淺談膨脹土路基施工技術的應用

張藝冠 張改偉

摘 要： 路基是公路工程重要構成部分，其承載力直接影響工程質量及使用年限。膨脹土路基壓縮量較高，強度低，不利于公路工程穩定性，必須選取相應施工技術，切實提升路基施工質量。本文在充分掌握膨脹土概況的前提下，對公路工程膨脹土路基施工準備及技術要點進行了分析與探究。

關鍵詞： 膨脹土路基；概況；施工準備

膨脹土是一種分散性較高、脹縮性能大的特殊粘土，具有多裂隙性、超固結性和濕脹干縮等特性。當公路路線不可避免地穿過膨脹土這種不良工程地質時，必須采取一定的工程措施對膨脹土進行處治，否則，路基易產生溜坍、滑坡等破壞，還會產生收縮開裂、松散、剝落等病害，輕微的變形會降低公路的行駛質量，嚴重的變形會導致路基路面失穩破壞。為此，必須結合當地實際情況，合理制定施工方案，規范施工工藝，做好施工質量控制，提升工程建設整體質量。

一、膨脹土的概況

1、膨脹土構成。膨脹土主要由蒙脫石礦物成分組成，強親水性礦物質是膨脹土的粘粒成分。硅氧四面體片以及氫氧化鋁八面體片對土體物理性質起著重要的作用。膨脹土主要由夾著一個八面體片的兩個四面體片重復堆積組成，從而形成三層型。根據層間水化離子的吸附水性，結構單位填充會造成晶格活動較大，從而讓整個土體的壓縮性和膨脹性變大。

2、膨脹土性質。膨脹土和其他粘性土有很大的區別，具有強烈的吸水膨脹、失水收縮、易裂縫、易固結以及強度容易衰減等特性。在公路建設中必須處理好改性，避免對公路建設造成巨大損害。不同情況下的壓力膨脹率和自由膨脹率可以反映土的具體膨脹性能。膨脹土的含水量和膨脹率大小成反比關系，膨脹率越高，土的含水量就越低。因此，自由膨脹率是反映膨脹土工程地質分類最主要的因素。交通部門根據相關法律規定：Fs≥90%的為膨脹土；Fs在65%～90%之間的是中性膨脹土；Fs在45%～65%之間的是弱性膨脹土。土體當中含水量是施工性能改性的重要條件。

二、公路工程膨脹土路基施工準備

1、施工機械配置

應在充分掌握施工現場實際情況的基礎上確定材料數量及規格，不僅要滿足施工要求，還應當避免出現設備閑置問題。待設備進入施工現場之后，由專門操作人員調試設備參數性能，確保其正常運行，防止后期出現機械故障。現階段公路工程規模大、線路長，在施工階段還應做好設備維護及保養工作，定期檢測設備使用性能，及時更換受損零件。

2、填筑土料試驗

首先應當勘測施工路段實際地質條件，通過土性試驗確定各項參數指標，進而判斷填料膨脹性。保證填料含水量滿足施工要求，根據實際情況采取晾曬或灑水處理措施。若填料粒徑過大，不僅增加后期碾壓施工難度，也不利于提升路基填筑穩定性，其最大粒徑不宜超過5cm。其次進行現場生產性試驗，確定松鋪厚度、水泥摻用量等，確保填料均勻性。

三、公路工程膨脹土路基施工技術要點

隨著社會經濟的快速發展，國家對公路建設投入不斷增多，公路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。

1、基底處理

清除干凈施工范圍內碎石、植被及腐殖土等雜物，回填局部坑洼地帶，并適當壓實，確保壓實程度達到施工要求。按照相關標準設置截水溝、排水溝，施工現場排水通暢，防止出現積水現象，對路基施工質量造成影響。若坡度大于1：5時，在邊坡部分開挖臺階，臺階寬度宜大于2m，頂面設置為內傾斜，坡度為2%—4%。待施工現場清理完畢且驗收合格之后，全面靜壓施工路段，此階段盡量避免振動碾壓，降低原有路面強度。在碾壓過程中實時觀測基層含水量，防止出現過干或“彈簧”現象。

