公路工程膨脹土路基施工關鍵技術分析

花秀剛+花秀亮

摘 要： 作為一種高分散性、強收縮性的特種黏性土，膨脹土礦物成分以強親水性礦物蒙脫石、伊利石為主。我國膨脹土分布范圍極為廣泛，且會造成巨大經濟損失。為更好地提升工程建設質量，本文在充分了解膨脹土危害的基礎上，對公路工程膨脹土路基施工準備、施工工藝進行了分析與探究。

關鍵詞： 公路工程；膨脹土路基；施工準備

一、膨脹土的危害

在公路的建設中如果不解決好膨脹土問題，就會使公路工程在竣工通車后出現一系列問題，影響交通運行，甚至威脅到人們的生命財產安全。膨脹土引起的危害主要有以下幾點：

1、引起公路路堤與構造物銜接處不同程度的沉陷，進而造成公路路面破壞或者橋頭跳車等現象；

2、路基邊坡受浸水等多種因素的影響，可能出現結構失穩引起的滑坡等災害，阻礙道路的正常交通；

3、受膨潤土膨脹或收縮的影響，可能引起路堤的整體移動或者橋臺的損害；

4、路面橫坡變緩，造成路面的積水；

5、通道、涵身出現凹陷，或者沉降縫拉寬導致漏水等。

二、公路工程膨脹土路基施工準備

某公路為雙向4車道，選取廠拌石灰改良土進行基床底層1.9m填筑，集中路拌石灰改良土進行基床下方路堤填筑。膨脹土路基的封閉，選取復合土工膜封閉基床表層下方，復合土工膜強度需控制在每米2.5KN以上。同時將M5水泥砂漿怯片石攔水腳墻設置到全段坡腳位置，60cm到80cm為埋設深度。因本工程存有第四系上更新統粘土，其具備中、弱膨脹性，應改良后才能使用。施工準備作為施工質量控制的重要保障，必須對其施工依據、工藝參數等進行充分了解與掌握。

1、施工依據

資料收集與調研：國內外有關資料收集；膨脹土路基石灰改良技術收集；路堤施工質量檢測等內容資料、成效收集；調研本路段膨脹土現狀與路基病害問題等。

現場試驗：弱膨脹土可選取生石灰、消石灰進行改良，中等膨脹土則只能利用消石灰改良，且選取改良土填筑路堤，達到現場施工工藝試驗的目的。

試驗數據分析方法：基礎數據為樣本檢測數據，方法分析可通過數理統計、概率理論數值等，以此對參數合理范圍進行準確確定，且對施工工藝質量、控制參數進行評估。在統計各指標前，需去除不在檢測儀器量程內的指標，做好篩選工作。

2、石灰改良膨脹土路基施工方案

（1）路拌法，在路基上鋪筑土料，根據施工摻灰比進行石灰添加量的確定，選取就地拌和的方式通過路拌機進行均勻攪拌，且做好平整碾壓施工。

（2）廠拌法，先破碎即將拌和的填料，根據配比由穩定土攪拌站自動配料拌和，隨后向填筑面運送拌好的填料，最后做好平整碾壓工作。

為提升工程施工質量，本文以路拌法為主進行施工流程分析。

3、工藝參數

在不同施工過程中對工藝參數變化規律的研究為施工工藝試驗的主要目的，以此對施工工藝方法、工藝控制最佳參數與流程進行確定。本工程以試驗結論為依據，膨脹土通過生石灰、消石灰改良的成效基本一致。其主要區分點在于，生石灰的運用可對土的含水率有效降低。通常生石灰摻加5%到7%，則可降低含水率2%到3%。

三、公路工程膨脹土路基施工工藝

集中預拌路拌法在膨脹土改良中具有相應優勢。相比集中路拌法，其主要區別在于施工環節分層填筑順序、布灰拌和方面，預拌與路拌過程之間為分層填筑工藝流程。其具備2個拌和場，也就是取土場預拌、路拌區域。選取挖掘機進行預拌翻拌施工，選取路拌機進行路拌施工，布灰拌和施工流程如下：

1、施工準備

在做好路基施工準備工作后，需按照施工現場地質、地形等條件在場地范圍內進行石灰場地布設。且合理設置消解、過篩設施，要求集中放置石灰。在施工材料進場后，需進行相關質量檢測，確保其合格性。

2、地基處理

雨季盡可能不進行膨脹土地區基底施工。基底施工前期，需對地質條件進行復核。與永久排水系統相結合進行臨時排水工程施工，防止地表水對基底土產生侵害，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，盡可能在短時間內解除封閉，但不能實施全面鋪開作業。如基底施工與技術條件需求不符，需及時采取措施進行處理。根據工程建設需求，可選取改良換填的方式對施工段基底進行加固施工。

3、布灰拌和

第一，布灰。按照取土場現狀與機械能力，對取土范圍、深度加以準確確定，且對土的干密度進行測量。如石灰在現場消解，必須對過篩后的石灰含水率進行測量，按照測量結果與設計摻灰比進行施工摻灰比的計算。灰面通過平整設備進行推平，布灰網格在平面劃分。

第二，預拌。在預定深度內通過挖掘機進行取土拌和。取土施工中，需指派專人測量監控取土過程，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行取土，在取土坑一側倒卸混合料，在取土過程中如土塊過大需進行粉碎施工，通過盡可能降低揚塵問題，這就要求卸料是盡量將挖掘機高度降低。

根據順序挖掘機可挖除混合料，隨后向取土坑內分堆卸料。沿錐頂混合料應呈自由下落現狀。當錐底土塊過大，需做好粉碎、翻拌工作。一般需進行三遍預拌，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。預拌好的混合料遵循分層填筑工藝向填土區段運送，在路拱攤鋪初平后，通過路拌機碎土拌和施工。路拌施工中應對拌和深度、搭接與平整情況進行詳細檢查，且對路拌參數進行適當調整。在滿足拌和施工規定后，才能進行以下施工。

4、分層填土

完成預拌的混合料通過自卸車向填筑面運送，根據施工試驗對分層填筑松鋪厚度等進行確定。為確保邊坡壓實效果，需加寬路基兩側，寬度為50cm左右。

5、鋪筑整平

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

6、碾壓密實

完成攤鋪整平施工后，可通過無側限抗壓強度進行改良土采樣。確保填料各項指標符合施工規定后即可進行碾壓施工。一般需按照2側—中間的順序進行壓實施工，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，主要選取斜向進退方式施工。搭接部位要求再次進行拌和、整形、碾壓施工，200cm為最短搭接長度。局部碾壓施工過程中如大型壓路機無法施工，可選取小型夯實機械進行一層一層夯實，20cm為夯實分層松鋪最大厚度。

四、結束語

綜上所述，膨脹土在我國的分布地域很廣，其具有強烈的吸水膨脹性、失水收縮性以及超固結性，且不利于工程建設和工程質量。隨著社會經濟發展，國家對公路建設的投入加大，公路的施工建設過程中常常會遇到膨脹土，為減少其對公路質量的危害，施工單位必須運用科學的措施方法進行膨脹土路基施工，只有這樣才能最大限度提升工程質量。■

參考文獻

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