關(guān)于膨脹土路基的施工處理方法研究

阮仁大

摘 要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，各種建設(shè)工程的需求量日益增多，全國(guó)各地工程不斷增多，在工程建設(shè)中對(duì)于膨脹土路基的處理一直是一大難題。我國(guó)大部分地區(qū)都有膨脹土分布，由于其特殊的性質(zhì)，很容易造成建筑物成群開(kāi)裂，鐵路、公路的塌方等問(wèn)題，直接關(guān)系到建筑工程的安全，影響著人們的工作生活環(huán)境。膨脹土路基的處理成為影響邊坡穩(wěn)定性、路基變形的重要因素。對(duì)膨脹土路基的處理，必須要選擇合適的方法，根據(jù)施工要點(diǎn)進(jìn)行施工，該文就膨脹土路基的施工處理方法進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析。

關(guān)鍵詞：膨脹土路基 施工處理方法 建筑安全 施工要點(diǎn)

中圖分類號(hào)：U213 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）06（a）-0026-02

膨脹土主要是指土釘粘土成分中含有較多的親水性的粘土礦物質(zhì)，其特點(diǎn)是具有失水收縮硬裂和吸水膨脹軟化，具有高度的可塑性。我國(guó)的膨脹土分布非常廣泛，總體面積也比較大。膨脹土的壓縮性低、強(qiáng)度高，很容易發(fā)生干縮變形、開(kāi)裂濕脹，對(duì)各種建筑工程和鐵路、公路路基具有很大破壞作用，引起路基下沉、邊坡塌陷、松散脫落、油面開(kāi)裂等各種質(zhì)量問(wèn)題，而且還不容易修復(fù)。因此對(duì)膨脹土路基的處理顯得非常重要，施工單位必須要做好施工處理，保障膨脹土路基的質(zhì)量。

1 膨脹土路基的幾種處理方法

對(duì)于膨脹土路基的處理，目前國(guó)內(nèi)外共有以下幾種處理方法。

1.1 換填法

換填法比較可靠，但是對(duì)于膨脹土分布面積較大的地區(qū)，把膨脹土全部開(kāi)挖并換掉會(huì)占用很多土地，并且各種運(yùn)輸和借土費(fèi)用會(huì)很高，該方法非常不經(jīng)濟(jì)，有時(shí)還會(huì)破壞生態(tài)環(huán)境。

1.2 摻加無(wú)機(jī)結(jié)合料

無(wú)機(jī)結(jié)合料的摻加可以改變膨脹土路基的性質(zhì)，常用的摻加料為石灰，這也是最成熟、最普遍的方法，粉煤灰和水作為摻加劑來(lái)改良膨脹土性質(zhì)的方法也較為常見(jiàn)。

1.3 封閉包蓋法

干濕交替的氣候是導(dǎo)致膨脹土路基淺層破壞的主要外部原因，封閉包該法可以解決氣候?qū)β坊斐傻膿p害。通過(guò)石灰土、土木織物等來(lái)包邊封閉路堤，可以阻隔氣候的干濕作用影響，從而加固膨脹土路基，目前該法在國(guó)內(nèi)外已經(jīng)取得很大的成功。該法最大的優(yōu)點(diǎn)就是造價(jià)低、施工方便、環(huán)境效益好，由于包蓋的厚度和封閉的有效性缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，該方法在推廣使用方面有一點(diǎn)的限制。

1.4 通過(guò)土工織物來(lái)加固

大量工程實(shí)例和試驗(yàn)表明，在邊坡路基中鋪設(shè)一定的加筋材料，能夠吸收部分土體產(chǎn)生的收縮應(yīng)力，防止坡面的開(kāi)裂為外界水分的滲入提供通道，還可以提高路基的整體性和抗剪強(qiáng)度。

2 膨脹土路基的施工要點(diǎn)

