試析高速公路工程中膨脹土路基的施工技術(shù)

于巖

摘 要：隨著我國經(jīng)濟水平的飛速發(fā)展，我國的交通行業(yè)得到了蓬勃的發(fā)展，而高速工程的建設(shè)也在日益增加，從而又推動了我國經(jīng)濟水平的不斷提升。顯而易見的是，為了進一步加大高速公路建設(shè)的力度，就需要制定出切實可行的方案，為確保高速公路路基的施工品質(zhì)是實現(xiàn)高速公路可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵所在。對此，本文主要從膨脹土產(chǎn)生工程病害原因、膨脹土的判別與分類、膨脹土路基的施工工藝、施工注意事項進行了分析，提出合理化建議，提供給相關(guān)人士，供以借鑒。

關(guān)鍵詞：高速公路；膨脹土；路基施工

膨脹土簡單的說是在土質(zhì)層中有著吸水膨脹、失去水分呈現(xiàn)出收縮的一種可變形粘性土，而這種土質(zhì)會在某種程度上對工程的穩(wěn)定性能帶來直接的影響，屬于一種比較難以解決的基礎(chǔ)土層之一。然而，在我國卻存在著諸多的膨脹土區(qū)域，隨著在最近幾年里高速公路建設(shè)的日益發(fā)展下，對于路基施工來說已經(jīng)不是稀奇的事情。但是在這種情況下，因為膨脹土有著較大的分布范圍，并且土地資源變得尤為緊缺，對相關(guān)單位來說是值得深思的問題。

1 膨脹土產(chǎn)生工程病害原因

因為膨脹土往往是困擾巖土工程量領(lǐng)域的工程問題。而膨脹土自身就有著遇到水分膨脹，失去水分收縮的特征使用到不同領(lǐng)域中，例如水道、公路中。在最近幾年里，巖土工程領(lǐng)域?qū)ε蛎浲翞槲⒂^結(jié)構(gòu)特質(zhì)以及工程的基本情況的研究獲得了較好的成就，并且對膨脹土所出現(xiàn)的病害因素提供了科學(xué)的解釋，并提出了合理的解決方案。

2 膨脹土的判別與分類

在膨脹土地區(qū)進行工程建設(shè)時，首先必須正確識別膨脹土與非膨脹土，并準(zhǔn)確判斷膨脹土膨脹勢的強弱和工程性質(zhì)的特點，然后才能在工程設(shè)計和施工中采取切實有效的方法進行處理，做到有的放矢。以往的工程建設(shè)經(jīng)驗（包括水利、公路、鐵路等）已經(jīng)證明：膨脹土并不可怕，可怕的是對膨脹土判斷失誤，沒有進行正確的處理而導(dǎo)致工程病害的發(fā)生。

對于膨脹土的判別與分類，近些年來國內(nèi)外都做了大量的研究工作，并總結(jié)出了許多的判別方法?，F(xiàn)階段采用比較廣泛的是現(xiàn)場定性和室內(nèi)簡易定量指標(biāo)相結(jié)合的方法，即根據(jù)工程地質(zhì)特征及土的自由膨脹率指標(biāo)來綜合判定：

就裂隙發(fā)育情況而言，經(jīng)常擁有的光滑面以及擦痕面兩種現(xiàn)象，有些裂痕里面具有灰白色的粘土，在自然的條件下表現(xiàn)出硬塑的狀態(tài)；大多數(shù)在二級亦或是更高級別的丘陵、盆地等，沒有出現(xiàn)陡坎的現(xiàn)象；而地裂、挖坑槽壁容易出現(xiàn)坍塌的情況；建筑物也會隨著氣候的改變而出現(xiàn)張開亦或是閉合的情況；自由膨脹率不小于亦或是等于40%。只要具備了上述所描繪的土質(zhì)情況就可以辨別是膨脹土，當(dāng)相關(guān)人員對土質(zhì)情況做好準(zhǔn)確判斷以后，還需要對其粘土礦物、力學(xué)強度等做好詳細的分析。

3 膨脹土路基的施工工藝

從當(dāng)前道路施工手段來看，對膨脹路基的施工諸多是已經(jīng)了解到膨脹土性質(zhì)的基礎(chǔ)上，依據(jù)國內(nèi)亦或是國外的施工經(jīng)驗，并且依據(jù)具體的施工狀況加以完善以后獲得的。通常情況下，膨脹土路基的施工水平通常由以下幾方面構(gòu)成：

3.1 路基斷面

路基斷面的橫坡要最大程度大些，必要的情況設(shè)置相應(yīng)的防滲層；路肩應(yīng)當(dāng)盡可能的寬一些，這樣做的目的是為了土基里面的水分處于穩(wěn)定的狀態(tài)帶來益處，盡可能保持在2.0～2.5m的范圍內(nèi)；而對于路肩橫坡來說，也應(yīng)當(dāng)最大程度大些，為排水工作提供便利；邊溝的地方要合理的加寬、加深些，并且溝底的位置應(yīng)當(dāng)離土基頂面延伸到不小于20～30cm的范圍，并且最大程度和路面結(jié)構(gòu)保持一定的距離；道路的兩邊盡可能不種植樹木，尤其是一些生產(chǎn)快、吸水能力強的樹種，比如桉樹等。

