公路工程膨脹土路基施工關(guān)鍵技術(shù)分析

花秀剛+花秀亮

摘 要： 作為一種高分散性、強(qiáng)收縮性的特種黏性土，膨脹土礦物成分以強(qiáng)親水性礦物蒙脫石、伊利石為主。我國(guó)膨脹土分布范圍極為廣泛，且會(huì)造成巨大經(jīng)濟(jì)損失。為更好地提升工程建設(shè)質(zhì)量，本文在充分了解膨脹土危害的基礎(chǔ)上，對(duì)公路工程膨脹土路基施工準(zhǔn)備、施工工藝進(jìn)行了分析與探究。

關(guān)鍵詞： 公路工程；膨脹土路基；施工準(zhǔn)備

一、膨脹土的危害

在公路的建設(shè)中如果不解決好膨脹土問(wèn)題，就會(huì)使公路工程在竣工通車(chē)后出現(xiàn)一系列問(wèn)題，影響交通運(yùn)行，甚至威脅到人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。膨脹土引起的危害主要有以下幾點(diǎn)：

1、引起公路路堤與構(gòu)造物銜接處不同程度的沉陷，進(jìn)而造成公路路面破壞或者橋頭跳車(chē)等現(xiàn)象；

2、路基邊坡受浸水等多種因素的影響，可能出現(xiàn)結(jié)構(gòu)失穩(wěn)引起的滑坡等災(zāi)害，阻礙道路的正常交通；

3、受膨潤(rùn)土膨脹或收縮的影響，可能引起路堤的整體移動(dòng)或者橋臺(tái)的損害；

4、路面橫坡變緩，造成路面的積水；

5、通道、涵身出現(xiàn)凹陷，或者沉降縫拉寬導(dǎo)致漏水等。

二、公路工程膨脹土路基施工準(zhǔn)備

某公路為雙向4車(chē)道，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。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。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(guó)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(cè)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(wèn)題等。

現(xiàn)場(chǎng)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(chǎng)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(cè)數(shù)據(jù)，方法分析可通過(guò)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(cè)儀器量程內(nèi)的指標(biāo)，做好篩選工作。

2、石灰改良膨脹土路基施工方案

（1）路拌法，在路基上鋪筑土料，根據(jù)施工摻灰比進(jìn)行石灰添加量的確定，選取就地拌和的方式通過(guò)路拌機(jī)進(jìn)行均勻攪拌，且做好平整碾壓施工。

（2）廠拌法，先破碎即將拌和的填料，根據(jù)配比由穩(wěn)定土攪拌站自動(dòng)配料拌和，隨后向填筑面運(yùn)送拌好的填料，最后做好平整碾壓工作。

為提升工程施工質(zhì)量，本文以路拌法為主進(jìn)行施工流程分析。

3、工藝參數(shù)

在不同施工過(guò)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(guò)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%。

三、公路工程膨脹土路基施工工藝

集中預(yù)拌路拌法在膨脹土改良中具有相應(yīng)優(yōu)勢(shì)。相比集中路拌法，其主要區(qū)別在于施工環(huán)節(jié)分層填筑順序、布灰拌和方面，預(yù)拌與路拌過(guò)程之間為分層填筑工藝流程。其具備2個(gè)拌和場(chǎng)，也就是取土場(chǎng)預(yù)拌、路拌區(qū)域。選取挖掘機(jī)進(jìn)行預(yù)拌翻拌施工，選取路拌機(jī)進(jìn)行路拌施工，布灰拌和施工流程如下：

1、施工準(zhǔn)備

在做好路基施工準(zhǔn)備工作后，需按照施工現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)、地形等條件在場(chǎng)地范圍內(nèi)進(jìn)行石灰場(chǎng)地布設(shè)。且合理設(shè)置消解、過(guò)篩設(shè)施，要求集中放置石灰。在施工材料進(jìn)場(chǎng)后，需進(jìn)行相關(guān)質(zhì)量檢測(cè)，確保其合格性。

2、地基處理

雨季盡可能不進(jìn)行膨脹土地區(qū)基底施工?；资┕で捌?，需對(duì)地質(zhì)條件進(jìn)行復(fù)核。與永久排水系統(tǒng)相結(jié)合進(jìn)行臨時(shí)排水工程施工，防止地表水對(duì)基底土產(chǎn)生侵害，且在施工階段做好排水溝暢通。要求集中分段處理基底，施工及時(shí)，盡可能在短時(shí)間內(nèi)解除封閉，但不能實(shí)施全面鋪開(kāi)作業(yè)。如基底施工與技術(shù)條件需求不符，需及時(shí)采取措施進(jìn)行處理。根據(jù)工程建設(shè)需求，可選取改良換填的方式對(duì)施工段基底進(jìn)行加固施工。

