高速公路工程中膨脹土路基的施工工藝探討

王 文 勝

(山西運(yùn)城路橋有限責(zé)任公司，山西 運(yùn)城 044000)

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高速公路工程中膨脹土路基的施工工藝探討

王 文 勝

(山西運(yùn)城路橋有限責(zé)任公司，山西 運(yùn)城 044000)

介紹了膨脹土的含義，分析了膨脹土的種類與判別方法，闡述了高速公路工程中膨脹土路基的施工工藝，并總結(jié)了施工中的注意事項(xiàng)，旨在提高路基的施工質(zhì)量，延長(zhǎng)公路的使用年限。

高速公路，膨脹土，路基，施工工藝

0 引言

膨脹土是公路工程施工中常見(jiàn)的一種土質(zhì)結(jié)構(gòu)，是具有顯著脹縮性的粘性土。在高速公路工程施工中，要及時(shí)做好影響膨脹土施工的各項(xiàng)相關(guān)防護(hù)工作，保證施工路段的平整度和穩(wěn)定性，以達(dá)到安全行車的目的。文章結(jié)合了筆者多年施工管理經(jīng)驗(yàn)，對(duì)高速公路膨脹土路基的施工工藝展開(kāi)淺析。

1 膨脹土的概述

膨脹土顧名思義就是具有顯著脹縮性的黏土，具有吸水膨脹、失水收縮、反復(fù)脹縮變形的特點(diǎn)，性質(zhì)極不穩(wěn)定，素有“地質(zhì)癌癥”之稱，如圖1所示。膨脹土路基也是鐵路設(shè)計(jì)施工遇到的一大難題。在膨脹土路段建起的路基容易出現(xiàn)不均勻的波浪形沉降、翻漿冒泥、邊坡滑塌等危害。

1.1 膨脹土在施工中的難度

在高速公路建設(shè)中，一旦遇到膨脹土路段，如果沒(méi)有對(duì)其合理的處理，那么將會(huì)嚴(yán)重影響工程的順利進(jìn)行，極大可能出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題。所以，當(dāng)前膨脹土的施工已經(jīng)廣泛引起很多機(jī)構(gòu)與學(xué)者專家的關(guān)注，相應(yīng)的也取得了一些成果，但是要想消除膨脹土對(duì)高速公路施工的影響，目前還是無(wú)法實(shí)現(xiàn)，還需要繼續(xù)深入研究。

1.2 膨脹土的判定及種類

技術(shù)員對(duì)施工路段進(jìn)行有效的勘察及測(cè)量是保證公路安全施工的重要前提，通過(guò)路段勘察，以確定該路段的土質(zhì)結(jié)構(gòu)。如果該路段發(fā)現(xiàn)是膨脹土，那么就需要對(duì)該路段的膨脹土進(jìn)行科學(xué)合理的測(cè)定，分析該地膨脹土的特征和性能，確定該地膨脹土對(duì)高速公路施工將會(huì)產(chǎn)生的影響。然后根據(jù)其將會(huì)產(chǎn)生的問(wèn)題，再結(jié)合實(shí)際情況，來(lái)制定相應(yīng)的對(duì)策，以保障高速公路工程施工的質(zhì)量。膨脹土對(duì)工程施工具有非常嚴(yán)重的影響，我們?cè)谂袛嗯蛎浲恋奶匦詴r(shí)，一定要準(zhǔn)確的進(jìn)行判斷，若判斷缺乏有效性，輕則干擾后期材料選用，重則影響到工程施工的整體進(jìn)度及計(jì)劃。

1)膨脹土易導(dǎo)致高速公路路面出現(xiàn)程度不一的裂縫現(xiàn)象。在公路施工過(guò)程中，施工員應(yīng)對(duì)膨脹土路段進(jìn)行妥善處理，否則將會(huì)有裂縫現(xiàn)象產(chǎn)生，所產(chǎn)生的裂縫通常有以下兩種情形：其一是出現(xiàn)在路面的裂縫，其二是工程內(nèi)部的裂縫。

