同時膨脹土內部的水分含量也會相對平穩。目前狀況下，較常使用的材料主要有水泥、石灰等，選擇何種材料需要結合現場實際情況確定。

3 高速公路膨脹土路基的施工工藝探究

3.1 膨脹土路堤施工技術

（1） 路基基底處理。首先需要對原有的地基土進行一定程度的勘測，如果檢測結果表明原先的地基土以膨脹土為主時，同時路堤的高度保持在一米的范圍之內，則需要適當挖出一部分膨脹土，并用其他的土質替代填入到挖坑之中，然后對其進行有效的夯實處理。如果地面濕度較高，就很有可能造成土質松軟，在這種情況之下應該首先將這些松軟的土質挖除，然后用碎石或者巖石填充入挖空中，壓至密實，提高其穩固性。除此之外，還可以在路塹交接處進行填堤處理，這一過程中需要注意對臺階開挖長度進行有效的控制，一般情況下控制在2 m范圍為之內較為適宜。當路堤的高度在六米左右時，則需要開展基底填筑作業，避免出現地表水流入到路堤下部的情況。當路堤填方高度在10 m以上時，地基承載力的影響力度便會增大，如果地基的承載能力達不到200 kPa，則需要對地面上碎石的填筑高度進行一定程度的控制，一般情況下控制在2 m以下較為適宜。這樣一來，就可以提升邊坡的穩固性，避免出現邊坡被沖走的情況。

（2） 填料的優化選擇。在對膨脹土填芯料進行選擇時，一方面要嚴格參照相應的施工標準與要求，另一方面還需要對膨脹土進行一定程度的確定，確認無誤之后需要進行填料相關性試驗。試驗過程中采用變量檢驗方法，將開挖的路塹斷面分成若干層數，且保證每一層的濕度存在著一定程度的差異性，然后選擇合適的涂料進行填充。在對包邊填料進行選擇的過程，需要嚴格遵循相關工藝的設計要求，并在此基礎之上對填料本身的屬性進行一定程度的考慮，進行填料試驗。在試驗的過程之中，如果現場沒有膨脹土，可以用碎石進行替代，并結合實際情況適當放寬包邊的寬度，以達到較為理想的填充效果。如果收到各種條件的限制無法選出合適的替代品，則需要利用膨脹土進行填筑處理。一般情況下，邊坡都會運用土工格網對其進行一定程度的加筋處理，由于寬度較大，如果現場無法對相應的化學溶液進行使用，則可以先對坡面土工格柵進行反包處理。

（3） 確定施工方案：在進行填筑控制時，需要采取有效措施對填料填注定額稠度進行最大程度的縮小，并在此處之上進行分散填筑，同時利用化學方式對其進行一定程度的檢驗。在路堤施工的過程之中，需要嚴格按照相關標準規定的內容開展施工作業，路堤填筑過程中保證填料與土團之間的融合的緊密性。除此之外，在實際的施工過程中還需要對土體的水量進行合理而有效的控制，進而實現較為理想的填充效果。

3.2 膨脹土路塹邊坡支護結構施工技術

在進行開挖的過程之中，需要對開挖深度進行一定程度的控制，使其與原路床換填的深度保持一致性，開挖寬度則需控制在4 m以上。對基礎部位進行有效的檢查，如果發現存在土質松動的情況，應當將松動的土層清除；而當基坑出現滑動軟化的情況，需要運用非膨脹性土換填，除此之外，還可以采用添加石灰或者水泥的方式進行膨脹土改性處理，并進行分層填筑壓實。當工作面開挖完成之后，需要及時進行施工，保證施工的連續性。施工時，應當首先進行坡底清方，清方范圍以原設計坡腳開始至滑動邊界結束，同時還需要對清方的寬度進行一定程度上的控制，一般情況下至少保證寬度比加筋體寬度多0.5 m。需要注意的是，在基底的設計上，應當將其設計成向內傾斜的4%斜面。在對每層土工格柵進行攤鋪之前，需要充分結合施工圖紙的內容，并遵循相關的施工設計，做好測量放線工作，同時用石灰粉將邊坡線和土工格柵包邊線標注清晰。

4 結語

本文主要針對高速公路膨脹土路基的施工處理方法關鍵要素進行研究與分析。首先闡述了膨脹土對高速公路的影響，然后在此基礎之上介紹了濕度控制法、換土法以及膨脹土的改性處理法三種較常使用的膨脹土路基處理方法，最后對高速公路膨脹土路基的施工工藝進行了重點的分析。