公路路基膨脹土填筑技術(shù)研究

李爽+徐凱

摘 要：膨脹土在我國分布地域極廣，其具有強(qiáng)烈的吸水膨脹性、失水收縮性以及超固結(jié)性，不利于工程建設(shè)和工程質(zhì)量。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，國家對(duì)公路建設(shè)的投入不斷加大，公路施工建設(shè)過程中常常會(huì)遇到膨脹土，為減少其對(duì)公路質(zhì)量的影響，施工單位必須運(yùn)用科學(xué)的措施處理膨脹土路基，只有這樣才能最大限度提升工程質(zhì)量。本文通過具體工程案例，對(duì)公路路基施工準(zhǔn)備、膨脹土填筑施工工藝進(jìn)行了分析與探究。

關(guān)鍵詞：路基施工；膨脹土填筑；工程案例

1 工程案例

某公路為雙向4車道，限制坡度為5%，最小曲線半徑為800m。該路段4.5到11.9m為路基填高，其中選取級(jí)配碎石填筑作為基床表層0.6m，選取廠拌石灰改良土進(jìn)行基床底層1.9m填筑，集中路拌石灰改良土進(jìn)行基床下方路堤填筑。如路堤高度在6m以下，可選取截排水骨架內(nèi)三維土工網(wǎng)噴播植草防護(hù)；如路堤高度在6m以上，可選取M5水泥砂漿砌片石截水骨架內(nèi)噴播植草進(jìn)行邊坡防護(hù)；特殊地段除外，基底其他地段基底表層30cm內(nèi)需進(jìn)行基底清理晾曬且做好回填碾壓。

膨脹土路基的封閉，選取復(fù)合土工膜封閉基床表層下方，復(fù)合土工膜強(qiáng)度需控制在每米2.5KN以上。同時(shí)將M5水泥砂漿怯片石攔水腳墻設(shè)置到全段坡腳位置，60cm到80cm為埋設(shè)深度。

2 公路路基膨脹土填筑施工準(zhǔn)備

因本工程存有第四系上更新統(tǒng)粘土，其具備中、弱膨脹性，應(yīng)改良后才能使用。施工準(zhǔn)備作為施工質(zhì)量控制的重要保障，必須對(duì)其施工依據(jù)、工藝參數(shù)等進(jìn)行充分了解與掌握。

1、施工依據(jù)

資料收集與調(diào)研：國內(nèi)外有關(guān)資料收集；膨脹土路基石灰改良技術(shù)收集；路堤施工質(zhì)量檢測等內(nèi)容資料、成效收集；調(diào)研本路段膨脹土現(xiàn)狀與路基病害問題等。

現(xiàn)場試驗(yàn)：弱膨脹土可選取生石灰、消石灰進(jìn)行改良，中等膨脹土則只能利用消石灰改良，且選取改良土填筑路堤，達(dá)到現(xiàn)場施工工藝試驗(yàn)的目的。

試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析方法：基礎(chǔ)數(shù)據(jù)為樣本檢測數(shù)據(jù)，方法分析可通過數(shù)理統(tǒng)計(jì)、概率理論數(shù)值等，以此對(duì)參數(shù)合理范圍進(jìn)行準(zhǔn)確確定，且對(duì)施工工藝質(zhì)量、控制參數(shù)進(jìn)行評(píng)估。在統(tǒng)計(jì)各指標(biāo)前，需去除不在檢測儀器量程內(nèi)的指標(biāo)，做好篩選工作。

2、工藝參數(shù)

在不同施工過程中對(duì)工藝參數(shù)變化規(guī)律的研究為施工工藝試驗(yàn)的主要目的，以此對(duì)施工工藝方法、工藝控制最佳參數(shù)與流程進(jìn)行確定。本工程以試驗(yàn)結(jié)論為依據(jù)，膨脹土通過生石灰、消石灰改良的成效基本一致。其主要區(qū)分點(diǎn)在于，生石灰的運(yùn)用可對(duì)土的含水率有效降低。通常生石灰摻加5%到7%，則可降低含水率2%到3%。

3、路基高度控制

由于膨脹土路基會(huì)由于風(fēng)化作用、浸水等因素的影響，出現(xiàn)失水干縮、遇水膨脹的特點(diǎn)，如果高速公路的路基高度設(shè)計(jì)過高，則在后期可能會(huì)出現(xiàn)不同程度的沉降。因此，高速公路的膨脹土路基設(shè)計(jì)不易過高，如果施工高度超過3米，則必須考慮到路基的穩(wěn)定與沉降等問題；當(dāng)施工高度大于6米時(shí)，則必須預(yù)留出相應(yīng)的沉降量，采取路基加寬等有針對(duì)性的加強(qiáng)措施，確保路基高度的合理性和穩(wěn)定性。

3 公路路基膨脹土填筑施工工藝

1、路基斷面施工

路基斷面橫坡盡可能大，必要時(shí)設(shè)防滲層；路肩盡可能寬一些，以利于保持路面下土基內(nèi)水分的穩(wěn)定，最好不小于2.0～2.5m；路肩橫坡要盡可能大一些，以利于排水；路肩與路面結(jié)構(gòu)層用相同的材料鋪砌，以利于保持路幅內(nèi)土基水分的均勻性，并鋪較薄的不透水面層或做防滲處理，以防水分下滲；路側(cè)不應(yīng)種樹，尤其是生長速度快、吸水量或者和蒸發(fā)量比較大的樹種。

