淺談高速公路工程中膨脹土路基的施工工藝

王海

（重慶千牛建設(shè)工程有限公司　重慶　400700）

淺談高速公路工程中膨脹土路基的施工工藝

王海

（重慶千牛建設(shè)工程有限公司重慶400700）

進(jìn)入21世紀(jì)以來，我國(guó)的私有車輛數(shù)量越來越多，高速公路發(fā)展也越來越迅速，在這一過程中，路基施工的質(zhì)量對(duì)于高速公路的整體影響有著很大的影響，而對(duì)于高速路路基有著最大影響的便是膨脹土質(zhì)區(qū)域，在這一區(qū)域之下的路基很可能會(huì)在的使用過程中發(fā)生巨大的變化，從而使得高速公路發(fā)變形。本文主要針對(duì)高速公路中膨脹土路基的施工工藝進(jìn)行了全面詳細(xì)的闡述，以期為其他高速公路工程修建過程中提供參考。

高速公路；膨脹土；路基；施工工藝

引言

膨脹土是一種地質(zhì)在漫長(zhǎng)演變歷史中所形成的一種具有高失水收縮、吸水膨脹的土質(zhì)。這一類土質(zhì)對(duì)于現(xiàn)代工程的建設(shè)有著直接的影響，情況嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)砜逅耐{。膨脹土在我國(guó)有著極為廣泛的分布，近幾年來在我國(guó)大力發(fā)展公路工程建設(shè)的過程中，由于涉及線路廣泛，導(dǎo)致公路工程修建過程中遭遇了越來越多的膨脹土土質(zhì)，這對(duì)于公路工程的建設(shè)工作來說，有著極大的影響。

1　膨脹概述以及產(chǎn)生工程病害原因

膨脹土是一種具有極強(qiáng)的可塑性，還具有極強(qiáng)的親水性，在其膨脹的過程中能夠吸收大量的水分，而在收縮的過程中失去水分，其物理力學(xué)性能特別不穩(wěn)定。在巖石地帶進(jìn)行公路工程修建的時(shí)候，其所遇到的最大妨礙就是膨脹土的區(qū)域。這主要是由于膨脹土的土質(zhì)有著較高的遇水膨脹性，在這類路基上進(jìn)行道路施工之后，一旦遭遇雨水，其膨脹土路基就會(huì)發(fā)生劇烈的體積變化，從而直接影響到整條道路的穩(wěn)定性，嚴(yán)重情況下甚至出現(xiàn)路面地陷或者裂縫等現(xiàn)象。而最近幾年來，我國(guó)在不斷發(fā)展公路工程修建技術(shù)的過程中，加大了對(duì)膨脹土土質(zhì)的研究力度，找出能夠解決膨脹土膨脹問題的解決方法，并且對(duì)于膨脹土具體的運(yùn)作機(jī)理也進(jìn)行了分析，在將這一技術(shù)理論應(yīng)用到道路工程中的建設(shè)中后，便能夠使得整個(gè)膨脹土路基具有更為良好的穩(wěn)定性。

2　判別膨脹土以及分類方式

在膨脹土區(qū)域內(nèi)進(jìn)行高速公路修建的過程中，首先要對(duì)該區(qū)域內(nèi)部的膨脹土分布進(jìn)行調(diào)查，充分的了解該區(qū)域內(nèi)什么位置有膨脹土存在，此外，還要對(duì)膨脹土的具體性質(zhì)和高速公路工程修建的具體要求加以了解，只有完全掌握了各個(gè)方面的體系，才能夠切實(shí)有效的對(duì)高速公路工程修建過程中所產(chǎn)生的變化快速進(jìn)行應(yīng)對(duì)。依照我國(guó)之前在膨脹土區(qū)域中進(jìn)行修建的公路工程案例可以明顯看出：膨脹土土質(zhì)并不是高速公路修建過程中不可能解決的困難，只有對(duì)膨脹土土質(zhì)的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)才是最大為嚴(yán)重的錯(cuò)誤。近幾年來，我國(guó)道路建設(shè)部門，專門針對(duì)膨脹土體系進(jìn)行了大量的研究，并且還針對(duì)膨脹土的不同種類和型號(hào)進(jìn)行了分類。例如利用對(duì)膨脹土中所存在的膨脹物質(zhì)進(jìn)行分解，可以明顯發(fā)現(xiàn)膨脹土中所存在的各種不同礦物質(zhì)的比例、膨脹幅度、塑性等方面的數(shù)據(jù)。通常膨脹土在高速公路工程中的一般表現(xiàn)有下面幾個(gè)方面：

