某中線工程膨脹土換填施工工藝淺談

【摘 要】膨脹土（巖）是一種具有特殊性質的土，親水性強，遇水軟化，對工程基礎破壞性大，在基礎或渠堤施工中要對膨脹土（巖）進行換填處理。本文針對實際，總結了膨脹土開挖、基礎處理方法及有關試驗參數的調整，總結了膨脹土換填施工的施工方法。

【關鍵詞】膨脹土（巖）；換填施工；參數

1．工程概況

膨脹土（巖）是一種具有特殊性質的土，它是在地質作用下形成的一種主要由親水性強的粘土礦物組成的多裂隙并具有顯著膨脹性的地質體膨脹巖土（巖），干時堅硬，遇水軟化，在自然條件下多呈堅硬、硬塑狀態，結構致密。自由膨脹率一般大于40%，由于其在土體中雜亂分布的裂隙及反復脹縮變形造成強度衰減的特性，所以常常給人類的工程建筑帶來嚴重破壞，造成許多地質災害。

本次施工為膨脹巖換填處理，施工段具有輕微～中等濕陷性，濕陷深度一般1～3m，需進行換填施工

1.1 施工工藝

為了做好膨脹土（巖）的換填施工，在施工中對膨脹土（巖）施工做了詳細的工藝改進，填筑方法為分段、分層進行回填，施工期間結合工程進度計劃合理安排填筑強度和不斷完善施工工藝。

施工工藝流程見下圖：

1.2 施工措施

1.2.1 回填土料及壓實度要求

根據設計圖紙說明，對于自由膨脹率小于20%的粘性土直接用于換填處理，設計填筑含水量在最優含水量-2%～+3%，壓實度98%；對于自由膨脹率大于20%的粘性土要進行改性后換填，填筑含水量在最優含水量-2%～+3%，壓實度不小于98%。為了做到試驗參數準確，試驗室做了大量試驗，通過確定最優壓實組合，復核試驗后得出試驗數據如下（見表1）：

1.2.2 施工參數

根據膨脹土（巖）換填特點及技術指標，本工程改性土中粘性土料換填施工參數經本標段實驗室反復試驗，試驗參數見表2：

1.2.3 土料含水率調整

由于本工程渠道內土的含水量不均一，靠近渠底設計面處地下水豐富，所以土料含水率的控制成為參數控制的重中之重。經過反復試驗，得出了控制土料含水率的最優調整參數，對于粘性土填筑土料要求按其含水率與最優含水率偏差為-2%～+3%進行調整。

1.2.4 膨脹土（巖）的開挖施工

膨脹土（巖）的開挖施工不同于普通土開挖，在開挖施工過程中，應盡量避免大型的挖掘機碾壓或吊裝等重型設備在上一級馬道和坡頂上反復行駛；避免在開挖好的馬道上、坡頂及坡面堆放，渣土和其他施工材料。溝槽開挖完成到砌筑并回填密實的時間間隔不應超過4h。開挖分段長度宜控制在10-20m 范圍內。保護層的預留與二次挖除是非常關鍵。保護層開挖應集中力量快速施工，盡量縮短建基面暴露時間。完成保護層開挖后，應立即采用防雨布對膨脹土換填層建基面采取防護措施，避免換填層填筑施工時，建基面出現飽水軟土、失水干裂等現象發生。

1.2.5 基礎面處理

渠底及邊坡基礎面按照膨脹土（巖）換填處理布置圖施工，每120m為一個單元，重點是建基面清理，其次是進行排水系統的施工。在該處施工時，地下水非常豐富，為了盡可能降低降水費用，在承壓水不明顯，水位較低的部位的部位采用在設計面高程以下1m左右在渠底中間挖40cm寬，100cm深排水溝，在溝的一端挖集水井用潛水泵集中抽排的方法進行滲水引排，待排水溝兩側膨脹土施工完成后再用級配砂礫料對排水溝進行回填夯實。應該說明的是，當上層滯水較豐富或不能做到連續施工時，在坡腳挖了排水溝作為臨時引排比較經濟合理。

1.2.6 排水系統施工

（1）埋管溝槽開挖

根據設計圖紙要求，換填層中所設置排水系統為單獨排水系統，逆止閥間距為8m布置，與原渠道排水系統間隔布置，施工中按照圖紙要求，進行了逆止閥安裝及三維排水網墊布設。

（2）管道及附件安裝

溝槽驗收合格后，在底部攤鋪粗砂墊層并夯實，粗砂墊層驗收合格后，開始進行排水管道及附件的安裝，排水設施中三通、單通連接管，采用無毒硬聚氯乙烯（PVC-U）管材和管件。

（3）粗砂及水泥砂漿回填

排水暗管與附件安裝驗收合格后，及時回填溝槽。分層對稱回填管身兩側，采用人工分層進行壓實，分層厚度10cm，保證回