風(fēng)化砂改良膨脹土路基施工技術(shù)問(wèn)題研究

向斌

北京建筑大學(xué)

風(fēng)化砂改良膨脹土路基施工技術(shù)問(wèn)題研究

向斌

北京建筑大學(xué)

膨脹土是一種比較特殊的粘性土，具有吸水膨脹，軟化是誰(shuí)收到開(kāi)裂的特性，在我國(guó)有比較廣的分布，并且這種吸水膨脹軟化、失水收縮開(kāi)裂的性質(zhì)能夠反復(fù)進(jìn)行，膨脹土不適合路基工程施工，在施工的過(guò)程中，如果遇到膨脹土應(yīng)該采取相應(yīng)的處理措施。而在施工那種主要采取置換法和改良法兩種，其中改良法不多見(jiàn)，主要是難以控制該涼以后的土壤性質(zhì)。本文根據(jù)收集到的研究資料，結(jié)合自身在路基施工當(dāng)中的一些經(jīng)驗(yàn)，就風(fēng)化砂改良膨脹土路基施工談出了自己的意見(jiàn)，分析了風(fēng)化砂改良膨脹土路基施工的施工方案，以及施工當(dāng)中應(yīng)該注意的一些技術(shù)問(wèn)題，希望能夠?qū)︼L(fēng)化砂改良膨脹土路基施工提供一些幫助和啟示。

膨脹土；路基；施工

1 前言

膨脹土在我國(guó)分布比較廣泛，作為一種比較特殊的粘性土及具有吸水膨脹式收縮的性質(zhì)，如果用于道路工程施工，很容易出現(xiàn)裂縫流等質(zhì)量問(wèn)題，不適合進(jìn)行道路工程建設(shè)。如果在公路工程路基施工當(dāng)中遇到膨脹粘性土，必須采用相應(yīng)的技術(shù)處理措施，隨地基的性質(zhì)，滿(mǎn)足公路工程的路基施工需要，在路基工程施工實(shí)踐中主要有兩種方法，也就是置換法和改良法，就是將原來(lái)的土層清除掉，然后換上符合路基施工需要的土壤，這種處理方法工程量比較大，但是技術(shù)要求相對(duì)比較低，比較適合對(duì)工期相對(duì)比較寬松的公路工程建設(shè)。而改良法則適合工期比較緊張?jiān)诘缆饭こ探ㄔO(shè)，在改良法當(dāng)中，風(fēng)化砂改良膨脹土法，是最為常見(jiàn)的一種方法，也是一種比較成熟的改良方法，本人就這一種方法進(jìn)行了論述。

2 風(fēng)化砂改良膨脹土技術(shù)方案

風(fēng)化砂改良膨脹土技術(shù)方案主要受地下水位的影響，地下水位比較低和地下水位比較高的情況下，風(fēng)化砂改良膨脹土的方案有一定的差異。

2.1 低水位膨脹土改良方案

如果膨脹土路段的地下水位比較低，此時(shí)的膨脹土?xí)r間處于半飽和水狀態(tài)，具有一定的強(qiáng)度，但是這種強(qiáng)度相對(duì)來(lái)說(shuō)比較低，不適合進(jìn)行路基施工建設(shè)，尤其會(huì)影響到路基施工當(dāng)中的機(jī)械作業(yè)。對(duì)于這種膨脹土可以采用復(fù)合改良的方法，也就是先進(jìn)行路基開(kāi)挖，施工開(kāi)挖完成以后再基地鋪上一層2m左右的碎石，然后使用沖擊夯夯實(shí)整個(gè)路基，在施工當(dāng)中要多夯實(shí)幾遍，確?；撞粫?huì)出現(xiàn)沉降變形，保證基底承載力滿(mǎn)足路基施工的要求。在此基礎(chǔ)上，在碎石層上再鋪上一層20cm厚的黏土，然后進(jìn)行平整碾壓，壓水壺在上面鋪上一層復(fù)合土工布防水。開(kāi)挖出的膨脹土參加風(fēng)華沙井?dāng)嚢?，兩者之間的比例為8:2，將參加風(fēng)化砂改良的膨脹土進(jìn)行攪拌至均勻，將攪拌均勻的，改良土分層攤鋪復(fù)合土工布之上，采用分層鋪設(shè)的方式，每隔25cm鋪上一層，每一層都要碾壓密實(shí)，壓實(shí)度要達(dá)到96%以上。碾壓作業(yè)完成后要檢查一下壓實(shí)度度，如果達(dá)到要求則應(yīng)該改良土層上再攤鋪一層20cm厚的黏土，再在上面填鋪80cm的炮渣。然后再按照路基施工程序進(jìn)行路基施工。

2.2 高水位膨脹土改良方案

如果膨脹土所處位置的地下水水位比較改，則意味著膨脹土處于飽和水狀態(tài)，主要就是淤泥狀，這一點(diǎn)在施工當(dāng)中比較好判斷，這種情況下是根本無(wú)法進(jìn)行路基施工，因?yàn)闆](méi)有承載力。在改良的過(guò)程中，先將預(yù)制好的水泥樁直接打入淤泥當(dāng)中，水泥樁的長(zhǎng)度一般根據(jù)淤泥的深度確定，樁徑一般為50cm，打入以后再將碎石直接拋填入淤泥當(dāng)中，厚度根據(jù)淤泥的厚度確定，一般來(lái)說(shuō)不能低于1m，使用沖擊夯夯實(shí)，夯實(shí)以后檢查壓實(shí)度，在此基礎(chǔ)上在碎石層上再鋪上一層20cm厚的黏土，然后進(jìn)行平整碾壓，壓水壺在上面鋪上一層復(fù)合土工布防水。后面的和第一種技術(shù)方案相同。

