市政道路膨脹土路基的施工技術(shù)分析

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膨脹土是在自然地質(zhì)過程中形成的具有顯著脹縮特性的多裂縫的土體，其主要成分是具有強親水性礦物質(zhì)的伊利石及蒙脫石。膨脹土在吸水后膨脹、失水后收縮，具有反復變形的性質(zhì)，裂縫雜亂分布于土體中，嚴重破壞工程結(jié)構(gòu)物，造成建筑物產(chǎn)生豎向或水平不均勻的脹縮變形，造成開裂、位移及傾斜等，甚至引起建筑物的倒塌及路面的塌陷等。膨脹土路基的結(jié)構(gòu)性能復雜及不易控制等原因，需要應用嚴格的市政道路施工質(zhì)量控制技術(shù)和措施，嚴格遵照施工技術(shù)規(guī)范施工，保障路基工程質(zhì)量穩(wěn)定、安全可靠。

1 膨脹土的分析

1.1 膨脹土的判別與分類

市政道路的建設(shè)施工穿越膨脹土分布集中地區(qū)時，需要應用合理的方式判別膨脹土與非膨脹土，并判斷膨脹土的強弱等級及性質(zhì)特點，為制定合理的施工方案及施工技術(shù)提供依據(jù)等。常用的膨脹土判定方法是采用現(xiàn)場定性與室內(nèi)簡易定量指標相結(jié)合的方法，根據(jù)工程地質(zhì)的特征及土壤的自由膨脹率實現(xiàn)膨脹土與非膨脹土的判定。

膨脹土的判定需滿足以下指標條件:(1)土壤見裂隙發(fā)育，出現(xiàn)擦痕與光滑面，并且裂隙中充填有灰綠色或白色的粘土，自然狀態(tài)下呈現(xiàn)硬塑狀態(tài);(2)常見新開挖的坑槽壁、淺層滑坡、地裂等容易發(fā)生坍塌等;(3)多出露于二級或二級以上的山前丘陵、階地及盆地的邊緣地帶，地形平緩并無明顯的自然陡坎;(4)建筑物或路面的裂隙隨氣候的改變出現(xiàn)開張及閉合，并且自由膨脹率不小于40%等。

1.2 膨脹土路基施工的基本要求

(1)工程施工期需要避開當?shù)氐年幱陼r期，并制定有效的應急方案措施，建設(shè)施工現(xiàn)場的排水設(shè)施等，注意開挖工序的不能分散性，確保開挖的路基施工連續(xù)性，并且在路基填筑檢驗合格后在規(guī)定的時期內(nèi)進行路面的澆筑施工。

(2)針對含有膨脹土的路塹，需要根據(jù)市政道路施工的技術(shù)規(guī)范及標準進行有效的壓實，確定主干路路床的開挖范圍在30厘米至50厘米，并在施工完成后采用改性土回填或應用非膨脹土和粒料分層回填的方式進行施工處理;道路的邊坡進行挖方時，需要在邊坡處預留厚度為30厘米至50厘米，并且注意控制挖掘的進度，不能一次性挖掘至設(shè)計線，需要配合路塹的挖掘，在路塹挖掘完成后對邊坡預留的部分進行消除工作的處理;根據(jù)實地檢測的膨脹土系數(shù)摻加石灰土增強膨脹土的穩(wěn)定性，石灰土的摻加數(shù)量需要以膨脹土的實驗強度為參數(shù)，要求摻加灰土完畢的膨脹土總率接近于零。

2 市政道路膨脹土路基的施工技術(shù)

2.1 膨脹土挖方渠道施工作業(yè)的程序

開挖前準備施工工具及膨脹土的堆放處理場地→根據(jù)設(shè)計方案進行設(shè)計線的標注→進行渠道的開挖，確保開挖技術(shù)符合行業(yè)技術(shù)規(guī)范→對挖掘的地質(zhì)特點進行編錄，并將部分樣品送檢進行地質(zhì)特點的復核→進行該開挖路段的膨脹土類別鑒定→開挖保護層，并對局部滑坡按照應急措施處理→對挖掘完成的部分進行有效的保護并挖掘排水溝渠等→填筑換填層→敷設(shè)防滲土工膜并進行混凝土襯砌施工操作。

2.2 不同膨脹土路段的施工技術(shù)