3、布灰拌和

第一，布灰。按照取土場(chǎng)現(xiàn)狀與機(jī)械能力，對(duì)取土范圍、深度加以準(zhǔn)確確定，且對(duì)土的干密度進(jìn)行測(cè)量。如石灰在現(xiàn)場(chǎng)消解，必須對(duì)過(guò)篩后的石灰含水率進(jìn)行測(cè)量，按照測(cè)量結(jié)果與設(shè)計(jì)摻灰比進(jìn)行施工摻灰比的計(jì)算?；颐嫱ㄟ^(guò)平整設(shè)備進(jìn)行推平，布灰網(wǎng)格在平面劃分。

第二，預(yù)拌。在預(yù)定深度內(nèi)通過(guò)挖掘機(jī)進(jìn)行取土拌和。取土施工中，需指派專(zhuān)人測(cè)量監(jiān)控取土過(guò)程，要求必須控制在—5cm與+5cm之間。通常選取橫向一次取齊、縱向倒退施工的方式進(jìn)行取土，在取土坑一側(cè)倒卸混合料，在取土過(guò)程中如土塊過(guò)大需進(jìn)行粉碎施工，通過(guò)盡可能降低揚(yáng)塵問(wèn)題，這就要求卸料是盡量將挖掘機(jī)高度降低。

根據(jù)順序挖掘機(jī)可挖除混合料，隨后向取土坑內(nèi)分堆卸料。沿錐頂混合料應(yīng)呈自由下落現(xiàn)狀。當(dāng)錐底土塊過(guò)大，需做好粉碎、翻拌工作。一般需進(jìn)行三遍預(yù)拌，這樣就可以取得良好的拌和效果，要求在15cm以下有效控制土塊粒徑。

第三，路拌。預(yù)拌好的混合料遵循分層填筑工藝向填土區(qū)段運(yùn)送，在路拱攤鋪初平后，通過(guò)路拌機(jī)碎土拌和施工。路拌施工中應(yīng)對(duì)拌和深度、搭接與平整情況進(jìn)行詳細(xì)檢查，且對(duì)路拌參數(shù)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。在滿(mǎn)足拌和施工規(guī)定后，才能進(jìn)行以下施工。

4、分層填土

完成預(yù)拌的混合料通過(guò)自卸車(chē)向填筑面運(yùn)送，根據(jù)施工試驗(yàn)對(duì)分層填筑松鋪厚度等進(jìn)行確定。為確保邊坡壓實(shí)效果，需加寬路基兩側(cè)，寬度為50cm左右。

5、鋪筑整平

根據(jù)松鋪厚度全斷面對(duì)完成路拌的填料進(jìn)行攤鋪初平，隨后按照路拱整形規(guī)定選取平地機(jī)進(jìn)行施工。壓路機(jī)需先進(jìn)行1遍快速靜壓，隨后配合人工方式進(jìn)行施工。完成填料攤鋪整形工作后，需對(duì)含水率的多少進(jìn)行詳細(xì)檢查，如具有較大含水率，則應(yīng)做好晾曬、拌和施工。

6、碾壓密實(shí)

完成攤鋪整平施工后，可通過(guò)無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度進(jìn)行改良土采樣。確保填料各項(xiàng)指標(biāo)符合施工規(guī)定后即可進(jìn)行碾壓施工。一般需按照2側(cè)—中間的順序進(jìn)行壓實(shí)施工，縱向則需一幅一幅地施工，40cm為相鄰兩幅間的輪跡搭接寬度。在不易碾壓的位置，主要選取斜向進(jìn)退方式施工。搭接部位要求再次進(jìn)行拌和、整形、碾壓施工，200cm為最短搭接長(zhǎng)度。局部碾壓施工過(guò)程中如大型壓路機(jī)無(wú)法施工，可選取小型夯實(shí)機(jī)械進(jìn)行一層一層夯實(shí)，20cm為夯實(shí)分層松鋪?zhàn)畲蠛穸取?/p>

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，膨脹土在我國(guó)的分布地域很廣，其具有強(qiáng)烈的吸水膨脹性、失水收縮性以及超固結(jié)性，且不利于工程建設(shè)和工程質(zhì)量。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，國(guó)家對(duì)公路建設(shè)的投入加大，公路的施工建設(shè)過(guò)程中常常會(huì)遇到膨脹土，為減少其對(duì)公路質(zhì)量的危害，施工單位必須運(yùn)用科學(xué)的措施方法進(jìn)行膨脹土路基施工，只有這樣才能最大限度提升工程質(zhì)量?！?/p>

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