試析高速公路工程中膨脹土路基的施工技術

于巖

摘 要：隨著我國經濟水平的飛速發展，我國的交通行業得到了蓬勃的發展，而高速工程的建設也在日益增加，從而又推動了我國經濟水平的不斷提升。顯而易見的是，為了進一步加大高速公路建設的力度，就需要制定出切實可行的方案，為確保高速公路路基的施工品質是實現高速公路可持續發展的關鍵所在。對此，本文主要從膨脹土產生工程病害原因、膨脹土的判別與分類、膨脹土路基的施工工藝、施工注意事項進行了分析，提出合理化建議，提供給相關人士，供以借鑒。

關鍵詞：高速公路；膨脹土；路基施工

膨脹土簡單的說是在土質層中有著吸水膨脹、失去水分呈現出收縮的一種可變形粘性土，而這種土質會在某種程度上對工程的穩定性能帶來直接的影響，屬于一種比較難以解決的基礎土層之一。然而，在我國卻存在著諸多的膨脹土區域，隨著在最近幾年里高速公路建設的日益發展下，對于路基施工來說已經不是稀奇的事情。但是在這種情況下，因為膨脹土有著較大的分布范圍，并且土地資源變得尤為緊缺，對相關單位來說是值得深思的問題。

1 膨脹土產生工程病害原因

因為膨脹土往往是困擾巖土工程量領域的工程問題。而膨脹土自身就有著遇到水分膨脹，失去水分收縮的特征使用到不同領域中，例如水道、公路中。在最近幾年里，巖土工程領域對膨脹土為微觀結構特質以及工程的基本情況的研究獲得了較好的成就，并且對膨脹土所出現的病害因素提供了科學的解釋，并提出了合理的解決方案。

2 膨脹土的判別與分類

在膨脹土地區進行工程建設時，首先必須正確識別膨脹土與非膨脹土，并準確判斷膨脹土膨脹勢的強弱和工程性質的特點，然后才能在工程設計和施工中采取切實有效的方法進行處理，做到有的放矢。以往的工程建設經驗（包括水利、公路、鐵路等）已經證明：膨脹土并不可怕，可怕的是對膨脹土判斷失誤，沒有進行正確的處理而導致工程病害的發生。

對于膨脹土的判別與分類，近些年來國內外都做了大量的研究工作，并總結出了許多的判別方法。現階段采用比較廣泛的是現場定性和室內簡易定量指標相結合的方法，即根據工程地質特征及土的自由膨脹率指標來綜合判定：

就裂隙發育情況而言，經常擁有的光滑面以及擦痕面兩種現象，有些裂痕里面具有灰白色的粘土，在自然的條件下表現出硬塑的狀態；大多數在二級亦或是更高級別的丘陵、盆地等，沒有出現陡坎的現象；而地裂、挖坑槽壁容易出現坍塌的情況；建筑物也會隨著氣候的改變而出現張開亦或是閉合的情況；自由膨脹率不小于亦或是等于40%。只要具備了上述所描繪的土質情況就可以辨別是膨脹土，當相關人員對土質情況做好準確判斷以后，還需要對其粘土礦物、力學強度等做好詳細的分析。

3 膨脹土路基的施工工藝

從當前道路施工手段來看，對膨脹路基的施工諸多是已經了解到膨脹土性質的基礎上，依據國內亦或是國外的施工經驗，并且依據具體的施工狀況加以完善以后獲得的。通常情況下，膨脹土路基的施工水平通常由以下幾方面構成：

3.1 路基斷面

路基斷面的橫坡要最大程度大些，必要的情況設置相應的防滲層；路肩應當盡可能的寬一些，這樣做的目的是為了土基里面的水分處于穩定的狀態帶來益處，盡可能保持在2.0～2.5m的范圍內；而對于路肩橫坡來說，也應當最大程度大些，為排水工作提供便利；邊溝的地方要合理的加寬、加深些，并且溝底的位置應當離土基頂面延伸到不小于20～30cm的范圍，并且最大程度和路面結構保持一定的距離；道路的兩邊盡可能不種植樹木，尤其是一些生產快、吸水能力強的樹種，比如桉樹等。

