芻議膨脹土填芯路基施工技術

張 子 強

(山西路橋第二工程有限公司，山西 臨汾 041000)

芻議膨脹土填芯路基施工技術

張 子 強

(山西路橋第二工程有限公司，山西 臨汾 041000)

介紹了膨脹土的特性，闡述了膨脹土在挖方渠道中的作業程序及施工中的注意事項，主要對膨脹土填芯路基包邊施工的相關措施進行了研究，指出膨脹土填芯路基具有良好的經濟效益，應用前景廣闊。

膨脹土，填芯路基，渠道，施工

隨著經濟水平和科學技術水平的不斷提高，膨脹土填芯路基施工技術在我國的公路工程建設中得到了廣泛的應用，并隨著不斷地探索、實踐和總結，豐富了膨脹土填芯路基施工技術，為保證公路工程的施工質量做出了貢獻。雖然在膨脹土填芯路基施工技術的實踐中仍然存在一些不足之處，但是隨著工作人員的不斷努力和科學技術的不斷進步，將會使得膨脹土填芯路基施工技術得到進步和完善。

1 膨脹土介紹

1.1 膨脹土的特性

膨脹土是一種高塑性粘土，它在浸水后能夠急劇膨脹，失水后體積嚴重縮小，有極強的脹縮性、多裂隙性和超固結性。膨脹土的粘粒成分主要是蒙脫石和伊利石，這兩種石頭均為親水性礦物，具有極強的親水性和持水性，可塑性和粘聚性極高，工程力學性質極不穩定，因此容易在施工過程中和公路的使用過程中造成事故。膨脹土的膨脹率是判斷其特性的指標，根據膨脹率可以將膨脹土分為強、中、弱三個等級。弱膨脹土的膨脹率在35%～55%之間，液限為40%～50%之間，塑性指數為15～20；中膨脹土的膨脹率在55%～88%之間，液限為50%～70%之間，塑性指數為28～40；當膨脹率超過80%、液限超過70%、塑性指數超過40%時，為強膨脹土。膨脹土在世界范圍內的分布都很廣泛，現在已知的六大洲40多個國家都發現了膨脹土的分布，主要出現在半干旱和半濕潤的地區，尤其是那些年蒸發量和年蒸騰量比年降雨量多的地區。在我國，膨脹土主要分布在廣西、云南、四川、貴州、新疆、內蒙古等云貴高原到華北平原之間的180多個市縣中，總面積達10萬km2，甚至更多。

1.2 膨脹土的取土分析

膨脹土填料一般為天然含水量、液限和塑性指數都比較高的填料，這種特性必將導致路基在碾壓過程中帶來嚴重的影響。主要表現在：含水量高導致土料的晾曬困難，使得土料的晾曬周期加長；液限和塑性高導致填料難以用機械粉碎，從而對施工質量造成影響。因此，在公路工程項目實施之前，應當對施工場地的地質進行分析，可以采用洛陽鏟對取土場進行土樣采取，并進行土樣調查。通過采用一定的實驗手段，對土樣的各種指標進行測定。通過對各個取土場膨脹土的基本特性進行評價，并結合對膨脹土的無機結合料的改性規律的初步認識，通過對技術手段、成本投入、施工情況和施工環境進行綜合的了解和分析，通過比對和選擇，對膨脹土的類型進行確定，并由此確定填筑高度和與環境相適應的填筑結構。

通過對填筑結構的檢測和實驗，并結合膨脹土、石灰石改性膨脹土的基本路基填筑結構的形式及其工程特性，可以建立完善的路基結構檢測評價體系，為工程施工過程中膨脹土的填筑、改良填筑和改性填筑提供充分的依據和保障。

2 膨脹土的路基處理

2.1 膨脹土路堤結構的技術路線

膨脹土在挖方渠道的施工作業中，一般程序為：

1)渠道開挖前準備，主要包括地表水系導引措施的完成，并且對挖方渠道兩側的坡頂防滲層、截流溝和截水堤進行施工。

2)渠道開挖，這個過程主要是在上一級準備嚴格完成之后進行的。在渠道開挖的過程中，應當嚴格按照圖紙施工，斷面輪廓線的開口線、邊坡和高度都應當達到工程詳圖的要求。

3)膨脹土填筑。在進行填筑之前，應當對填土料源進行液限、塑限、含水量和最大干密度等相關指標進行實驗，并且通過監理人進行確定。在膨脹土填筑時，施工程序大致為：填筑前的準備、路基面的清理、堤身填筑膨脹土、外包非膨脹土填筑。

