高速公路工程中膨胀土路基的施工管理措施分析

普学明

【摘要】加强高速公路工程中膨胀土路基施工管理有利于确保路基刚度的长期稳定，对于降低造价、减少借弃土占地、保证工程质量具有重要工程实际意义。

【关键词】高速公路；膨胀土路基；施工

引言

膨胀土富含膨胀性粘土矿物，具有显著的遇水膨胀软化、失水收缩开裂特性。膨胀土地区公路建设中，因膨胀土天然含水率高，难以压实且水稳性差，用膨胀土填筑的路基易发生运营期增湿膨胀、干密度降低、承载力下降，导致路面早期破坏。因此，需要在不影响高速公路路堤施工质量的基础下，采用科学合理的方法来改良利用膨胀土，做好施工完成后的养护措施与防护措施，以便能够让膨胀土施工的路基达到高速公路使用标准和要求。

1、高速公路工程中膨胀土路基的施工处理措施

1.1 挖除换填

在公路建设路基施工过程中，膨胀土挖除换填法指的是将膨胀土进行挖除，用砂砾土等非膨胀土进行替代。换土就是膨胀土路基治理措施中最简便而且有效果的形式。膨胀土挖除换填法指的是挖出膨胀土，回填非膨胀土或者沙砾土，换土深度依据膨胀土的强弱以及当地的气候特色判定。需要注意的是，在膨胀土挖除换填法应用的过程中，要对多种因素进行综合考虑，主要包括气候、温湿度、挖除深度、地质状况等。在对膨胀土进行挖除的过程中，还要考虑膨胀土自身的含水量、承载力等，从而更好的确保顺利施工。换土深度需要思考遭受地面降水影响，而使得土质含水量迅猛改变的深度，基本情况处于1～2m，也就是膨胀土是2m，中弱膨胀土是1～1.5m，具体换土深度需要依据查探之后的临界深度来认定。

1.2 湿度操控

膨胀土中的含水量是存在一定差异的，在施工的过程中含水量的变化会导致膨胀土出现膨胀或者收缩的情况，对路基的稳定性造成影响。因此，在施工的过程中，要对膨胀土的水份进行充分控制。为了操控因为膨胀土含水量改变而造成的账缩变形，需要在施工中采用一定的方式，尽可能减少外界大气对路基含水量的影响。例如，采用土工布或者粘土把膨胀土路基实行封闭，防止膨胀土和外面大气直接触碰，尽可能缩减膨胀土内部的湿度移动。膨胀土预潮措施是水利建设工程中最经常使用的方式，也就是利用水分浸泡地基土或者填盖非膨胀土来完成膨胀土的湿度均匀。

1.3 改性治理

在对膨胀土的不稳定性进行改变的过程中，可以通过其内在形式改变的方法来实现，通过内在形式的化学变化实现膨胀土自身的膨胀收缩性的改变。在对膨胀土中加入化学材料的过程中，可以选择掺加水泥、石灰等，通过较为明显的化学反应实现膨胀土稳定性的增强，实现路基的巩固。其中，石灰的固化作用是因为盐基交变、次生碳酸钙粘结性能、粘土颗粒以及石灰相互结合，发生反应产生新型的含水硅酸钙、铝酸钙等等新型矿物而显现出来；水泥的固化作用是因为钙酸盐以及铝的水化物和颗粒两者之间的粘结反应，粘结物逐渐去水和新型矿物结晶反应。因此降低膨胀土的液限，加大了膨胀土的塑限以及抗剪强度；NCS 固化材质除了具备石灰和水泥的优势除去土的账缩性能之外，还具有吸水加强的作用，优化土质的压实性能并且生成微型加筋构造，提升土的强度。在之前的膨胀土地基治理中，已经有很多成功的案例，固化材质的技术标准以及施工工法，决定采用这种治理方式能否成功。