2、取土及布土

將填筑土料從取土場運送至施工路段，并檢測各項指標參數，含水率誤差控制在1%—2%之間，確保滿足施工要求之后方可應用在施工之中，由專人負責指揮卸料，根據松鋪厚度確定卸土間距，為后期施工提供便利。具體操作為：以運輸車輛裝土體積為依據，計算其實際攤鋪面積，在工作面劃出方格進行卸料。通常情況下，先進行低洼路段填筑，采取封層平行攤鋪的施工方式，由上而下依次施工，合理控制每層土料攤鋪厚度，一般為20cm左右。嚴格按照施工方案要求確定布土密度，確保填料攤鋪厚度滿足施工要求，同時也能夠減少攤鋪量，提升施工效率。待攤鋪作業完成之后進行初步整平，在此過程中需采用推土機，局部機械施工不到位部分及時組織施工人員修整。

3、路拌施工

根據填筑土料干容重、壓實厚度等參數，計算實際所需水泥量，隨后進行水泥攤鋪作業，嚴格按照計算結果確定水泥用量，達到改善膨脹土結構目的，提升其穩定性，禁止存在攤鋪不到位部分。待確保水泥攤鋪質量達到標準，采用旋耕機或路拌機進行拌合作業，為保證填料均勻混合，結合填料松鋪厚度確定拌合深度，深入下承層5cm以下。拌合過程中填料含水量過低時，還需適當灑水以提升其強度。若存在較大土團粒徑，應及時采取破碎處理措施。90%以上土團粒徑在5cm以內。

4、精平及碾壓

精平過程中需要采用平地機，合理控制表層平整程度，并形成相應路拱。平地機整平后可能會出現粗集料帶或集料“窩”，組織專門施工人員消除此類問題，及時找平局部低洼地帶。通常平地機刮平通常由兩側至路基中心，適當快速靜壓，提高填筑材料密實程度。待精平施工結束檢測填料性能，通常采用EDTA二鈉標準液滴定的方式，檢驗水泥劑量是否與設計要求保持一致，填料含水量與最佳含水量誤差控制在-2%—+3%范圍內，對于不符合要求的調料進行晾曬或灑水。

在正式碾壓前可選取相應路段進行試驗施工，確定最佳碾壓次數及組合方式，以此為依據進行碾壓施工。首先采取快速靜壓，提升填料穩定性及密實程度，隨后進行振動碾壓，碾壓順序由路基兩側至中間逐步推進，相鄰兩幅工作段應保持一定重疊范圍，以免路基漏壓。待碾壓施工結束，按照標準檢測碾壓質量。要求表面不存在明顯輪跡、平整且無起皺現象，壓實程度滿足公路工程施工要求。若存在壓實不到位部位，應分析具體原因，再次碾壓施工直至壓實度達到設計標準。

5、臺后填土

各層填土碾壓成型后，需組織相關人員進行及時驗收，具體內容涵蓋壓實度、灰劑量、高程等，彎沉驗收作業需用于上路床頂層。隨后選取薄層填筑橋臺背后、涵洞等位置的土層，且在20cm以內控制其松鋪厚度，因施工作業面相關因素制約，此位置土料需在相近路段完成各項施工流程后，通過推土機向所填位置放置，且做好整平、碾壓作業。如邊角位置壓路機碾壓難度大時，可選取小型夯實機械進行施工，以此確保其壓實度滿足施工規定。

四、結束語

綜上所述，伴隨社會經濟發展速度的快速提升，我國公路事業也得到了極大的發展。膨脹土技術的合理應用，可全面提升工程建設的質量，為此得到了廣泛的應用。本文在全面分析膨脹土性質的基礎上，對施工要求及施工工藝進行了探究，以期提高路基穩定性、延長公路使用年限。

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