3 風(fēng)化砂改良膨脹土路基施工技術(shù)分析

3.1 基底拋石夯實(shí)施工

風(fēng)化砂改良膨脹土路基施工當(dāng)中，基底拋石夯實(shí)是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，可以說(shuō)決定了整個(gè)工程的質(zhì)量基礎(chǔ)，在夯實(shí)的過(guò)程中要注意夯實(shí)的工序，一般來(lái)說(shuō)可以分為主夯、副夯、滿(mǎn)夯兩遍三道工序，一般來(lái)說(shuō)主、副夯點(diǎn)正方形布置，間距控制在4-5m，具體根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)情況確定。夯擊能一般在2500kN.m左右，具體的根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)夯擊的實(shí)際情況確定，夯擊能不能太高、也不能太低。主副夯完成以后，檢查夯實(shí)的效果，達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)要求再進(jìn)行滿(mǎn)幅滿(mǎn)夯，滿(mǎn)夯的過(guò)程中采用低能量，一般是主副夯的1/5-1/4。其目的是夯實(shí)兩遍夯實(shí)之下，導(dǎo)致的土層松動(dòng)的問(wèn)題。此外，強(qiáng)夯質(zhì)量也是施工當(dāng)中需要注意的一個(gè)技術(shù)問(wèn)題，在強(qiáng)夯的過(guò)程中要注意做好夯擊點(diǎn)的檢測(cè)，布置應(yīng)該合理、符合標(biāo)準(zhǔn)；還要注意滿(mǎn)夯搭接檢測(cè)，低能量的滿(mǎn)夯搭接不能低于1/3的夯錘直徑。同時(shí)，在夯實(shí)的過(guò)程中也要注意中心便宜測(cè)量工作，控制好中心偏差。

3.2 路基填筑的施工工藝和質(zhì)量控制

膨脹土道路工程路基施工一般要經(jīng)過(guò)3個(gè)階段15個(gè)流程，3個(gè)階段主要包括粘土墊層施工、土工布施工和風(fēng)化砂改良膨脹土填筑施工，每個(gè)施工階段包括5個(gè)施工流程。粘土墊層施工主要采用自卸車(chē)運(yùn)輸、機(jī)械攤鋪的方式，攤鋪以后人工找平，為了滿(mǎn)足路基的排水需要，路拱和排水橫坡設(shè)計(jì)為4%，也要進(jìn)行碾壓保證其密實(shí)度。在路基填料施工當(dāng)中，有多種工藝可以選擇，但是路拌法是目前技術(shù)難度適中、填筑質(zhì)量比較好的施工技術(shù)，盡量采用這種填筑方法，如果不具備這種方法的施工條件，再考慮其它方法進(jìn)行施工。施工當(dāng)中，將膨脹土、風(fēng)化砂和碎石進(jìn)行分層攤鋪，然后使用攪拌設(shè)備進(jìn)行機(jī)械拌合，人工找平以后進(jìn)行分層碾壓。其中，攤鋪?zhàn)鳂I(yè)主要包括初平、整形、最終整平三個(gè)環(huán)節(jié)。為了保證路基的壓實(shí)度，在碾壓的過(guò)程中，采用先兩邊、后中間的順序進(jìn)行碾壓，碾壓的過(guò)程中沿著路基縱向分部分進(jìn)行，先從兩側(cè)開(kāi)始到中間位置完成，相鄰兩趟碾壓作業(yè)之間，要保持0.4m左右的搭接寬度，避免出現(xiàn)壓實(shí)不到位的問(wèn)題。在碾壓作業(yè)的時(shí)候，應(yīng)該以同一個(gè)填筑層改良膨脹土路基段作為一個(gè)施工區(qū)域，在碾壓的過(guò)程中不能跨區(qū)域進(jìn)行碾壓作業(yè)，如果現(xiàn)場(chǎng)的條件比較復(fù)雜，不適合進(jìn)行正常碾壓，可以采用斜向進(jìn)退法進(jìn)行碾壓，也要注意不同區(qū)域之間碾壓的搭接問(wèn)題。注意在施工當(dāng)中，如果氣候比較干燥，在表面已經(jīng)采取噴水保濕的措施，防止路基出現(xiàn)干縮裂縫，影響到施工質(zhì)量。

總之，在道路工程施工當(dāng)中，要注意膨脹土不良基層的處理，要不斷地探索和創(chuàng)新風(fēng)化砂改良膨脹土技術(shù)方案和施工方案，以最大程度的保證路基施工質(zhì)量。

[1] 姚志華,陳正漢,朱元青,汪時(shí)機(jī).膨脹土在濕干循環(huán)和三軸浸水過(guò)程中細(xì)觀結(jié)構(gòu)變化的試驗(yàn)研究[J].巖土工程學(xué)報(bào),2010(1).

[2] 尹宏磊,徐千軍,李仲奎.膨脹變形對(duì)膨脹土邊坡穩(wěn)定性的影響[J].巖土力學(xué),2009(8).