膨胀土路基施工工艺探讨

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1膨胀土的概述

膨胀土顾名思义就是具有显著胀缩性的黏土，具有吸水膨胀、失水收缩、反复胀缩变形的特点，性质极不稳定，素有“地质癌症”之称，如图1所示。膨胀土路基也是铁路设计施工遇到的一大难题。在膨胀土路段建起的路基容易出现不均匀的波浪形沉降、翻浆冒泥、边坡滑塌等危害。

1．1膨胀土在施工中的难度

在高速公路建设中，一旦遇到膨胀土路段，如果没有对其合理的处理，那么将会严重影响工程的顺利进行，极大可能出现质量问题。所以，当前膨胀土的施工已经广泛引起很多机构与学者专家的关注，相应的也取得了一些成果，但是要想消除膨胀土对高速公路施工的影响，目前还是无法实现，还需要继续深入研究。

1．2膨胀土的判定及种类

技术员对施工路段进行有效的勘察及测量是保证公路安全施工的重要前提，通过路段勘察，以确定该路段的土质结构。如果该路段发现是膨胀土，那么就需要对该路段的膨胀土进行科学合理的测定，分析该地膨胀土的特征和性能，确定该地膨胀土对高速公路施工将会产生的影响。然后根据其将会产生的问题，再结合实际情况，来制定相应的对策，以保障高速公路工程施工的质量。膨胀土对工程施工具有非常严重的影响，我们在判断膨胀土的特性时，一定要准确的进行判断，若判断缺乏有效性，轻则干扰后期材料选用，重则影响到工程施工的整体进度及计划。1)膨胀土易导致高速公路路面出现程度不一的裂缝现象。在公路施工过程中，施工员应对膨胀土路段进行妥善处理，否则将会有裂缝现象产生，所产生的裂缝通常有以下两种情形:其一是出现在路面的裂缝，其二是工程内部的裂缝。2)膨胀土多发于平原和盆地地区。膨胀土在我国的分布范围很广，如广西、云南、江苏等地均有不同范围的分布。其最主要的还是分布在平原和盆地地区，这是由于该类地区地势平坦，不会出现较大的坡度，就容易出现膨胀土。在高速公路工程施工过程中，要着重注意该类地区。3)随着温度的变化膨胀土产生的裂缝也会随之改变。在工程建设中由于膨胀土的原因可能会出现裂缝，那么外界因素在影响膨胀土的情况下，其产生的裂缝也会随之变化。如当外界的温度变低时，裂缝的长度及宽度将会变小;当外界的温度升高时，裂缝的长度及宽度也将会增大。4)膨胀土土质判断较为困难。我国幅员辽阔，环境千差万别，就直接导致了各地区的土质不同。在高速公路工程施工中，遇到的土质很有可能无法准确的判断是否为膨胀土。这就需要我们对该地进行科学的分析，准确的判断膨胀土并采取相应的措施。

2高速公路工程中膨胀土路基施工工艺

2．1路基断面的施工工艺

当进行高速公路施工时，一定要能够把握好各项规格尺寸，技术人员应对施工路段路基尺寸及边坡状况进行详细的了解，提前做好各项防范措施。在工程施工中，应用路基断面工艺，需要增大横坡面的面积，并且还可以在横坡面中铺设防渗材料;在路肩处理时，也要保证建筑的宽度，技术人员需要保证地下水不会过度流失。通常情况下，路肩的宽度应该在2m～2．5m之间，如果设计的路肩过窄，很有可能降低水分的稳定性。在设计路肩横坡的面积时，应该使横向的坡度尽量大些，以方便排水。为了防止高速公路的水分流失，保证路基的水分均匀，在路面与路肩施工时，要采用相同的材料进行铺设，并采取一定的防渗处理。在高速公路路面的两侧一般情况下不会种植植物，如果有特殊需求只能选择一些生长速度慢、吸水量较小的树种。这是由于植物的生长特性，植物要想生长存活，需要不断的吸收土壤中的水分，考虑到地下水分流失的问题，所以，一般都会在距路面较远的地方种植植物。

2．2路基排水工艺

在进行工程施工时，要充分做好排水系统，以保证膨胀土的稳定性。在设计排水系统时，需要既保证排水的通畅，还不能浸润土壤，不能使地表水下渗，因此，一定要严谨、认真的设计排水。首先，需要对地面的排水沟渠进行加固和铺砌，避免由于雨水的冲刷导致的渗漏。膨胀土地区的边沟相较于非膨胀土而言，需要进一步的加宽加深，避免坡体浸泡在水里。并且，在设置边沟时，膨胀土地区边沟的外侧尽可能的设置一个平台，以免异物堵塞边沟。针对坡体是台阶性质的，要在每个台阶内设截水沟以截排上部坡面水，同时要在截水通道和坡体的下方建筑一个足够宽的平台，加固坡脚不被冲蚀。另外，还应该避免因为基底失水而引起膨胀土收缩干裂等现象的发生。

2．3路堑

在截、排水设施的施工中，需要将水引至路幅外面后，再修路堑。在边坡的施工中，为了保持土体原状含水量，尽量采用临时的防水措施。在进行边坡挖方时，需要在设计线上方预留40cm左右，当路堑施工完成后，去掉设计线上方预留部分并立刻对其进行密封处理，如图2所示。

3施工注意事项

高速公路工程对路面的稳定性有很高的要求，但是膨胀土的特性就决定了工程施工的难度会很大。为了在膨胀土地区能够保证高速公路路基施工的质量，就需要特别注意以下几方面:1)膨胀土地区进行路基施工时，需要做掺灰处理，使其胀缩率趋近于零，以降低膨胀土特性对路基的影响。2)在高速公路路基上方及两侧使用适合的土料进行封层，条件适当时还可用土工布包裹，形成包心填方，进而减小膨胀土对路基承载力的影响。3)在高速公路路基施工中，膨胀土自身水分要进行严格控制，其含水量通常控制在3%以下。且在夏季施工时，要避免雨水天气对膨胀土路段施工造成影响，同时要提前做好防水和排水措施。

4结语

高速公路是国家重大基础设施建设项目，是一项工期长、难度大的项目，在施工中要充分考虑到影响其施工质量的因素，并采取一定的措施，以保证工程的总体质量。膨胀土是影响道路建设的一种特殊土质，在实际工程中，具有巨大的破坏力，必定会降低工程的施工质量。因而，当发现膨胀土路基施工中存在问题时，首先要充分了解膨胀土对路基施工的影响状况，然后制定有效的解决方案，保障路基施工质量，延长高速公路的使用寿命，促进道路事业的健康发展。

作者:王文胜 单位:山西运城路桥有限责任公司

参考文献:

［1］刘大军，梁庆元．公路路基膨胀土填料改性处理的施工技术研究［J］．探矿工程:岩土钻掘工程，2004(4):51-53．

［2］苗鹏，肖宏彬，范志强．不同初始条件下的南宁膨胀土胀缩应变试验研究［J］．公路工程，2008(2):133-134．

［3］陈茂军，刘兴柱，赵霞．膨胀土路基处理的实践与探索［J］．科技信息:科学教研，2007(29):96-97．

［4］柳莉，鲁玉芬，开明，等．高速公路膨胀土地段路基施工技术［J］．露天采矿技术，2006(1):179-180．