市政道路膨脹土路基的施工技術

劉社干

(河南省宜陽縣市政管理局，河南 宜陽471600)

1 膨脹土的形成

膨脹土是在自然地質過程中產生的一種多裂縫且存在顯著膨脹特性的土體，主要是由強親水性礦物構成。膨脹土具有吸水膨脹及失水收縮的特點，存在反復變形的性質，裂縫雜亂分布于土體內，嚴重破壞到工程結構物。特別是對于高等級公路路基工程和大型結構物而言，會起到變形破壞作用，通常存在潛在和長期的危險。所以，公路工程學科專家和工程技術人員已經對膨脹土問題進行了普遍的關注，從不同的角度、途徑及目的開展試驗研究。

2 膨脹土路基的施工技術

在高等級道路路基施工中，膨脹土不能作為填筑材料進行使用。然而，若由于道路所通過膨脹土地區有較長路線存在，膨脹土的分布范圍廣，在非膨脹土填料選擇難度較大時，需要對膨脹土的特性進行改善，使路基施工的基本要求得到滿足。國內外工程實踐表明，膨脹土中水分的遷移變化會造成濕脹干縮變形問題，導致土的工程性質出現惡化。運用石灰將膨脹土進行改良，具有極為有效且經濟可行的效果。

2.1 路基填料

膨脹土不能作為路基填料，特別是強膨脹，更不能用于路基填筑。必須運用膨脹土作為填料進行施工時，應對以下方案進行考慮:最好運用較弱膨脹性的土，也可運用外倉路堤施工方案，內填膨脹土，外倉非膨脹土或經過處理的膨脹土。不得已需要運用膨脹土開展填筑施工時，應在最下面填筑較強膨脹性的土，在上面填筑膨脹性較弱的土，在同一層次上對同一種土進行填筑，且將其厚度保持在均勻和狀態，避免有不均勻變形產生。

2.2 路基斷面

設計路基斷面是使膨脹土濕脹干縮的有害影響得到減少或消除，使路面土基系統容易出現的季節性波浪變形得到減輕或避免。開展防水保濕處理，使土基中的水分能夠均勻分布，并使其穩定得到保障，減少水分有遷移變化，特別是路幅內水分不均勻變化的產生。

2.3 路基排水施工

1)排水設施的精心設計，使其構成良好的排水網系，使對路基路面造成穩定的地下水、地面水能得到順利排出，避免地面水對路基造成沖蝕，積水浸泡路基以及地下水向路基浸入。

2)對于所有排水溝渠而言，特別是近路溝渠，都應開展鋪砌和加固，實現防沖和防滲操作。

3)在較淺水位的地區，可通過對橫向盲溝設置的方式，向道路兩側的排水雨管內引入地下水。

2.4 路基壓實施工

1)根據多種研究表明，膨脹土的壓實是由于疊聚體排列較為緊密，破壞了原有結構的連接部分，因此增強了脹縮趨勢的產生。膨脹土的膨脹量和膨脹力關系到土的密實度，膨脹土的膨脹量和膨脹力還關系到土的初始含水量。膨脹土浸水膨脹后強度也會快速降低，主要是由于凝聚力快速降低產生的，而摩擦卻僅有絲毫降低。膨脹土浸水膨脹后強度下降的幅度又關系到土的初始含水量，相同類型膨脹土，當初始含水量較低時，強度會有較大下降。

2)一些生產部門認為，膨脹土的天然含水量通常與塑限含水量相接近，要想使土的含水量降至重型擊實標準的最佳含水量會有一定難度，特別是在多雨氣候下，晾曬時間相對較長，且工作量大，不僅對施工進度造成影響，而且還增加了工程成本。即使花費了較大代價，但根據重型擊實標準壓實向規定的密實度進行壓實時，也不一定會保持長久狀態。由于在施工過程中或通車以后，膨脹土一般都能吸水膨脹，使密實度降低，且壓實度增高，吸水后的膨脹變形增大，當路基建成之后，無論初始含水量如何，都應在當地自然條件和路基路面系統的影響作用下，通過自然平衡，逐漸向某一平衡的含水量范圍內穩定。

2.5 土基加固施工

膨脹土路塹內或路堤上對膨脹土進行運用，開展路床填筑時，都應考慮對石灰、水泥或無機結合料進行選用，改良加固一定深度土基內的膨脹土，使土基的穩固得到保障。根據膨脹土的性質和改良加固的要求對所用劑量進行確定。通常情況下，石灰應保持在4%～6%之間最為適宜。根據膨脹土性質、道路重要程度以及當地氣候將所需厚度進行確定。通常情況下，應控制在40～60 cm 范圍內。對于重要道路，還應控制土基處治層和路面總厚度之和保持在1.0～1.5 m 以上，若當地存在其他經濟且適用的施工材料，也可通過換填進行操作。

2.6 膨脹土路塹開挖的要求

1)路塹開挖也有一定的技巧，通常情況下，也應自上而下開展分層開挖。在路塹混凝土開挖時，禁止對不容易控制的爆破方法和掏洞取土法進行使用。

2)對于較小挖掘深度的路塹施工而言，不應一次完成設計施工位置，應沿坡面對一層進行預留，使其厚度保持在30～50 cm 范圍內。當完成路塹開挖之后，應將邊坡預留部分削去，并立即開展護坡封閉處理。

3)在開挖路塹之前，應在頂部開展截水溝施工，鋪設漿砌圬工，將其出口向橋涵進出口位置延伸。

3 結語

膨脹土是一直困擾巖土工程施工的一項關鍵問題，在工程設計和施工過程中，應對膨脹土膨脹性強弱的判斷做到有的放矢，運用有效的處理方法。目前，我國在膨脹土施工中，膨脹、收縮問題的研究已取得一定成果，但仍有許多問題需要不斷地探索和研究。從膨脹土研究的發展趨勢來看，應不斷加大對運用控制路基質量方法以及降低造價等的研究力度。

［1］ 葉垂信.市政道路膨脹土路基施工措施分析［J］.廣東科技，2009(4).