2.1 路基的填筑

（1）首先是填料準(zhǔn)備，施工前要對(duì)摻合料、土樣進(jìn)行分析試驗(yàn)，檢驗(yàn)填料的真實(shí)性；對(duì)摻合料和土樣進(jìn)行試驗(yàn)，確定填料的最佳含水量、最大干密度以及最佳含量；取土坑中的膨脹土粒徑要控制在一定范圍內(nèi)，通常為五厘米；對(duì)摻合料質(zhì)量進(jìn)行控制，篩選后使用；填料、摻合料要均勻拌合，含水量控制在超過(guò)最佳含水量2%左右。（2）施工前要做好場(chǎng)地清理工作，要把路基所占范圍內(nèi)的所有草皮、地表土、樹(shù)根、樹(shù)木、垃圾清理干凈，并且運(yùn)到指定的地點(diǎn)廢棄或者備用。還要協(xié)助相關(guān)部門拆除掉施工范圍內(nèi)的障礙物、建筑物等，妥善保護(hù)周圍的文物古跡。（3）在填筑路基前，要進(jìn)行壓實(shí)試驗(yàn)，按照試驗(yàn)獲取的材料用量和設(shè)計(jì)要求，選擇一定的面積進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)壓實(shí)試驗(yàn)，直到膨脹土達(dá)到要求的壓實(shí)度時(shí)為止。（4）原地面處理。在膨脹土地區(qū)修建鐵路、公路，特別是修建高速鐵路、公路時(shí)，在路堤填筑前，必須對(duì)原地面進(jìn)行處理。（5）填筑路基時(shí)要注意以下幾點(diǎn)：填筑前要在路基的兩側(cè)設(shè)置好排水系統(tǒng)，防止水進(jìn)入路基引起土體的軟化，當(dāng)?shù)孛娴臋M坡坡度小于1∶5時(shí)，要把地面挖成寬度大于一米的臺(tái)階，臺(tái)階的頂面要做成內(nèi)傾的斜坡；填筑時(shí)填料的鋪設(shè)厚度要控制在20～25 cm之間，壓實(shí)厚度要控制在15～20 cm之間；路基完工后，如果短時(shí)間內(nèi)不能鋪設(shè)路面，要在路堤頂部加上封層，封層的厚度要大于30 cm。

2.2 路塹的開(kāi)挖

（1）開(kāi)挖路塹之前，要做好現(xiàn)場(chǎng)的伐樹(shù)除根和排水工作等。（2）開(kāi)挖路塹時(shí)，要注意以下幾點(diǎn)施工要求：一是不能使用掏洞取土法和爆破施工法，要采用自上而下分層開(kāi)挖的方法進(jìn)行；二是對(duì)于挖掘深度比較小的路塹，施工時(shí)不要一次性把邊坡挖到設(shè)計(jì)的位置，要沿著坡面預(yù)留一定厚度的坡層，等待挖完路塹后再把預(yù)留的邊坡去掉，并且要立即進(jìn)行封閉護(hù)坡工作；三是開(kāi)挖路塹時(shí)為了確保邊坡穩(wěn)定性，要根據(jù)邊坡雨后含水量、坡度大小、土壤摩擦角度大小、地下水深度這些不穩(wěn)定因素還有開(kāi)挖后造成的圍巖強(qiáng)度降低、應(yīng)力釋放情況，在一定的高度上設(shè)置平臺(tái)，平臺(tái)表面的橫向坡要向內(nèi)進(jìn)行傾斜，縱向的坡要跟路線平行，平臺(tái)上的排水系統(tǒng)和排水設(shè)施要連互聯(lián)通，進(jìn)行分層開(kāi)挖時(shí)，邊坡的坡面要預(yù)防留一定的厚度；四是在進(jìn)行路面和路基的不連續(xù)施工時(shí)，如果路床頂面30～50 cm處時(shí)要停止開(kāi)挖，要做好臨時(shí)的排水防護(hù)工作。再進(jìn)行路面施工時(shí)，可以用適當(dāng)?shù)奶盍线M(jìn)行填充，還要做好壓實(shí)工作，如果路面和路基進(jìn)行連續(xù)施工時(shí)，挖方的路段要一次性超過(guò)路床的30～50 cm，還要用相應(yīng)材料及時(shí)進(jìn)行回填，按照要求規(guī)范做好壓實(shí)工作；五是開(kāi)挖路塹之前，要在路基的頂部開(kāi)挖截水溝，還要鋪設(shè)管道，出口要延伸到路基橋涵的進(jìn)出口。

2.3 路基的碾壓

（1）根據(jù)膨脹土自身膨脹率的大小，選擇最合適的碾壓機(jī)器，自由膨脹率較大的土，要選擇越重的壓實(shí)機(jī)。（2）進(jìn)行碾壓時(shí)，膨脹土的含水量要控制在最佳含水量之上，通常為大于最佳含水量的1%～2%；含水量如果過(guò)高，要摻加添加劑改良或者進(jìn)行翻曬；還可以在施工土地下面挖溝，通過(guò)降低地下水的水位來(lái)改變土地含水量；含水量如果過(guò)低，要對(duì)土料進(jìn)行人工灑水，從而使得膨脹土的含水更加均勻。（3）攤鋪填料后，等到含水量適中時(shí)要進(jìn)行一次靜壓，然后用平地機(jī)整平，作出縱橫破和路拱，確保表面的平整、沒(méi)有坑洼。（4）用于改良膨脹土的摻料的含量要符合一定的標(biāo)準(zhǔn)，如果不符合標(biāo)準(zhǔn)要求應(yīng)及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。（5）進(jìn)行碾壓時(shí)，碾壓壓路機(jī)行駛速度不能超過(guò)每小時(shí)四千米，要以縱向的進(jìn)退形式進(jìn)行，橫向的接頭振動(dòng)壓路機(jī)應(yīng)該重疊0.4～0.5 m。（6）嚴(yán)格控制填挖交界處，可以通過(guò)臺(tái)階的方式進(jìn)行搭接，長(zhǎng)度要大于兩米，均勻壓實(shí)，接茬要緊密，防止和避免不均勻沉降問(wèn)題的發(fā)生，壓實(shí)度的檢查頻率要比正常規(guī)定的頻率增加一倍。endprint