3.2 路基高度

依據(jù)膨脹土風(fēng)化作用以后最大程度發(fā)生濕脹干縮現(xiàn)象的特征，為了減少膨脹土高路堤后期會出現(xiàn)較大的沉陷量，那么膨脹土路就不用太高，通常控制在不大于3m的范圍內(nèi)；倘若大于3m那么需要對沉降問題進行考慮；假如大于6m那么還需要對沉降量以及路基進行考慮。

3.3 路基排水

路基排水設(shè)施對膨脹土路基的穩(wěn)定尤為重要，所有排水設(shè)施均應(yīng)精心設(shè)計，要做好路基地面排水工程，使排水通暢，防止地表水下滲，浸潤土質(zhì)。所有地面排水溝渠，尤其是近路溝渠均應(yīng)鋪砌和加固，防止沖刷滲漏。邊溝應(yīng)比一般地區(qū)適當(dāng)加寬加深，路塹邊溝外側(cè)應(yīng)設(shè)平臺，保護坡腳免遭水浸，并防止剝落物堵塞邊溝。塹頂設(shè)截水溝，以防水流沖蝕坡面和滲人坡體，截水溝縱坡應(yīng)利于排水。對于臺階形高邊坡應(yīng)在每一級臺階內(nèi)設(shè)截水溝以截排上部坡面水，且在截水溝與坡腳之間設(shè)一定寬度的平臺以利坡腳穩(wěn)定。另外還要注意防止基底蒸發(fā)失水引起膨脹土干裂收縮。

3.4 路塹

路塹施工前，應(yīng)先進行截、排水設(shè)施的施工，將水引至路幅以外；邊坡施工中，宜采取臨時防水封閉措施保持土體原狀含水量；挖方邊坡不要一次挖到設(shè)計線，沿邊坡預(yù)留厚度30～50cm一層，待路塹挖完時，再削去邊坡預(yù)留部分，并立即進行加固和封閉處理；宜用支擋結(jié)構(gòu)對強膨脹土邊坡進行防護，支擋結(jié)構(gòu)基坑應(yīng)采取措施防止暴曬或浸水。膨脹土地區(qū)的路塹，高速公路、一級公路的路床應(yīng)超挖30～50cm，并立即用粒料或非膨脹土分層回填或用改性土回填，按規(guī)定壓實，其他各級公路可用膨脹土摻石灰處治。

4 施工注意事項

因為膨脹土自身就存在一定的特殊性，在碰到水以后就會變得膨脹，當(dāng)失去水分以后就開始收縮，這樣就會在某種程度上影響著路基的穩(wěn)定性能，并且開展施工也會變得具有困難性。為了進一步將膨脹土區(qū)域做好路基施工，并且盡可能確保其施工品質(zhì)，筆者建議在開展施工的過程中需要對以下幾方面引起重視：

在膨脹土地區(qū)進行路基施工時，需要對其進行摻灰處理，并且摻灰后的土填料的漲縮總率最好為零，這樣才能最大程度的減少膨脹土特性對路基的影響。在膨脹土路基的外層，包括兩邊邊坡和路基頂部都需要采用其他適宜的土料作為封層，當(dāng)然也可以加鋪一層土工布，使其成為包心填方，這樣能夠減小膨脹土對路基負荷能力的影響。

作為路基填料的膨脹土不可含有太過水分，一般含水量不應(yīng)超過3%。并且在施工中應(yīng)當(dāng)盡量避免在雨季施工，且要做好施工現(xiàn)場的排水設(shè)施。填挖交接處2米范圍內(nèi)挖方地基表面上的土應(yīng)挖臺階，翻松并檢查其含水量與填土含水量是否接近，同時選擇適宜的壓實機具，使壓實度達到規(guī)定要求。

結(jié)束語

總而言之，相關(guān)單位在對膨脹土路基開展施工的過程中，應(yīng)當(dāng)對膨脹土的有關(guān)特征及其有關(guān)參數(shù)進行確定，從而為相關(guān)人員在設(shè)計方案時提供重要的參考意見。當(dāng)相關(guān)人員在對施工進行設(shè)計的時候，應(yīng)當(dāng)充分的考慮到不同因素避免膨脹土對路基帶來的破壞，從而確保高速公路可以順利的開展。

參考文獻

[1]黃仕高.南友公路膨脹土路堤試驗方案設(shè)計[J].中南公路工程，2006（03）.

[2]李治平.水泥穩(wěn)定膨脹土的試驗研究[J].內(nèi)蒙古公路與運輸，2002（02）.

[3]白云龍，王偉哲.如何設(shè)計和施工在公路穿越膨脹土地區(qū)時的路基[J].森林工程，2002（01）.