高速公路膨胀土路基施工技术

【摘要】近几年，随着我国高等级公路的大量兴建，不可避免的会遇到各类膨胀土工程灾害。因此，加强对路基膨胀土问题的研究已迫在眉睫，结合某高速公路工程施工实际情况，在这里简单的对膨胀土路基施工技术进行分析，供大家借鉴和参考。

【关键词】高速公路，膨胀土路基，施工技术

中图分类号：U412.36+6 文献标识码：A

1.前言

膨胀土作为一种具有裂隙性、胀缩性和超固结性的高塑性粘土，对水份变化特别敏感，当含水率变化时，易引起膨胀土的膨胀或收缩变形，强度随之发生变化，随干湿循环次数的增加，强度衰减幅度增加，膨胀土路基病害表现十分明显，如路面开裂、隆起或沉陷，路堤和路堑滑塌、边坡失稳等。本文主要阐述了有关我国高速公路膨胀土路基施工技术。

2.膨胀土的主要特性

2.1.土的粘土矿物成分富含有亲水性矿物成分，如蒙脱石、伊利石和高岭石等；

2.2.有较强的胀缩性。

2.3.有裂隙性结构。

2.4.有显著衰减性。

2.5.多含有钙质或铁质结核。

2.6.一般呈棕、红、黄、褐及灰白色。

2.7.自然坡度平缓，无直立陡坡。

2.8对公路路基及工程建筑有较强的潜在破环作用。

3.施工注意事项

3.1.使用膨胀土作为路基填料时，要求掺灰处理后的膨胀土其涨缩总率接近零为佳。

3.2.路基两边边坡部分和路基顶部要用非膨胀土作为封层，必要时需铺一层土工布，从而形成包心填方。

3.3.膨胀土的含水量应控制在最佳含水量的3%以内。

3.4.填挖交接处2米范围内挖方地基表面上的土应挖台阶，翻松并检查其含水量与填土含水量是否接近，同时选择适宜的压实机具，使压实度达到规定要求。

3.5.施工时避开雨季作业，加强现场排水。

3.6.膨胀土路基土的强度及压实度应严格遵守国家相关规定、规范。

4.举例阐述——高速公路膨胀土路基施工技术

4.1.工程概况

某公路施工标段路基基层底层为场拌改良土；基层以下路基为路拌改良土。试验段选在施工段路基上，总长100m。该段路基属于填方地段，填方高度在4.21-4.45m。路基顶面宽度定为17.5m，填筑时每侧加宽20cm，路基边坡为1：1.5。设计路基基层底层顶面为4%的排水坡，基层底层及基层以下填料采用石灰改良土。填筑试验对基层底层及基层以下填筑改良土，单层压实厚度在10cm～30cm之间。通过本试验段的实施确定填料的最佳分层填筑厚度及松铺系数、确定合适的碾压工艺。

4.2.施工前期准备工作

（1）基底处理

由于灰土下面是碎石褥垫层，采用路拌法会将石子带进灰土里，第一层、第二层采用集中拌和好的灰土运至现场，试验段在铺第三层灰土时做。

（2）石灰的选择 石灰品质不应低于1级。

（3）石灰掺入比选定 全管段内石灰改良土的石灰掺入比为6%。采用的改良土掺灰比的控制性标准为：改良土强度满足路基填筑质量要求；无荷膨胀率

4.3.膨胀土填筑路基基本方案

（1） 考虑线路膨胀土广泛分布和可能带来危害，非膨胀土填料来源困难，利用弱膨胀土潜能，将弱膨胀土作为包边路基的堤心填料。

（2）该工程均为冲洪积平原区，地下水位差异较大，施工期受季节气候影响较大，路基修筑方案宜分段对待与区别处理，应高度重视水文与气候条件对施工进度与路基修筑质量效果的影响。

（3）考虑砂垫层具有减少膨胀土地基胀缩变形和调节地基差异沉降补偿功能，并具防止地下水毛细作用不利影响的功效，在雨季地下水位较高地段在地面以上填筑一定厚度砂层，砂层以上再作石灰改良弱膨胀土处理封闭，以达到隔断降雨影响与保证堤心土含水率的相对稳定。

（4）石灰改良弱膨胀土处理存在拌合均匀问题，兼顾降雨引起流失影响，适当加大石灰掺和比。

（5）路堤受大气剧烈影响的深度一般为1.5m，路堤基床受干湿循环与汽车荷载的双重影响，边坡表层则受干湿循环影响剧烈，路堤基床与边坡表层应采用石灰±改良膨胀土填筑，以根治膨胀土路堤病害。