2)膨脹土多發(fā)于平原和盆地地區(qū)。膨脹土在我國(guó)的分布范圍很廣，如廣西、云南、江蘇等地均有不同范圍的分布。其最主要的還是分布在平原和盆地地區(qū)，這是由于該類地區(qū)地勢(shì)平坦，不會(huì)出現(xiàn)較大的坡度，就容易出現(xiàn)膨脹土。在高速公路工程施工過(guò)程中，要著重注意該類地區(qū)。

3)隨著溫度的變化膨脹土產(chǎn)生的裂縫也會(huì)隨之改變。在工程建設(shè)中由于膨脹土的原因可能會(huì)出現(xiàn)裂縫，那么外界因素在影響膨脹土的情況下，其產(chǎn)生的裂縫也會(huì)隨之變化。如當(dāng)外界的溫度變低時(shí)，裂縫的長(zhǎng)度及寬度將會(huì)變小；當(dāng)外界的溫度升高時(shí)，裂縫的長(zhǎng)度及寬度也將會(huì)增大。

4)膨脹土土質(zhì)判斷較為困難。我國(guó)幅員遼闊，環(huán)境千差萬(wàn)別，就直接導(dǎo)致了各地區(qū)的土質(zhì)不同。在高速公路工程施工中，遇到的土質(zhì)很有可能無(wú)法準(zhǔn)確的判斷是否為膨脹土。這就需要我們對(duì)該地進(jìn)行科學(xué)的分析，準(zhǔn)確的判斷膨脹土并采取相應(yīng)的措施。

2 高速公路工程中膨脹土路基施工工藝

2.1 路基斷面的施工工藝

當(dāng)進(jìn)行高速公路施工時(shí)，一定要能夠把握好各項(xiàng)規(guī)格尺寸，技術(shù)人員應(yīng)對(duì)施工路段路基尺寸及邊坡?tīng)顩r進(jìn)行詳細(xì)的了解，提前做好各項(xiàng)防范措施。在工程施工中，應(yīng)用路基斷面工藝，需要增大橫坡面的面積，并且還可以在橫坡面中鋪設(shè)防滲材料；在路肩處理時(shí)，也要保證建筑的寬度，技術(shù)人員需要保證地下水不會(huì)過(guò)度流失。通常情況下，路肩的寬度應(yīng)該在2 m～2.5 m之間，如果設(shè)計(jì)的路肩過(guò)窄，很有可能降低水分的穩(wěn)定性。在設(shè)計(jì)路肩橫坡的面積時(shí)，應(yīng)該使橫向的坡度盡量大些，以方便排水。為了防止高速公路的水分流失，保證路基的水分均勻，在路面與路肩施工時(shí)，要采用相同的材料進(jìn)行鋪設(shè)，并采取一定的防滲處理。在高速公路路面的兩側(cè)一般情況下不會(huì)種植植物，如果有特殊需求只能選擇一些生長(zhǎng)速度慢、吸水量較小的樹(shù)種。這是由于植物的生長(zhǎng)特性，植物要想生長(zhǎng)存活，需要不斷的吸收土壤中的水分，考慮到地下水分流失的問(wèn)題，所以，一般都會(huì)在距路面較遠(yuǎn)的地方種植植物。

2.2 路基排水工藝

在進(jìn)行工程施工時(shí)，要充分做好排水系統(tǒng)，以保證膨脹土的穩(wěn)定性。在設(shè)計(jì)排水系統(tǒng)時(shí)，需要既保證排水的通暢，還不能浸潤(rùn)土壤，不能使地表水下滲,因此，一定要嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)真的設(shè)計(jì)排水。首先，需要對(duì)地面的排水溝渠進(jìn)行加固和鋪砌，避免由于雨水的沖刷導(dǎo)致的滲漏。膨脹土地區(qū)的邊溝相較于非膨脹土而言，需要進(jìn)一步的加寬加深，避免坡體浸泡在水里。并且，在設(shè)置邊溝時(shí)，膨脹土地區(qū)邊溝的外側(cè)盡可能的設(shè)置一個(gè)平臺(tái)，以免異物堵塞邊溝。針對(duì)坡體是臺(tái)階性質(zhì)的，要在每個(gè)臺(tái)階內(nèi)設(shè)截水溝以截排上部坡面水，同時(shí)要在截水通道和坡體的下方建筑一個(gè)足夠?qū)挼钠脚_(tái)，加固坡腳不被沖蝕。另外，還應(yīng)該避免因?yàn)榛资鹋蛎浲潦湛s干裂等現(xiàn)象的發(fā)生。