3 膨脹土路基施工要求

對(duì)膨脹土路基進(jìn)行施工時(shí)，必須要避開(kāi)雨季，還重要最好現(xiàn)場(chǎng)的排水工作，確保路基和已經(jīng)填筑好的路基不會(huì)被水浸泡。開(kāi)挖膨脹土路基的各道工序必須要緊密銜接，施工要連續(xù)，分段分層完成，路基填筑經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)合格后要盡快作業(yè)，不要越冬或者間隔太久再作業(yè)。膨脹土路基的施工要注意以下幾點(diǎn)要求：

（1）填筑膨脹土路基時(shí)，要注意做到下面幾點(diǎn)：一是不應(yīng)該使用強(qiáng)膨脹土來(lái)做路基，中膨脹土要經(jīng)過(guò)改良處理、加工后才能作為路堤的填料，弱膨脹土則可以根據(jù)施工場(chǎng)地的道路情況、水文情況、氣候狀況等來(lái)使用，使用沒(méi)經(jīng)過(guò)加工的中弱膨脹土?xí)r，要對(duì)邊坡和頂部及時(shí)進(jìn)行防護(hù)；二是采用中膨脹土作為主干路的路床填料時(shí)，要通過(guò)摻灰來(lái)改變土地性質(zhì)，改性處理后的膨脹土脹縮率不能超過(guò)0.7；三是為了增加膨脹土作填料的穩(wěn)定性，可以用石灰來(lái)做摻加劑，通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)確定石灰的用量，主要的依據(jù)就是強(qiáng)度試驗(yàn)參數(shù)，膨脹土在摻灰處理后脹縮率最好接近為零；四是可以使用含水量接近最佳量的中膨脹土進(jìn)行路堤填筑，但是兩邊的邊坡要用非膨脹土進(jìn)行封層，路堤的頂面也應(yīng)用非膨脹土進(jìn)行填充。

（2）在處理主干路的路堤時(shí)，要注意做到：填高不到一米的路堤，必須要挖去地表30～60 cm的膨脹土，填充好非膨脹土，并且要按規(guī)定來(lái)壓實(shí)；當(dāng)?shù)乇頌楸容^潮濕的土地時(shí)，必須要把濕軟的土層挖掉然后換填上砂礫、碎石、巖石碎渣等，還可以加上石灰，最后根據(jù)規(guī)定進(jìn)行壓實(shí)。

（3）路塹開(kāi)挖時(shí)要注意下面幾點(diǎn)基本要求：挖方邊坡時(shí)不能一次性挖到施工設(shè)計(jì)線的位置，要沿著邊坡預(yù)留30～50 cm的厚度，等到挖完后再把預(yù)留的部分去掉，并且要立即進(jìn)行封閉護(hù)坡；開(kāi)挖路塹時(shí)，主干路路床要多挖30～50 cm的深度，還要立刻用非膨脹土或者粒料進(jìn)行回填來(lái)改良土壤性質(zhì)。

（4）進(jìn)行碾壓施工時(shí)，要根據(jù)膨脹土路基自由膨脹率大小情況選擇最適宜的碾壓機(jī)，進(jìn)行碾壓時(shí)要保證膨脹土的最佳含水量，在路塹和路基的分界處，由于兩者的密實(shí)程度和含水量不相同，在進(jìn)行壓實(shí)時(shí)要盡量壓的緊密、均勻，防止和避免不均勻沉降的發(fā)生。

4 結(jié)語(yǔ)

膨脹土路基的施工處理在我國(guó)建設(shè)工程中非常普遍，處理的好壞直接影響到工程的質(zhì)量和安全，必須要引起施工部門的足夠重視。該文在介紹膨脹土路基的特點(diǎn)及處理方法基礎(chǔ)上，對(duì)施工方法進(jìn)行總結(jié)，可以讓相關(guān)的施工人員對(duì)膨脹土路基的處理有更進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)和了解，對(duì)提高膨脹土路基的施工質(zhì)量、提高工程質(zhì)量具有重要的意義。

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