風化砂改良膨脹土路基施工技術問題研究

向斌

北京建筑大學

風化砂改良膨脹土路基施工技術問題研究

向斌

北京建筑大學

膨脹土是一種比較特殊的粘性土，具有吸水膨脹，軟化是誰收到開裂的特性，在我國有比較廣的分布，并且這種吸水膨脹軟化、失水收縮開裂的性質能夠反復進行，膨脹土不適合路基工程施工，在施工的過程中，如果遇到膨脹土應該采取相應的處理措施。而在施工那種主要采取置換法和改良法兩種，其中改良法不多見，主要是難以控制該涼以后的土壤性質。本文根據收集到的研究資料，結合自身在路基施工當中的一些經驗，就風化砂改良膨脹土路基施工談出了自己的意見，分析了風化砂改良膨脹土路基施工的施工方案，以及施工當中應該注意的一些技術問題，希望能夠對風化砂改良膨脹土路基施工提供一些幫助和啟示。

膨脹土；路基；施工

1 前言

膨脹土在我國分布比較廣泛，作為一種比較特殊的粘性土及具有吸水膨脹式收縮的性質，如果用于道路工程施工，很容易出現裂縫流等質量問題，不適合進行道路工程建設。如果在公路工程路基施工當中遇到膨脹粘性土，必須采用相應的技術處理措施，隨地基的性質，滿足公路工程的路基施工需要，在路基工程施工實踐中主要有兩種方法，也就是置換法和改良法，就是將原來的土層清除掉，然后換上符合路基施工需要的土壤，這種處理方法工程量比較大，但是技術要求相對比較低，比較適合對工期相對比較寬松的公路工程建設。而改良法則適合工期比較緊張在道路工程建設，在改良法當中，風化砂改良膨脹土法，是最為常見的一種方法，也是一種比較成熟的改良方法，本人就這一種方法進行了論述。

2 風化砂改良膨脹土技術方案

風化砂改良膨脹土技術方案主要受地下水位的影響，地下水位比較低和地下水位比較高的情況下，風化砂改良膨脹土的方案有一定的差異。

2.1 低水位膨脹土改良方案

如果膨脹土路段的地下水位比較低，此時的膨脹土時間處于半飽和水狀態，具有一定的強度，但是這種強度相對來說比較低，不適合進行路基施工建設，尤其會影響到路基施工當中的機械作業。對于這種膨脹土可以采用復合改良的方法，也就是先進行路基開挖，施工開挖完成以后再基地鋪上一層2m左右的碎石，然后使用沖擊夯夯實整個路基，在施工當中要多夯實幾遍，確保基底不會出現沉降變形，保證基底承載力滿足路基施工的要求。在此基礎上，在碎石層上再鋪上一層20cm厚的黏土，然后進行平整碾壓，壓水壺在上面鋪上一層復合土工布防水。開挖出的膨脹土參加風華沙井攪拌，兩者之間的比例為8:2，將參加風化砂改良的膨脹土進行攪拌至均勻，將攪拌均勻的，改良土分層攤鋪復合土工布之上，采用分層鋪設的方式，每隔25cm鋪上一層，每一層都要碾壓密實，壓實度要達到96%以上。碾壓作業完成后要檢查一下壓實度度，如果達到要求則應該改良土層上再攤鋪一層20cm厚的黏土，再在上面填鋪80cm的炮渣。然后再按照路基施工程序進行路基施工。

2.2 高水位膨脹土改良方案

如果膨脹土所處位置的地下水水位比較改，則意味著膨脹土處于飽和水狀態，主要就是淤泥狀，這一點在施工當中比較好判斷，這種情況下是根本無法進行路基施工，因為沒有承載力。在改良的過程中，先將預制好的水泥樁直接打入淤泥當中，水泥樁的長度一般根據淤泥的深度確定，樁徑一般為50cm，打入以后再將碎石直接拋填入淤泥當中，厚度根據淤泥的厚度確定，一般來說不能低于1m，使用沖擊夯夯實，夯實以后檢查壓實度，在此基礎上在碎石層上再鋪上一層20cm厚的黏土，然后進行平整碾壓，壓水壺在上面鋪上一層復合土工布防水。后面的和第一種技術方案相同。

3 風化砂改良膨脹土路基施工技術分析

3.1 基底拋石夯實施工

風化砂改良膨脹土路基施工當中，基底拋石夯實是非常重要的一個環節，可以說決定了整個工程的質量基礎，在夯實的過程中要注意夯實的工序，一般來說可以分為主夯、副夯、滿夯兩遍三道工序，一般來說主、副夯點正方形布置，間距控制在4-5m，具體根據施工現場情況確定。夯擊能一般在2500kN.m左右，具體的根據現場夯擊的實際情況確定，夯擊能不能太高、也不能太低。主副夯完成以后，檢查夯實的效果，達到預期標準要求再進行滿幅滿夯，滿夯的過程中采用低能量，一般是主副夯的1/5-1/4。其目的是夯實兩遍夯實之下，導致的土層松動的問題。此外，強夯質量也是施工當中需要注意的一個技術問題，在強夯的過程中要注意做好夯擊點的檢測，布置應該合理、符合標準；還要注意滿夯搭接檢測，低能量的滿夯搭接不能低于1/3的夯錘直徑。同時，在夯實的過程中也要注意中心便宜測量工作，控制好中心偏差。

3.2 路基填筑的施工工藝和質量控制

膨脹土道路工程路基施工一般要經過3個階段15個流程，3個階段主要包括粘土墊層施工、土工布施工和風化砂改良膨脹土填筑施工，每個施工階段包括5個施工流程。粘土墊層施工主要采用自卸車運輸、機械攤鋪的方式，攤鋪以后人工找平，為了滿足路基的排水需要，路拱和排水橫坡設計為4%，也要進行碾壓保證其密實度。在路基填料施工當中，有多種工藝可以選擇，但是路拌法是目前技術難度適中、填筑質量比較好的施工技術，盡量采用這種填筑方法，如果不具備這種方法的施工條件，再考慮其它方法進行施工。施工當中，將膨脹土、風化砂和碎石進行分層攤鋪，然后使用攪拌設備進行機械拌合，人工找平以后進行分層碾壓。其中，攤鋪作業主要包括初平、整形、最終整平三個環節。為了保證路基的壓實度，在碾壓的過程中，采用先兩邊、后中間的順序進行碾壓，碾壓的過程中沿著路基縱向分部分進行，先從兩側開始到中間位置完成，相鄰兩趟碾壓作業之間，要保持0.4m左右的搭接寬度，避免出現壓實不到位的問題。在碾壓作業的時候，應該以同一個填筑層改良膨脹土路基段作為一個施工區域，在碾壓的過程中不能跨區域進行碾壓作業，如果現場的條件比較復雜，不適合進行正常碾壓，可以采用斜向進退法進行碾壓，也要注意不同區域之間碾壓的搭接問題。注意在施工當中，如果氣候比較干燥，在表面已經采取噴水保濕的措施，防止路基出現干縮裂縫，影響到施工質量。

總之，在道路工程施工當中，要注意膨脹土不良基層的處理，要不斷地探索和創新風化砂改良膨脹土技術方案和施工方案，以最大程度的保證路基施工質量。

[1] 姚志華,陳正漢,朱元青,汪時機.膨脹土在濕干循環和三軸浸水過程中細觀結構變化的試驗研究[J].巖土工程學報,2010(1).

[2] 尹宏磊,徐千軍,李仲奎.膨脹變形對膨脹土邊坡穩定性的影響[J].巖土力學,2009(8).