谈高速公路工程中膨胀土路基的 施工工艺
摘要：本文在分析膨胀土的 识别与危害的 基础上,重点就高速公路工程中膨胀土路基的 施工工艺进行重点探讨. 关键词：高速公路;膨胀土路基;处理措施;施工工艺 abstract: this paper write based on the analysis of expansive soil identification and hazards, with e米phasis on discussing highway engineering expansive soil subgrade construction process.key words: highway; expansive soil subgrade; treat米ent 米easures; construction process 中图分类号：u213.1+4 文献标识码：a文章编号： 前言
长期以来,膨胀土都影响着建筑工程的 施工质量和正常开展,由于膨胀土具有边坡浸水后强度 下降、见水膨胀、失水收缩等特性,因此会对膨胀土地区的 工业建筑和民用建筑施工造成不利影响,高速公路工程也不例外.从整体上看,我国存在很多的 膨胀土区域,当涉及到高速公路工程的 建设时,由于填筑土方的 工程量会比较大 ,完全采用膨胀土地基显然很难满足公路工程建设指标的 各种要求.但在保证高速公路工程施工质量的 前途下,公路工程相关部门可以通过先进科学技术和现代化施工工艺的 指导,对膨胀土地基进行科学处理,并做好高速公路工程完工后的 保护工作,确保公路路基的 建设质量和公路工程预期建设目标的 实现.尤其是近年来在膨胀土微观结构特征及其工程性质研究方面取得的 成就,已
经找到了 科学有效的 膨胀土路基处理方式. 一、膨胀土的 识别
在进行高速公路工程路基施工时,首先要确定膨润土的 性质和类型,以便根据其特性和工程路基的 实际需要采取有针对性的 施工工艺或处理方法,进行有针对性的 施工.通过对过去膨润土地区工程施工的 调查和总结后不难发现：导致建筑工程质量问题的 根本问题并不是膨润土本身,而是对膨胀土特性的 误判,未能采取有针对性的 施工技术和建筑工艺.虽然目前还未形成统一的 膨润土识别标准,但是基本都涵盖了 抗污含量、自由膨胀率、膨胀土的 液限、塑性指数等,在识别过程中可以采用室内简易定量和现场定性指标相结合的 判定方法,具体说来,主要涉及到以下几点：(1)自由膨胀率在40%及以上;(2)多出露于二级或二级以上阶地、山前丘陵和盆地边缘,地形平缓,无明显自然陡坎;(3)常见浅层滑坡、地裂、新开挖坑槽壁易发生坍塌等;(4)建筑物裂隙随气候变化而张开或闭合;(5)裂隙发育,常见的 有光滑面与擦痕面两种情况,有的 裂隙中充填灰白色、灰绿色粘土,在自然条件下呈硬塑状态.凡具备以上这些条件的 土均可判定为膨胀土,对土质进行判定后,另外还要再对其进行粘土矿物、基本指标、力学强度 等全面研究. 二、膨胀土的 危害
在高速公路的 建设中如果不解决好膨胀土问题,就会使公路工程在竣工通车后出现一系列问题,影响交通运行,甚至威胁到人们的 生命财产安全.膨胀土引起的 危害主要有以下几点：
(1)引起高速公路路堤与构造物衔接处不同程度 的 沉陷,进而造成高速公路路面破坏或者桥头跳车等现象;
(2)路基边坡受浸水等多种因素的 影响,可能出现结构失稳引起的 滑坡等灾害,阻碍道路的 正常交通;
(3)受膨润土膨胀或收缩的 影响,可能引起路堤的 整体移动或者桥台的 损害;
(4)路面横坡变缓,造成路面的 积水;
(5)通道、涵身出现凹陷,或者沉降缝拉宽导致漏水等. 三、膨胀土路基的 基本处理方法
目前,针对高速公路膨胀土路基的 处理方法,主要有湿度 控制、换土和对膨润土的 改性处理三种方法. (一)湿度 控制法
湿度 控制法根据对膨润土处理的 形式,可以分为保湿法和预湿法包括预湿,工作原理就是通过控制膨润土含水量的 变化,保证其水分的 稳定性,进而达到预防膨润土膨胀或收缩变形的 目的 .预湿法指的 是通过对地基土的 浸泡或加盖非膨润土,实现膨润土的 湿度 平衡,保湿法主要是隔断外界大 气对膨润土的 影响,例如可以使用粘土或者土工布对膨润土路基进行封盖,避免膨胀土与外界大 气直接接触,尽量减少膨胀土内部的 湿度 迁移.水利工程建避免膨润土内部水分的 流失,维持膨润土水分及结果的 稳定性. (二)换土法
顾名思义,换土法就是把高速公路路基下的 膨润土挖除掉,换上
能够满足施工要求的 其他土质,如砂砾土等非膨胀土,这是一种非常简单有效的 方法,但是由于高速公路的 施工量比较大 ,对于需要大 规模换土的 区域该方法并不适合.在 进行换土时,换土的 深度 要最低要达到基本的 临界深度 .临界深度 是指膨润土基本不受外界环境影响的 深度 ,具体要根据路基所承受的 负荷、膨润土的 特性、气候条件等多种因素进行确定.通常情况下,中、弱膨胀土的 换土深度 为100厘米-150厘米,强膨胀土在200厘米上下,对于具体的 换土深度 要进行充分的 调研. (三)膨润土的 改性处理
对膨润土的 改性处理主要是指在膨润土中通过与石灰、水泥等材料的 物理化学反应,对膨润土的 特性进行改进,从而达到提高膨润土强度 、降低其膨胀的 潜势或保持水的 稳定性等目标.具体说来,主要有水泥固化、石灰固化、ncs固化等方式,在具体选择过程中要根据高速公路路基施工的 实际和具体的 施工工艺进行综合性的 考虑,确保膨润土改性的 技术性和经济性. 四、高速公路的 膨胀土路基的 施工工艺 (一)路基高度 施工控制
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. (二)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2.0～2.5米;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. (三)路基排水施工工艺
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.
高速公路工程中膨胀土路基的施工工艺(全面)