（6）膨胀土边坡防护主要针对膨胀土的胀缩性特点，采用以半封闭为主的柔性防护加固措施，特别是工程与植物防护结合的综合防护加固体系，以预防膨胀土路堤与路堑边坡滑塌及失稳等多发性灾害。

4.4.路基整平

平地机作业应在压路机静压1～2遍或推土机排压后，平地机平整面的平整度不宜大于2cm，横坡按3.5%～4.0%控制。

4.5.碾压成型

（1）根据试验段确定的压实遍数进行。碾压速度宜先慢后快，碾压速度不宜超过4km/h。碾压应先弱振后强振，最后静压1～2遍以清除轮迹。碾压时应由低向高，直线段由外向内，超高段由内侧向外侧碾压。

（2） 填方路基压实度应符合表《公路路基施工技术规范》的规定。

4.6.主要技术控制实施要点

（1）测量放线

根据施工要求加密坐标点、水准点控制网，在开工前对导线、中线及高程进乏复测。施工时全段每100m设置一个中心桩（百米桩），曲线段加密至20m一个中心桩：每200m设临时水准点。各流水作业段每20m设一组边桩。

（2）膨胀土路基下路堤底部20cm厚的7%石灰良膨胀土，要求压实度达到93%，其上的包边部路堤采用路堤边坡两侧各2.5m（不包括碾压超填宽度）为7.0%石灰改良弱膨胀土填筑，路堤堤心部分采用弱膨张土填筑，路床用7.0%石灰改良弱膨胀土填筑。

（3）若路床采用山皮土、砂砾、碎石等透水材料填筑，则需在上路堤顶面20cm采用7.0%石灰改良弱膨胀土填筑，以防止上部渗水对堤心部分的影响。 4.7.包边土施工

包边路堤应采用水平分层填筑施工，包边石灰改良土应与堤心弱膨胀土填筑，属步进行，包边部分的7.0%石灰改良弱膨胀土采用灰土拌和机拌和，压实度达设计要求。碾压前，应控制两种填料的各自含水量，尽量使两种填料在同一压实工艺下能达到压实标准。

5.施工质量控制措施

5.1.石灰改良土施工中，容易造成对环境的污染。因为在施工中需把块状石灰加工成粉末状，并进行运输，拌和，在此过程中粉末状石灰易扬尘，而石灰是碱性物质，其扬尘会破坏自然环境，碱化土壤，降低农作物的产量，甚至使农作物无法成活。因此加强对石灰扬尘的控制，切实保护自然环境，是石灰改良土施工中应注意的首要问题。

5.2.技术上，应对石灰在运输、储存、磨细、消解、撒布、拌和等各环节制定相应环境保护措施。制定的原则是尽量避免石灰与外界的直接接触。

5.3.石灰在运输时，当运输的是块灰，宜用有盖的自卸汽车，并把盖周边的缝隙塞住，当运输的是粉灰，宜用泵车，或者把粉灰装入编织袋中，用自卸汽车运输；储存时，宜建临时石灰棚；消解时，应选择在一避风近水的地方，建临时加工棚，在棚内消解石灰。当无法避免石灰与外界直接接触时，如石灰的撒布，尽量在风小的时候进行作业。

5.4.加强拌和场地现场文明施工，做到场地整洁，道路通畅，排水顺畅，材料堆码整齐，机械设备、管线布置和维修要认真有计划地进行。

5.5.在施工期间加强环保意识，保持工地清洁，气候干燥时应增加洒水次数，使得施工场地旁的农田作物绿叶无扬尘污染。拌和生产过程中的废弃物及时处理，按时专门用车运到当地环保部门指定的地点弃置。

6.结束语

基于工程沿线膨胀土分布的广泛性和导致工程灾害的可能性，从确保膨胀土路基的建设质量、优化设计与施工方案、节省建设成本，从而产生一定的经济效益和社会效益这一指导思想出发，在预防膨胀土可能引起的工程灾害的基础上，充分发挥膨胀土的利用潜能，制定合理约膨胀土路基修筑方案，解决路基修筑相关施工工艺的质量控制方法，对指导膨胀土路基的科学施工、保证工程质量具有十分重要的意义。

参考文献：

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