淺析公路路基膨脹土填筑技術(shù)的應(yīng)用

郭少華+邵莉靜

摘 要：作為社會(huì)與國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)，公路建設(shè)水平極為重要。路基、橋涵、隧道等為高速公路工程主要結(jié)構(gòu)，為全面提升工程質(zhì)量，必須確保路基填筑施工的可行性。作為一種高分散性、強(qiáng)收縮性的特種黏性土，膨脹土礦物成分以強(qiáng)親水性礦物蒙脫石、伊利石為主。在我國(guó)膨脹土具有廣泛的分布范圍，且其造成的損失極大。為此，膨脹土改良填料填筑路基必將成為公路路基施工的難點(diǎn)。本文重點(diǎn)分析探討了公路工程中膨脹土地段路基施工技術(shù)，希望能夠給施工人員提供技術(shù)參考。

關(guān)鍵詞：公路工程；路基施工；膨脹土填筑

作為一個(gè)極為復(fù)雜的施工過(guò)程，公路工程施工過(guò)程中，施工企業(yè)如何提升工程質(zhì)量已經(jīng)成為企業(yè)發(fā)展必須考慮的問(wèn)題。特別是在我國(guó)加入世貿(mào)組織后，市場(chǎng)呈現(xiàn)全面開(kāi)放狀態(tài)的同時(shí)，也導(dǎo)致市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)愈加激烈。工程項(xiàng)目在安全、質(zhì)量與工期等條件的制約下，企業(yè)如何有效控制工程成本、如何降低成本已經(jīng)成為當(dāng)務(wù)之急。膨脹土填筑技術(shù)在公路路基施工中的應(yīng)用，可加快施工進(jìn)度，降低成本，實(shí)現(xiàn)工程經(jīng)濟(jì)效益最大化。

一、膨脹土的概況

關(guān)于膨脹土的定義，學(xué)術(shù)界和理論界之間是存在差異的，沒(méi)有對(duì)其進(jìn)行統(tǒng)一的定義，直至1969年，國(guó)際膨脹土?xí)h正式對(duì)膨脹土進(jìn)行第一，稱其為一種黏土，其所含的礦物成分對(duì)于所處的環(huán)境變化，特別是對(duì)于濕度狀態(tài)變化非常敏感，其結(jié)果是隨著濕度的增加或減少而發(fā)生膨脹或收縮，并產(chǎn)生膨脹壓力，或收縮裂縫。在膨脹土地區(qū)進(jìn)行公路工程中建設(shè)時(shí)，應(yīng)對(duì)膨脹土與非膨脹土進(jìn)行準(zhǔn)確的辨別和認(rèn)知，同時(shí)還要對(duì)膨脹土膨脹勢(shì)的強(qiáng)弱和工程性質(zhì)的特點(diǎn)進(jìn)行確定，這樣才能在工程的設(shè)計(jì)和施工中采取科學(xué)有效的處理方法。根據(jù)以往工程建設(shè)的經(jīng)驗(yàn)可以得知：只有保證對(duì)膨脹土判斷無(wú)誤的情況下，才能有效的保證處理方法的合理性，才能確保工程施工的質(zhì)量。對(duì)于膨脹土的判別和分裂，國(guó)內(nèi)外已有了大量的研究，并更具膨脹土使用的不同目的進(jìn)行不同的方法對(duì)其進(jìn)行判別和分類。例如：通過(guò)膨脹性礦物（蒙脫石及蒙脫石和伊利石、高嶺石的混層礦物）的含量、膨脹土的液限和塑性指數(shù)、自由膨脹率等等。

目前，對(duì)于膨脹土的判別方法，國(guó)內(nèi)國(guó)外并沒(méi)有進(jìn)行統(tǒng)一，常用的判別方法是將現(xiàn)場(chǎng)定性和室內(nèi)簡(jiǎn)易定量指標(biāo)相結(jié)合，也就是根據(jù)工程地質(zhì)的特征以及土的自由膨脹率指標(biāo)進(jìn)行綜合判定：

1、裂隙發(fā)育，常有光滑面與擦痕，有的裂隙中充填灰白色、灰綠色粘土，在自然條件下呈硬塑狀態(tài)。

2、多出露于二級(jí)或二級(jí)以上階地、山前丘陵和盆地邊緣，地形平緩，無(wú)明顯自然陡坎。

3、常見(jiàn)淺層滑坡、地裂、新開(kāi)挖坑槽壁易發(fā)生坍塌等。

4、建筑物裂隙隨氣候變化而張開(kāi)或閉合。

5、自由膨脹率大于或等于40%。具備這些條件的土可判定為膨脹土，然后再對(duì)其進(jìn)行粘土礦物、基本指標(biāo)、力學(xué)強(qiáng)度等全面研究。

二、公路路基膨脹土填筑施工流程

集中預(yù)拌路拌法在膨脹土改良中具有相應(yīng)優(yōu)勢(shì)。相比集中路拌法，其主要區(qū)別在于施工環(huán)節(jié)分層填筑順序、布灰拌和方面，預(yù)拌與路拌過(guò)程之間為分層填筑工藝流程。其具備2個(gè)拌和場(chǎng)，也就是取土場(chǎng)預(yù)拌、路拌區(qū)域。選取挖掘機(jī)進(jìn)行預(yù)拌翻拌施工，選取路拌機(jī)進(jìn)行路拌施工，布灰拌和施工流程如下：

1、施工準(zhǔn)備

在做好路基施工準(zhǔn)備工作后，需按照施工現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)、地形等條件在場(chǎng)地范圍內(nèi)進(jìn)行石灰場(chǎng)地布設(shè)。且合理設(shè)置消解、過(guò)篩設(shè)施，要求集中放置石灰。在施工材料進(jìn)場(chǎng)后，需進(jìn)行相關(guān)質(zhì)量檢測(cè)，確保其合格性。