2.1膨脹土極易造成高速公路工程的裂縫

在建設(shè)過程中，假如技術(shù)人員和施工人員都沒有采取相應(yīng)的措施來科學(xué)處理膨脹土，那么就會(huì)讓高速公路工程出現(xiàn)裂縫問題。通常這種裂縫會(huì)以兩種方式出現(xiàn)：①高速公路路面上的裂縫，這些裂縫中有些會(huì)在其中發(fā)現(xiàn)一些粘土；②出現(xiàn)在高速公路工程的內(nèi)部，這類裂縫在外表不易觀察。

2.2在平原和盆地地區(qū)能夠經(jīng)常發(fā)現(xiàn)膨脹土

因?yàn)樵谄皆团璧氐貐^(qū)，這里的地勢(shì)比較平坦，不會(huì)有巨大的坡度，這些地方比較容易發(fā)現(xiàn)膨脹土，所以在這些地方進(jìn)行高速公路工程的施工需要特別的留意。

2.3膨脹土產(chǎn)生的裂縫會(huì)隨溫度的變化而變化

假如因?yàn)榕蛎浲恋脑蚨鴮?dǎo)致的高速公路的裂縫，那么當(dāng)環(huán)境溫度發(fā)生變化的時(shí)候，裂縫也會(huì)發(fā)生變化，溫度升高裂縫變大，溫度降低裂縫變小。

2.4遇到膨脹土的土質(zhì)不易判斷

因?yàn)榄h(huán)境的因素千差萬別，所以每個(gè)地方的土質(zhì)不可能完全相同，這就導(dǎo)致了在高速公路施工的過程中，遇到有些土質(zhì)不易對(duì)其判斷是否是膨脹土。這時(shí)需要科學(xué)詳細(xì)的對(duì)其進(jìn)行分析，進(jìn)而能夠得到正確的結(jié)果，采取有效的措施進(jìn)行之后的高速公路施工。

3　高速公路工程中膨脹土路基的施工工藝

3.1路基斷面的施工工藝

在進(jìn)行高速公路路基工程的施工時(shí)，一定要把握好各項(xiàng)規(guī)格尺寸，技術(shù)人員要嚴(yán)格把控路基的尺寸，并且要經(jīng)過科學(xué)的計(jì)算對(duì)高速公路的坡度進(jìn)行設(shè)計(jì)。高速公路工程如果在施工時(shí)需要防滲處理的話，就要采取必要的防滲措施來進(jìn)行施工，不能省略任何一個(gè)步驟。在路肩設(shè)計(jì)的時(shí)候?yàn)榱俗尭咚俟废碌乃帜軌虺浞值姆€(wěn)定，應(yīng)該將高速公路的路肩設(shè)計(jì)的寬一些。要想讓排水更為順利，需要將路肩的橫向坡度設(shè)計(jì)的盡量大。在施工的過程中需要應(yīng)用相同的材料來建設(shè)路面和路肩，這樣可以防止水分下滲和確保路基水分均勻，同時(shí)要加強(qiáng)防滲的措施。