2、路基排水施工

由于高速公路的膨潤土路基在遭受雨水侵襲時(shí)，會(huì)嚴(yán)重影響到路基的穩(wěn)定性，因此膨潤土路基排水設(shè)施的施工是至關(guān)重要的，在施工前要根據(jù)路基施工的實(shí)際，進(jìn)行科學(xué)、合理、精心的設(shè)計(jì)。

首先，要做好路基路面的工程施工，保證地表水的排水順暢，避免地表水下滲對(duì)路基造成的不利影響，對(duì)于地面的排水溝渠尤其是近路溝渠，必須進(jìn)行加固和鋪設(shè)，避免沖刷過度導(dǎo)致的滲漏；其次，邊溝的施工要與普通路基有所區(qū)別，可以適當(dāng)加寬加深，在路塹邊溝的外側(cè)應(yīng)當(dāng)設(shè)置平臺(tái)，這樣可以對(duì)路基的坡腳進(jìn)行有效保護(hù)；再次，在路基的塹頂還應(yīng)當(dāng)設(shè)置截水溝，截水溝縱坡應(yīng)利于排水，避免流水對(duì)坡面和坡體的不利影響，保證坡腳的穩(wěn)定性；最后，還要防止地基基底的過分干燥，如果大量失水會(huì)引起地基的干裂收縮，不利于地基的穩(wěn)定性。

3、路塹施工

路塹施工前，應(yīng)先進(jìn)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(shí)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(jì)線，沿邊坡預(yù)留厚度30～50cm一層，待路塹挖完時(shí)，再削去邊坡預(yù)留部分，并立即進(jìn)行加固和封閉處理；宜用支擋結(jié)構(gòu)對(duì)強(qiáng)膨脹土邊坡進(jìn)行防護(hù)，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(jí)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(shí)，其他各級(jí)公路可用膨脹土摻石灰處治。此外，在膨潤土路基的施工過程中，還要確保路基的壓實(shí)度和強(qiáng)度等施工指標(biāo)符合國家的相關(guān)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，要有效控制膨潤土的含水量，確保各項(xiàng)施工措施和施工技術(shù)的貫徹與執(zhí)行。

4、壓實(shí)施工

膨潤土路基的壓實(shí)與普通路基相比，應(yīng)當(dāng)有所區(qū)別，在選擇壓路機(jī)時(shí)，應(yīng)當(dāng)選擇35t～50t的輪胎壓路機(jī)或與重型振動(dòng)式壓路機(jī)，壓路機(jī)的形式速度通常要維持在4km/h以下，碾壓時(shí)直線段要采取由兩邊向中央的碾壓方式，小半徑曲線要采取由內(nèi)側(cè)向外側(cè)縱向進(jìn)退的碾壓方式，在橫向接頭位置，三輪壓路機(jī)一般需要重疊后輪的一般距離，振動(dòng)壓路機(jī)要重疊0.4m～0.5m，對(duì)于前后相鄰的位置則需要縱向重疊1m～2m，最終完整碾壓，避免漏壓或死角，對(duì)于橋臺(tái)結(jié)合處、路堤與路塹分界處等關(guān)鍵部位一定要確保碾壓質(zhì)量，做到無漏壓，無死角?？紤]到膨脹土路堤的沉降，路堤邊緣則應(yīng)各加寬50cm，路基成型后刷坡整平。

5、路堤填筑及養(yǎng)生

在進(jìn)行路堤施工時(shí)，要保證施工質(zhì)量，需要做好以下幾點(diǎn)：①在路堤進(jìn)行攤鋪與推平施工后，要對(duì)路堤進(jìn)行碾壓，這時(shí)必須把握好碾壓的時(shí)機(jī)，要最膨潤土含水量最佳時(shí)進(jìn)行，在含水量較小是，要灑水拌合均勻并達(dá)到最佳含水量后再進(jìn)行；②要保證各道工序在施工上的連續(xù)性，做到緊密銜接，要經(jīng)過檢驗(yàn)合格后方可進(jìn)行下一道施工；③當(dāng)土層壓實(shí)后，如果不能進(jìn)行及時(shí)施工，則需要對(duì)路堤采取養(yǎng)護(hù)措施，如對(duì)路堤進(jìn)行覆蓋等。同時(shí)，要做好高速公路膨潤土路基的防風(fēng)、保濕和防水等方面的養(yǎng)護(hù)工作；④在進(jìn)行膨脹土路堤施工時(shí)，要盡量避免在雨天施工，并在施工現(xiàn)場做好排水設(shè)施。

4 結(jié)束語

綜上所述，在實(shí)際施工中，施工人員需要根據(jù)設(shè)計(jì)要求，對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)的施工要點(diǎn)認(rèn)真掌握，嚴(yán)格控制膨脹土路基施工質(zhì)量，以此達(dá)到施工工期大幅縮短，施工成本有效減少及提高整體工程質(zhì)量，促進(jìn)我國公路事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。。

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