1.4 包边法改良膨胀土

包边法就是路基两侧的包边、以及膨胀土土芯的上、下封层处理。实际就是把没处理的膨胀土芯引外部环境进行隔离。减少了环境湿度变化、地下水位、大气降水对膨胀土芯的影响，从而保证路基的稳定性。一般使用土工合成材料加筋边坡或者固化剂改良土加固边坡，这样降低了膨胀土含水量变化后的张缩变形，从而提高了路基的稳定性。使用该技术应注意以下几点：一对膨胀土包边结构的稳定性、可靠性的评价；二据包边土周围环境湿度变化影响厚度等，确定包边粘土的厚度，以及上、下封层材料和尺寸；三膨胀土直接填筑包边的施工工艺的配合组织。应用包边法改良膨胀土有以下特点：一降低直接工程费用，因为膨胀土土芯直接利用膨胀土填筑，环保生态效益好；二免了掺灰搅拌均匀的施工难点；三膨胀土包边结构性良好。使用包边法也有一些缺点：如果填筑的土过湿，或者塑性较高，会造成晾晒周期长、土块粉碎困难等问题，同是在施工过程中，大气降水等对施工及施工周期的负面影响显著。

2、高速公路工程中膨胀土路基的施工管理措施

当前，大部分的公路建设中都采用膨胀土填芯技术，膨胀土填芯技术主要的目的是针对膨胀土所具有的不良特性进行改良，再用改良完成之后的膨胀土进行包边施工。膨胀土填芯技术虽然在施工的过程中具有比较复杂的工艺，但是其利润也非常高，能够为公路建设带来较好的经济效益。

2.1 对施工现场进行认真勘察

在公路路基进行施工建设之前，必须对现场进行认真的勘察。在路基建设中，其最为根本的要求就是确保其耐久性与稳定性。因此，在路基施工之前要保持其温湿度，对其地势、地质等实际情况进行认真勘察，通过相应的防护措施确保温湿度均衡。首先，要对排水沟进行良好的设置，确保路基的基底不会因为积水等问题而影響其强度。在对施工现场进行勘察的过程中，要确保清理工作的完善，确保基底在施工建设过程中的应有的强度，同时要依据施工场地的具体情况对其进行合理处理。

2.2 确保路基底部和路基顶部的封层工作

在路基施工现场的勘查与清理工作完成之后，要对路基的底部进行封层工作。路基的顶部也要进行封层施工，从而保证水不渗入路基内。封层的厚度一般是40cm。在路基底部和顶部的封层施工中，首先要按照相关的标准对铺土的厚度进行保证，其次要确保土中含水量位于最佳含水量±1%范围内，从而确保各层路基土方的压实度。

2.3 路基填芯的施工流程控制

在路基填芯工程的施工过程中，最为重要的就是对施工的流程进行严格的控制，以保证封层的质量。首先，要按照一定的配比对膨胀土进行改善，以用于路基底部、边部和顶部，改善材料的含量要根据实验确定，一般为7%左右，在土场对膨胀土进行翻拌的过程中要对其均匀性进行保证。改善土准备完成之后，要对材料进行运输与打方格，在方格中进行摊铺，在摊铺完成之后要对其灰剂量、含水量进行检测，合格后用压路机压实成型并洒水养护。施工中要保持路基有向外2%-4%的横坡度，以利于路基排水。

2.4 膨胀土路基填芯包边施工注意事项

首先，要对路基两边灰土的包边厚度进行确定，一般情况下，为了实现路基强度的强化，灰土厚度在修坡完成之后应该在2.5m左右。其次，在膨胀土路基填芯施工建设的过程中，要选择合适的季节，避开夏季降水较多的时段，从而确保路基土方的碾压含水量位于最佳含水量允许误差范围内。同时，在施工之前要对排水沟进行良好的设置，在降水过多的情况下也要确保排水功能正常，确保路基内不集水。最后，要对路基顶部进行封层施工。各层均验收合格之后才能够竣工。

结束语

膨胀土由于具有胀缩特性对路基产生巨大的影响，采取有效处理措施能够保证膨胀土路基的整体稳定性。对于不同情况应选用不同的处理方法，在实际工程中，应根据线路变化情况、所在位置的含水量等选用合适的方法对膨胀土路基进行处理，以便达到路基使用标准。

参考文献

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