4)填筑保濕措施。堤身在進行膨脹土填筑時，根據地質的實際情況，對不同區域進行不同材料的填筑，在施工期間應當采取措施，保證填筑體的含水量。

2.2 施工過程中的注意事項

1)通過使用改性方法保護膨脹土時，應當對破碎及攪拌設備的選型進行實驗，同時對水泥的改性進行實驗，通過實驗的方法確定水泥摻量和拌制工藝等相關控制指標。

2)施工過程中，應當對開挖、運輸、碾壓設備進行適當的選取，通過對施工環境和施工地質進行分析，選取合適的設備，以便于保證施工質量。

3)在換填施工進行之前，應當對換填土料進行相關的實驗，可以通過碾壓實驗的結果并結合施工條件，確定碾壓控制指標，選擇合適的碾壓設備、碾壓工藝。

4)在進行膨脹土渠道的挖掘時，應當避免雨天施工。在開挖施工進行之前，應當對地表水系、地下水管等進行相關的處理，通過協商和作業面周邊的環境對各類地表水進行排截，避免地表水進入工作面。

5)在施工過程中，應當對開挖面、渠道填筑面進行相應的設計并進行保護，以預防自然環境造成的失水。

6)在開挖過程中，應當安排專人進行檢測和巡查，及時發現坡邊出現的施工問題并且采取相應的措施解決問題，以保證施工質量。

7)當上述處理都進行完畢后，應當立即對后續項目進行施工，防止因為處理層長期暴露而帶來各種問題。

2.3 膨脹土填芯路基包邊施工相關措施

1)施工現場的勘察。在公路路基的建設中，根本要求是保證其使用的耐久性與穩定性，為了保證公路的施工質量就必須在路基施工之前對其溫度、濕度進行保證，通過勘察可以確定其施工環境，從而對路基的施工情況進行分析，通過采取相應的措施，為路基施工打下堅實的良好的基礎。

2)膨脹土填芯路基包邊施工的準備工作。在對膨脹土填芯路基進行包邊施工之前，應當進行一系列的準備工作，主要是石灰石的采購。石灰石的等級必須在三級以上，在消解的過程中應當準確的確定石灰石和水的比例，并保證在石灰運用7 d～10 d之前對其完全消解，并注意保證處理用量多少，因為石灰的存放期只有15 d。

3)確保路基底部和頂部的封層工作。在進行完路基施工現場的勘察工作，并且進行清理之后，要進行路基底部的封層工作。當路基施工完成之后，其頂部也要進行相應的封層施工。在此過程中，首先應當按照相關的標準保證鋪土的厚度，然后要確定含水量位于最佳含水量的合理范圍內，以此來保證路基土方的施工質量。

4)施工流程控制。膨脹土填芯路基施工過程中，施工流程控制是十分重要的，其對于施工質量保證有著重要意義。首先，應當確定路基底部、邊、頂部的實際情況，通過實驗確定膨脹土改善的配比。其次，要對材料進行運輸工作，并進行大方格工作。再次，將材料在方格中進行攤鋪，然后進行灰劑量、含水量檢測。最后用壓路機壓實。

5)膨脹土填芯路基包邊施工注意事項。在施工過程中，應當注意：路基兩邊灰土包邊厚度的確定，季節的選擇(應避開降水較多的時段)，排水溝的設置，封層施工的驗收。

3 結語

膨脹土的填芯路基施工主要是通過對膨脹土的不良特性進行改良和包邊施工，保證公路路基的施工質量。在施工過程中，膨脹土的填芯路基施工的工藝十分復雜，但是利潤也高，在公路建設的過程中能夠帶來較好的經濟效益。通過對施工環境、膨脹土的分類，能夠確定膨脹土的施工方案，并且能夠得到良好的經濟和環保效益。膨脹土填芯路基的施工技術在公路施工過程中有著廣闊的發展前景，并不斷促進著公路建設的發展。

[1] 石晉杰.膨脹土填芯路基施工技術[J].山西建筑,2014,40(3):162-163.

[2] 趙志斌.膨脹土填芯路基施工技術研究[J].交通世界(工程技術),2014(8):42- 43.

[3] 唐咸遠,楊和平,肖 杰，等.包芯法填筑膨脹土路堤的施工技術研究[J].公路,2012(12):52-55.

On filling-core roadbed construction technique for expansion soil

Zhang Ziqiang

(ShanxiRoadandBridgeNo.2EngineeringCo.,Ltd,Linfen041000,China)

The paper introduces the features of the expansion soil, illustrates the working procedure of the channel excavation of the expansion soil and precautions in the construction, researches related measures for the filling-core pavement and edge covering construction of the soil, and points out it has better economic benefits with extensive application.

expansion soil, filling-core pavement, channel, construction

2015-05-26

張子強(1985- )，男，助理工程師

1009-6825(2015)22-0156-02

U416.1

A