2、地基處理

雨季盡可能不進(jìn)行膨脹土地區(qū)基底施工。基底施工前期，需對(duì)地質(zhì)條件進(jìn)行復(fù)核。與永久排水系統(tǒng)相結(jié)合進(jìn)行臨時(shí)排水工程施工，防止地表水對(duì)基底土產(chǎn)生侵害，且在施工階段做好排水溝暢通。要求集中分段處理基底，施工及時(shí)，盡可能在短時(shí)間內(nèi)解除封閉，但不能實(shí)施全面鋪開(kāi)作業(yè)。如基底施工與技術(shù)條件需求不符，需及時(shí)采取措施進(jìn)行處理。根據(jù)工程建設(shè)需求，可選取改良換填的方式對(duì)施工段基底進(jìn)行加固施工。

3、布灰拌和

第一，布灰。按照取土場(chǎng)現(xiàn)狀與機(jī)械能力，對(duì)取土范圍、深度加以準(zhǔn)確確定，且對(duì)土的干密度進(jìn)行測(cè)量。如石灰在現(xiàn)場(chǎng)消解，必須對(duì)過(guò)篩后的石灰含水率進(jìn)行測(cè)量，按照測(cè)量結(jié)果與設(shè)計(jì)摻灰比進(jìn)行施工摻灰比的計(jì)算。灰面通過(guò)平整設(shè)備進(jìn)行推平，布灰網(wǎng)格在平面劃分。

第二，預(yù)拌。在預(yù)定深度內(nèi)通過(guò)挖掘機(jī)進(jìn)行取土拌和。取土施工中，需指派專人測(cè)量監(jiān)控取土過(guò)程，要求必須控制在—5cm與+5cm之間。通常選取橫向一次取齊、縱向倒退施工的方式進(jìn)行取土，在取土坑一側(cè)倒卸混合料，在取土過(guò)程中如土塊過(guò)大需進(jìn)行粉碎施工，通過(guò)盡可能降低揚(yáng)塵問(wèn)題，這就要求卸料是盡量將挖掘機(jī)高度降低。

根據(jù)順序挖掘機(jī)可挖除混合料，隨后向取土坑內(nèi)分堆卸料。沿錐頂混合料應(yīng)呈自由下落現(xiàn)狀。當(dāng)錐底土塊過(guò)大，需做好粉碎、翻拌工作。一般需進(jìn)行三遍預(yù)拌，這樣就可以取得良好的拌和效果，要求在15cm以下有效控制土塊粒徑。

第三，路拌。預(yù)拌好的混合料遵循分層填筑工藝向填土區(qū)段運(yùn)送，在路拱攤鋪初平后，通過(guò)路拌機(jī)碎土拌和施工。路拌施工中應(yīng)對(duì)拌和深度、搭接與平整情況進(jìn)行詳細(xì)檢查，且對(duì)路拌參數(shù)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。在滿足拌和施工規(guī)定后，才能進(jìn)行以下施工。

4、分層填土

完成預(yù)拌的混合料通過(guò)自卸車向填筑面運(yùn)送，根據(jù)施工試驗(yàn)對(duì)分層填筑松鋪厚度等進(jìn)行確定。為確保邊坡壓實(shí)效果，需加寬路基兩側(cè)，寬度為50cm左右。

5、鋪筑整平

根據(jù)松鋪厚度全斷面對(duì)完成路拌的填料進(jìn)行攤鋪初平，隨后按照路拱整形規(guī)定選取平地機(jī)進(jìn)行施工。壓路機(jī)需先進(jìn)行1遍快速靜壓，隨后配合人工方式進(jìn)行施工。完成填料攤鋪整形工作后，需對(duì)含水率的多少進(jìn)行詳細(xì)檢查，如具有較大含水率，則應(yīng)做好晾曬、拌和施工。

6、碾壓密實(shí)

完成攤鋪整平施工后，可通過(guò)無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度進(jìn)行改良土采樣。確保填料各項(xiàng)指標(biāo)符合施工規(guī)定后即可進(jìn)行碾壓施工。一般需按照2側(cè)—中間的順序進(jìn)行壓實(shí)施工，縱向則需一幅一幅地施工，40cm為相鄰兩幅間的輪跡搭接寬度。在不易碾壓的位置，主要選取斜向進(jìn)退方式施工。搭接部位要求再次進(jìn)行拌和、整形、碾壓施工，200cm為最短搭接長(zhǎng)度。局部碾壓施工過(guò)程中如大型壓路機(jī)無(wú)法施工，可選取小型夯實(shí)機(jī)械進(jìn)行一層一層夯實(shí)，20cm為夯實(shí)分層松鋪?zhàn)畲蠛穸取?/p>

三、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在巖土工程建設(shè)中，膨脹土是關(guān)鍵的問(wèn)題之一。由于膨脹土所具有的獨(dú)特性質(zhì)，它遇水膨脹、失水收縮對(duì)民用建筑、工業(yè)建筑、水利、鐵道、公路等工程的建設(shè)造成嚴(yán)重的破壞，從而對(duì)工程的整體質(zhì)量造成嚴(yán)重影響，無(wú)法使完工后的工程質(zhì)量得到保障。尤其是我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平在近幾年得到快速提升，公路工程中的不斷發(fā)展，使得人們?cè)絹?lái)越重視對(duì)膨脹土路基的處理，隨著多年的經(jīng)驗(yàn)積累也在這一工作方面取得了相應(yīng)的效果。

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