2.3 路塹

在截、排水設(shè)施的施工中，需要將水引至路幅外面后，再修路塹。在邊坡的施工中，為了保持土體原狀含水量，盡量采用臨時(shí)的防水措施。在進(jìn)行邊坡挖方時(shí)，需要在設(shè)計(jì)線上方預(yù)留40 cm左右，當(dāng)路塹施工完成后，去掉設(shè)計(jì)線上方預(yù)留部分并立刻對(duì)其進(jìn)行密封處理，如圖2所示。

3 施工注意事項(xiàng)

高速公路工程對(duì)路面的穩(wěn)定性有很高的要求，但是膨脹土的特性就決定了工程施工的難度會(huì)很大。為了在膨脹土地區(qū)能夠保證高速公路路基施工的質(zhì)量，就需要特別注意以下幾方面：

1)膨脹土地區(qū)進(jìn)行路基施工時(shí)，需要做摻灰處理，使其脹縮率趨近于零，以降低膨脹土特性對(duì)路基的影響。

2)在高速公路路基上方及兩側(cè)使用適合的土料進(jìn)行封層，條件適當(dāng)時(shí)還可用土工布包裹，形成包心填方，進(jìn)而減小膨脹土對(duì)路基承載力的影響。

3)在高速公路路基施工中，膨脹土自身水分要進(jìn)行嚴(yán)格控制，其含水量通常控制在3%以下。且在夏季施工時(shí)，要避免雨水天氣對(duì)膨脹土路段施工造成影響，同時(shí)要提前做好防水和排水措施。

4 結(jié)語(yǔ)

高速公路是國(guó)家重大基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目，是一項(xiàng)工期長(zhǎng)、難度大的項(xiàng)目，在施工中要充分考慮到影響其施工質(zhì)量的因素，并采取一定的措施，以保證工程的總體質(zhì)量。膨脹土是影響道路建設(shè)的一種特殊土質(zhì)，在實(shí)際工程中，具有巨大的破壞力，必定會(huì)降低工程的施工質(zhì)量。因而，當(dāng)發(fā)現(xiàn)膨脹土路基施工中存在問(wèn)題時(shí)，首先要充分了解膨脹土對(duì)路基施工的影響狀況，然后制定有效的解決方案，保障路基施工質(zhì)量，延長(zhǎng)高速公路的使用壽命，促進(jìn)道路事業(yè)的健康發(fā)展。

[1] 劉大軍，梁慶元．公路路基膨脹土填料改性處理的施工技術(shù)研究[J].探礦工程:巖土鉆掘工程，2004(4)：51-53.

[2] 苗 鵬,肖宏彬,范志強(qiáng).不同初始條件下的南寧膨脹土脹縮應(yīng)變?cè)囼?yàn)研究[J].公路工程,2008(2)：133-134.

[3] 陳茂軍，劉興柱，趙 霞.膨脹土路基處理的實(shí)踐與探索[J].科技信息：科學(xué)教研，2007(29):96-97.

[4] 柳 莉，魯玉芬，開(kāi) 明，等．高速公路膨脹土地段路基施工技術(shù)[J].露天采礦技術(shù)，2006(1)：179-180.

Inquiry on expansive subgrade construction technologies in highway engineering

Wang Wensheng

(Shanxi Yuncheng Highway Bridge Co., Ltd, Yuncheng 044000, China)

The paper introduces the definition of expansive soil, analyzes expansive soil categories and identifying methods, describes expansive soil subgrade construction technologies of highway engineering, and summarize construction matters, with a view to improve the subgrade construction quality and to prolong the highway serving life.

highway, expansive soil, subgrade, construction technology

1009-6825(2017)12-0126-02

2017-02-18

王文勝(1971- )，男，工程師

U416.1

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