(1)改良膨脹土的路基施工。石灰土改良方式是化學性質(zhì)的改良方式，是按照膨脹土的類別進行改良實驗，根據(jù)試驗參數(shù)對膨脹土摻加適量的石灰土，膨脹土中含有較多的游離鋁硅離子，石灰土摻加后，實現(xiàn)與膨脹土的陽離子交換作用、團聚作用并產(chǎn)生凝硬反應，進行養(yǎng)護操作后充分提高土質(zhì)的塑限，降低了塑性指數(shù)，有效的消除膨脹土的脹縮行為。添加非膨脹性的粗砂等填充物是物理性的改良方法，其主要作用是改變原狀或擾動膨脹土的結(jié)構(gòu)性質(zhì)，實現(xiàn)顆粒的重新組合，降低膨脹土的脹縮性。根據(jù)膨脹土的特性及施工路段的施工要求可以應用石灰土中摻加砂礫石的綜合膨脹土改良方式，實現(xiàn)化學性及物理性結(jié)合的改良，消除膨脹土的脹縮特性并優(yōu)化了顆粒的級配，充分提高混合土的壓實性狀及承載能力。填充前需要將改良土進行充分的攪拌，抽檢合格后進行批量填筑，填筑中需要注意攤鋪均勻。

(2)包邊法施工技術(shù)。包邊法是對路基兩側(cè)的包邊以及膨脹土土芯的上下封層處理的路基結(jié)構(gòu)性措施。主要的施工技術(shù)特點是將未經(jīng)過加工處理的膨脹土芯與外部環(huán)境機型有效的平衡及隔離，降低大氣降水、地下水位變化及環(huán)境濕度變化對膨脹土芯的影響，實現(xiàn)路基穩(wěn)定性的保障。包邊法施工技術(shù)是將土工合成材料加筋邊坡或者應用固化劑改良土進行邊坡的加固，利用合成材料加筋后的張拉特性及柔性支擋作用，在隔離平衡作用機理的基礎(chǔ)上，充分提高路堤結(jié)構(gòu)側(cè)向的抵抗膨脹變形的能力，降低膨脹土含水量變化后的張縮變形，保障路基穩(wěn)定性的實現(xiàn)。包邊法的施工工藝中需要根據(jù)邊坡結(jié)構(gòu)的可靠性及穩(wěn)定性確定封層的材料及尺寸，包層施工中要進行有效的夯實，確保包層的承載力滿足工程建設(shè)的需求。

(3)互層法施工技術(shù)。互層法施工技術(shù)是利用膨脹土與砂性土互層施工，利用砂層的快速排水作用實現(xiàn)膨脹土含水量的控制，降低水分含量過高時膨脹土的脹縮特性對路面及路基結(jié)構(gòu)的破壞影響。互層法多應用于砂源充分的道路施工中，可以降低摻加石灰土方法的施工成本及環(huán)境破壞等。

(4)改性土的施工拌合技術(shù)。路基施工前需要根據(jù)氣候因素及地質(zhì)環(huán)境進行排水溝、截水溝等防滲排水設(shè)施，并清除地表的腐殖土層及地表的草皮，確保地基面層的壓實及平整，經(jīng)過監(jiān)理工程師驗收合格后進行路基的填筑。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)選擇符合技術(shù)要求的灰土進行邊坡的包邊填筑，根據(jù)改性土的壓實厚度及水泥劑量進行水泥用量的計算，按照設(shè)計圖紙進行石灰粉的撒線布局，稱取適量的水泥進行攤鋪，保障攤鋪的水泥均勻，利用旋耕機及路拌機進行灰土的有效拌合操作，確保拌合深度達到下承層的5厘米左右，根據(jù)拌合的系數(shù)決定拌合的次數(shù)，需要工人進行拌和系數(shù)的有效提取，確保提取數(shù)據(jù)覆蓋拌和路段。拌合過程中需要注意含水量的控制及土塊粒徑在5厘米以下，對拌合過程中出現(xiàn)的石塊等進行人工剔除。拌合完畢后需要利用平地機進行精平操作，需要根據(jù)施工要求控制平整度，并注意形成路拱。安排技術(shù)工人在平地機后進行跟進，利用機械設(shè)備進行粗集料帶及集料窩的消除，測量人員、檢驗人員及監(jiān)理工程師需要及時對平整完成的路基進行檢測，控制完成路段的層厚及高程，發(fā)現(xiàn)不符合技術(shù)要求的部分及時進行修整操作。

3 結(jié)束語

膨脹土的分布特性與城市化建設(shè)的要求，需要嚴格控制膨脹土路基的施工質(zhì)量，需要施工人員進行膨脹系數(shù)的精確測定，進行有效的實驗方法選擇符合施工路段的施工技術(shù)，應用施工質(zhì)量控制措施及有效的監(jiān)理控制，保障膨脹土路基施工的質(zhì)量符合行業(yè)技術(shù)規(guī)范，提供穩(wěn)定安全可靠的市政道路質(zhì)量，保障城市化進程的有序推進。

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