高速公路工程中膨脹土路基的施工工藝

陸 濤

（貴州和潤建設工程監理有限公司，貴州貴陽 550008）

高速公路工程中膨脹土路基的施工工藝

陸 濤

（貴州和潤建設工程監理有限公司，貴州貴陽 550008）

隨著社會經濟的發展，城市基礎設施建設飛速發展，高速公路工程項目也越來越多。但是高速公路施工中有一大難點就是膨脹土的處理。就對高速公路工程中膨脹土路基的施工工藝進行詳細分析。

高速公路工程；膨脹土路基；施工工藝

1 膨脹土概述

膨脹土是一種富含膨脹性粘土礦物且在環境干濕交替作用下發生體積明顯脹縮和強度強烈衰減而常常導致工程變形破壞的非飽和粘性土。其微觀特征有：（1）以蒙脫石和伊利石及其混成粘土礦物為主，易吸水膨脹，失水收縮；（2）比表面積大；（3）陽離子交換量大；（4）微裂隙發育。

國內外現有膨脹土判別分類指標可分為兩大類：宏觀（間接）指標——通過工程實驗評價其膨脹潛勢；微觀（直接）指標——反映脹縮機理的本質參數，如蒙脫石含量、比表面積、陽離子交換量。我國公路部門對于膨脹土的判別分類標準如表1所示。

表1 公路部門膨脹土的判別分類標準

2 膨脹土工程問題

2.1 工程特性

膨脹土的特性主要體現在以下幾個方面：一是超固結性，在地殼不斷的演變過程中，由于沉積固結的影響形成的膨脹土具有一定的超固結性，其具體表現為強度高、容易塌陷或者變形；二是裂隙性，原生裂隙發育程度較高，在風化以及干濕循環或者是卸荷的作用下容易產生次生裂隙或者是面積較大的裂縫；三是膨脹性和強度衰減性，在膨脹土遇到水時其體積會膨脹變大，同時也會有劇烈衰減。

2.2 工程病害

（1）滑坡

滑坡在高速公路路堤路塹部分時常發生，也是膨脹土路基中最為嚴重的病害類型。路堤滑坡通常會在填土或者是將膨脹土作為基底的工程中，其滑體一般為寬20～50 m，厚2～5 m；路塹滑坡多發生在膨脹（巖）土分界面，裂隙面或軟弱層處，寬數10 m，厚一般3～4 m，較少超過6 m，具有成群分布、淺層性、牽引性、結構和構造性以及多次滑動性等特點。

（2）坍滑

坍滑在路基施工工程中也是比較常見的病害之一。路堤坍塌多發生在路肩，坍壁一般不超過1 m，寬幾米或十幾米不等；路塹坍塌較嚴重，多發生在塹頂，坍壁一般高2～3 m，寬為幾十甚至達到百米。

（3）溜坍

溜坍是在坡腳或者是坡腰部分發生，厚度多小于1 m，路塹多在已剝落、沖蝕或臌脹的坡面上產生，高度和長度均在數米內，厚多在0.2～0.6 m，在長路塹邊坡中也可見多個溜坍體連成的溜坍裙。

（4）結構物破壞

因為膨脹土的反復變形，再加上擋墻的推移，墻身被剪斷，涵洞基礎下沉開裂，洞身斷裂或涵底隆起，橋臺開裂，橋梁錐坡和擋墻開裂外移。

3 高速公路工程中膨脹土路基的施工工藝

3.1 路基斷面工藝

在進行路基斷面的相關施工任務時，要適當地將橫坡拓寬，然后再鋪設適宜的材料以達到防滲的效果。與此同時，為了保證路基的含水量能夠在長時間內保持穩定，需要拓寬路肩，其寬度一般控制在2～2.5 m。為了使得路肩以及路面能夠連續貫通，這兩個部分在施工時要采用相同的施工材料，這樣可以避免由于材料差異性造成的土基水分的不均勻。需要注意的是，要想提高土基內部的水分分布的均勻性，就要在路幅土基的表面增設一層厚度較小的面層，將其作為土基部門的防滲層，從而使路基具備防水防滲能力。一般高速公路路側不宜種植植物，這是因為有部分樹種的吸水能力較強，會減少土基內部的水分，這樣就使得膨脹土失水過多而干縮，最終高速公路路基表面就會出現不同形狀和大小的裂縫，影響了公路的美觀和性能。

3.2 路基高度

由于膨脹土在在風化作用的影響下會發生改變，呈現出濕脹干縮的特點，為了避免這一現象的發生以及膨脹土高路堤在運行過程中沉陷坍塌，在施工過程中，需要嚴格控制膨脹土路堤的高度。通常情況下，膨脹土路堤的高度要小于等于3 m，若在必須提高路堤高度的情況下，就必須提前做好準備工作，針對沉降問題制定完善的防護措施。有些高速公路出于建設需求，其路堤高度會超過6 m，那么就要適當地預留沉降量，還要拓寬路基的寬度，保證膨脹土路基的穩定性。

3.3 路基排水工藝

要想有效地穩定膨脹土，就必須建立相應的路基排水系統，在建設排水體系時，需要先做好詳細的施工方案，保證路基表面的積水能夠順利排出，同時也要做好相應的防護工作，其中，最為重要的就是防滲處理。需要注意的是，在施工時，需要保證工程土質的含水量。對于高速公路地面的排水管道，需要對靠近路面的排水管道部分進行特殊處理，如加固和防滲，這樣做的主要目的是防止坡體長期處于積水中，導致坡體的潰爛。另外，還要定期清理雜物，防止雜物進入管道使得管道內部堵塞，積水不能有效排出。在路塹頂部修筑的截水通道的主要功能時防護坡體，防止水流對坡體不斷造成沖擊，使得坡體自身的穩定性受到影響。

［1］ 劉文俊.高速公路工程中膨脹土路基的施工工藝與特點［J］.建筑知識：學術刊，2013，（8）：350.

［2］ 郭宏.膨脹土在高速公路路基填筑中的利用［J］.城鄉建設，2010，（6）：147-148.

［3］ 郭明濤.膨脹土用于高速公路路基的改性處理及施工要點［J］.河北企業，2011，（4）：85-86.

［4］ 羅小紅.論公路工程中膨脹土路基的施工處理方法［J］.交通標準化，2013，（9）：72-74.

U416.1

C

1008-3383（2017）01-0052-01

2015-06-03

陸濤（1988-），男，貴州人，助理工程師，主要從事道路與橋梁研究。