3.2 路基高度

依據膨脹土風化作用以后最大程度發生濕脹干縮現象的特征，為了減少膨脹土高路堤后期會出現較大的沉陷量，那么膨脹土路就不用太高，通常控制在不大于3m的范圍內；倘若大于3m那么需要對沉降問題進行考慮；假如大于6m那么還需要對沉降量以及路基進行考慮。

3.3 路基排水

路基排水設施對膨脹土路基的穩定尤為重要，所有排水設施均應精心設計，要做好路基地面排水工程，使排水通暢，防止地表水下滲，浸潤土質。所有地面排水溝渠，尤其是近路溝渠均應鋪砌和加固，防止沖刷滲漏。邊溝應比一般地區適當加寬加深，路塹邊溝外側應設平臺，保護坡腳免遭水浸，并防止剝落物堵塞邊溝。塹頂設截水溝，以防水流沖蝕坡面和滲人坡體，截水溝縱坡應利于排水。對于臺階形高邊坡應在每一級臺階內設截水溝以截排上部坡面水，且在截水溝與坡腳之間設一定寬度的平臺以利坡腳穩定。另外還要注意防止基底蒸發失水引起膨脹土干裂收縮。

3.4 路塹

路塹施工前，應先進行截、排水設施的施工，將水引至路幅以外；邊坡施工中，宜采取臨時防水封閉措施保持土體原狀含水量；挖方邊坡不要一次挖到設計線，沿邊坡預留厚度30～50cm一層，待路塹挖完時，再削去邊坡預留部分，并立即進行加固和封閉處理；宜用支擋結構對強膨脹土邊坡進行防護，支擋結構基坑應采取措施防止暴曬或浸水。膨脹土地區的路塹，高速公路、一級公路的路床應超挖30～50cm，并立即用粒料或非膨脹土分層回填或用改性土回填，按規定壓實，其他各級公路可用膨脹土摻石灰處治。

4 施工注意事項

因為膨脹土自身就存在一定的特殊性，在碰到水以后就會變得膨脹，當失去水分以后就開始收縮，這樣就會在某種程度上影響著路基的穩定性能，并且開展施工也會變得具有困難性。為了進一步將膨脹土區域做好路基施工，并且盡可能確保其施工品質，筆者建議在開展施工的過程中需要對以下幾方面引起重視：

在膨脹土地區進行路基施工時，需要對其進行摻灰處理，并且摻灰后的土填料的漲縮總率最好為零，這樣才能最大程度的減少膨脹土特性對路基的影響。在膨脹土路基的外層，包括兩邊邊坡和路基頂部都需要采用其他適宜的土料作為封層，當然也可以加鋪一層土工布，使其成為包心填方，這樣能夠減小膨脹土對路基負荷能力的影響。

作為路基填料的膨脹土不可含有太過水分，一般含水量不應超過3%。并且在施工中應當盡量避免在雨季施工，且要做好施工現場的排水設施。填挖交接處2米范圍內挖方地基表面上的土應挖臺階，翻松并檢查其含水量與填土含水量是否接近，同時選擇適宜的壓實機具，使壓實度達到規定要求。

結束語

總而言之，相關單位在對膨脹土路基開展施工的過程中，應當對膨脹土的有關特征及其有關參數進行確定，從而為相關人員在設計方案時提供重要的參考意見。當相關人員在對施工進行設計的時候，應當充分的考慮到不同因素避免膨脹土對路基帶來的破壞，從而確保高速公路可以順利的開展。

參考文獻

[1]黃仕高.南友公路膨脹土路堤試驗方案設計[J].中南公路工程，2006（03）.

[2]李治平.水泥穩定膨脹土的試驗研究[J].內蒙古公路與運輸，2002（02）.

[3]白云龍，王偉哲.如何設計和施工在公路穿越膨脹土地區時的路基[J].森林工程，2002（01）.