公路路基膨胀土填筑技术研究

李爽+徐凯

摘 要：膨胀土在我国分布地域极广，其具有强烈的吸水膨胀性、失水收缩性以及超固结性，不利于工程建设和工程质量。随着社会经济发展，国家对公路建设的投入不断加大，公路施工建设过程中常常会遇到膨胀土，为减少其对公路质量的影响，施工单位必须运用科学的措施处理膨胀土路基，只有这样才能最大限度提升工程质量。本文通过具体工程案例，对公路路基施工准备、膨胀土填筑施工工艺进行了分析与探究。

关键词：路基施工；膨胀土填筑；工程案例

1 工程案例

某公路为双向4车道，限制坡度为5%，最小曲线半径为800m。该路段4.5到11.9m为路基填高，其中选取级配碎石填筑作为基床表层0.6m，选取厂拌石灰改良土进行基床底层1.9m填筑，集中路拌石灰改良土进行基床下方路堤填筑。如路堤高度在6m以下，可选取截排水骨架内三维土工网喷播植草防护；如路堤高度在6m以上，可选取M5水泥砂浆砌片石截水骨架内喷播植草进行边坡防护；特殊地段除外，基底其他地段基底表层30cm内需进行基底清理晾晒且做好回填碾压。

膨胀土路基的封闭，选取复合土工膜封闭基床表层下方，复合土工膜强度需控制在每米2.5KN以上。同时将M5水泥砂浆怯片石拦水脚墙设置到全段坡脚位置，60cm到80cm为埋设深度。

2 公路路基膨胀土填筑施工准备

因本工程存有第四系上更新统粘土，其具备中、弱膨胀性，应改良后才能使用。施工准备作为施工质量控制的重要保障，必须对其施工依据、工艺参数等进行充分了解与掌握。

1、施工依据

资料收集与调研：国内外有关资料收集；膨胀土路基石灰改良技术收集；路堤施工质量检测等内容资料、成效收集；调研本路段膨胀土现状与路基病害问题等。

现场试验：弱膨胀土可选取生石灰、消石灰进行改良，中等膨胀土则只能利用消石灰改良，且选取改良土填筑路堤，达到现场施工工艺试验的目的。

试验数据分析方法：基础数据为样本检测数据，方法分析可通过数理统计、概率理论数值等，以此对参数合理范围进行准确确定，且对施工工艺质量、控制参数进行评估。在统计各指标前，需去除不在检测仪器量程内的指标，做好筛选工作。

2、工艺参数

在不同施工过程中对工艺参数变化规律的研究为施工工艺试验的主要目的，以此对施工工艺方法、工艺控制最佳参数与流程进行确定。本工程以试验结论为依据，膨胀土通过生石灰、消石灰改良的成效基本一致。其主要区分点在于，生石灰的运用可对土的含水率有效降低。通常生石灰掺加5%到7%，則可降低含水率2%到3%。

3、路基高度控制

由于膨胀土路基会由于风化作用、浸水等因素的影响，出现失水干缩、遇水膨胀的特点，如果高速公路的路基高度设计过高，则在后期可能会出现不同程度的沉降。因此，高速公路的膨胀土路基设计不易过高，如果施工高度超过3米，则必须考虑到路基的稳定与沉降等问题；当施工高度大于6米时，则必须预留出相应的沉降量，采取路基加宽等有针对性的加强措施，确保路基高度的合理性和稳定性。

3 公路路基膨胀土填筑施工工艺

1、路基断面施工

路基断面横坡尽可能大，必要时设防渗层；路肩尽可能宽一些，以利于保持路面下土基内水分的稳定，最好不小于2.0～2.5m；路肩横坡要尽可能大一些，以利于排水；路肩与路面结构层用相同的材料铺砌，以利于保持路幅内土基水分的均匀性，并铺较薄的不透水面层或做防渗处理，以防水分下渗；路侧不应种树，尤其是生长速度快、吸水量或者和蒸发量比较大的树种。

2、路基排水施工

由于高速公路的膨润土路基在遭受雨水侵袭时，会严重影响到路基的稳定性，因此膨润土路基排水设施的施工是至关重要的，在施工前要根据路基施工的实际，进行科学、合理、精心的设计。

首先，要做好路基路面的工程施工，保证地表水的排水顺畅，避免地表水下渗对路基造成的不利影响，对于地面的排水沟渠尤其是近路沟渠，必须进行加固和铺设，避免冲刷过度导致的渗漏；其次，边沟的施工要与普通路基有所区别，可以适当加宽加深，在路堑边沟的外侧应当设置平台，这样可以对路基的坡脚进行有效保护；再次，在路基的堑顶还应当设置截水沟，截水沟纵坡应利于排水，避免流水对坡面和坡体的不利影响，保证坡脚的稳定性；最后，还要防止地基基底的过分干燥，如果大量失水会引起地基的干裂收缩，不利于地基的稳定性。

3、路堑施工

路堑施工前，应先进行截、排水设施的施工，将水引至路幅以外；边坡施工中，宜采取临时防水封闭措施保持土体原状含水量；挖方边坡不要一次挖到设计线，沿边坡预留厚度30～50cm一层，待路堑挖完时，再削去边坡预留部分，并立即进行加固和封闭处理；宜用支挡结构对强膨胀土边坡进行防护，支挡结构基坑应采取措施防止暴晒或浸水。膨胀土地区的路堑，高速公路、一级公路的路床应超挖30～50cm，并立即用粒料或非膨胀土分层回填或用改性土回填，按规定压实，其他各级公路可用膨胀土掺石灰处治。此外，在膨润土路基的施工过程中，还要确保路基的压实度和强度等施工指标符合国家的相关建设标准和规范，要有效控制膨润土的含水量，确保各项施工措施和施工技术的贯彻与执行。

4、压实施工

膨润土路基的压实与普通路基相比，应当有所区别，在选择压路机时，应当选择35t～50t的轮胎压路机或与重型振动式压路机，压路机的形式速度通常要维持在4km/h以下，碾压时直线段要采取由两边向中央的碾压方式，小半径曲线要采取由内侧向外侧纵向进退的碾压方式，在横向接头位置，三轮压路机一般需要重叠后轮的一般距离，振动压路机要重叠0.4m～0.5m，对于前后相邻的位置则需要纵向重叠1m～2m，最终完整碾压，避免漏压或死角，对于桥台结合处、路堤与路堑分界处等关键部位一定要确保碾压质量，做到无漏压，无死角。考虑到膨胀土路堤的沉降，路堤边缘则应各加宽50cm，路基成型后刷坡整平。

5、路堤填筑及养生

在进行路堤施工时，要保证施工质量，需要做好以下几点：①在路堤进行摊铺与推平施工后，要对路堤进行碾压，这时必须把握好碾压的时机，要最膨润土含水量最佳时进行，在含水量较小是，要洒水拌合均匀并达到最佳含水量后再进行；②要保证各道工序在施工上的连续性，做到紧密衔接，要经过检验合格后方可进行下一道施工；③当土层压实后，如果不能进行及时施工，则需要对路堤采取养护措施，如对路堤进行覆盖等。同时，要做好高速公路膨润土路基的防风、保湿和防水等方面的养护工作；④在进行膨胀土路堤施工时，要尽量避免在雨天施工，并在施工现场做好排水设施。

4 结束语

综上所述，在实际施工中，施工人员需要根据设计要求，对各个环节的施工要点认真掌握，严格控制膨胀土路基施工质量，以此达到施工工期大幅缩短，施工成本有效减少及提高整体工程质量，促进我国公路事业的可持续发展的目标。。

参考文献

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