3.2路基排水

高速公路工程施工中對(duì)膨脹土路基的填料工作，確保道路能夠順利排水是極為重要的。因?yàn)橐柚沟缆放潘?rùn)土壤、防止水分滲入地下，所以需要科學(xué)的設(shè)計(jì)，采用有效的措施進(jìn)行高速公路的排水，合理布置好路塹與高路堤的邊溝出口，具體布置見圖1。通?？梢詫⒏咚俟仿访嫔系呐潘疁锨O(shè)計(jì)的更加牢固，鋪砌的更加厚實(shí)，以防止在經(jīng)過大量的雨水沖刷后出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象，而排水溝與水道的銜接見圖2。路塹與高路堤的邊溝出口布置圖與其他正常土質(zhì)地區(qū)進(jìn)行比較，需要將膨脹土的邊溝設(shè)計(jì)的更加深和更加的寬，這樣能夠避免坡腳被雨水進(jìn)行浸漬，最好是能夠在外側(cè)進(jìn)行一個(gè)平臺(tái)設(shè)計(jì)，能夠有效防止異物和垃圾堵塞邊溝。

圖1　路塹與高路堤的邊溝出口布置圖

圖2　排水溝與水道的銜接

3.3路基高度

根據(jù)膨脹土風(fēng)化作用后可能出現(xiàn)濕脹干縮效應(yīng)的特點(diǎn)，為了避免膨脹土高路堤后期產(chǎn)生很大的沉陷量，則膨脹土路堤不宜過高，一般宜控制在3m以內(nèi)加超過3m則須考慮沉降穩(wěn)定問題加超過6m還須考慮預(yù)留沉降量和路基的加寬。

4　膨脹土路基施工過程中要注意的問題

（1）高速公路工程施工的過程中，假如發(fā)現(xiàn)路基填料的土質(zhì)為膨脹土的填料，那么需要在填料中摻入適量的白灰，讓膨脹土對(duì)路基的影響降到最低，讓它的漲縮率無限接近于零。

（2）高速公路路基上面的頂部以及邊坡的地方最好不要應(yīng)用膨脹土當(dāng)做封層。另外要想做成包心式的填方，應(yīng)該在其最上面鋪設(shè)一層土工布。

（3）通常在高速公路工程中應(yīng)用的膨脹土，最好是將它的含水量降到3%以下，這是最為科學(xué)的。

（4）最好將挖方和填方兩者之間設(shè)置兩米的交界處，在需要的時(shí)候要能夠?qū)ν诜降鼗M(jìn)行地形改造，能夠滿足臺(tái)階設(shè)計(jì)的需要。必須對(duì)土壤測(cè)量其真實(shí)的含水量，假如在對(duì)膨脹土翻松后發(fā)現(xiàn)此時(shí)填土的含水量與挖方的基本一樣，那么就要利用壓實(shí)工具，對(duì)此地的土壤進(jìn)行壓實(shí)，以確保其能夠達(dá)到規(guī)定的壓實(shí)度。

（5）高速公路工程的施工過程中，一定要防止在下雨天進(jìn)行施工，假如需要盡快趕工期，必須在下雨的情況下施工，那么在施工的過程中一定要做好路基的防水和排水措施。

5　結(jié)語

綜上所述，能夠?qū)Φ缆饭こ藤|(zhì)量產(chǎn)生影響因素非常多，而膨脹土就是這其中影響極大的一個(gè)關(guān)鍵因素，要充分的將這一問題解決就必須要將道路工程施工、膨脹土機(jī)理、物理化學(xué)等方面的因素相結(jié)合，使得這幾者能夠做到相輔相成，從而使得膨脹土不但不會(huì)對(duì)道路工程造成質(zhì)量影響，還能夠較好的提升道路工程質(zhì)量，這對(duì)于我國(guó)道路工程的發(fā)展來說具有極其重要的作用。

[1]吳建軍.高速公路工程中膨脹土路基處理工藝[J].科學(xué)時(shí)代，2015（6）：45～46.

[2]田風(fēng).高速公路工程中膨脹土路基的施工工藝探討[J].企業(yè)改革與管理，2014（24）：121～122.

[3]彭寶春.高速公路工程中膨脹土路基的施工工藝[J].黑龍江科技信息，2014（20）：221.

[4]孫長(zhǎng)坤，李春曉.高速公路施工中膨脹土路基的處理措施[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2014（16）：78～79.

U416.1+67

A

1673-0038（2015）38-0311-02

2015-9-1