高速公路膨脹土路基施工技術

田玉新

摘 要：由于高速公路路段長且跨度較廣，因此其在實際中各個路段的地質也有一定的區別，其中在膨脹土區域由于土質具有非常強的性質變化，導致區域內路段的穩定性及平整性無法得到保障，為此必須要通過對膨脹土路基的特點進行研究，根據高速公路的應用要求來使用相關的施工技術，保證在膨脹土地段路基可以更加安全的投入到使用中。本文根據膨脹土的特點對與其相關的路基施工技術進行了深入的探究，提出與其相關的原理，以此來保證整體路基的施工質量。

關鍵詞：高速公路；膨脹土；路基工程；施工技術

膨脹土具有較高的塑性特征，屬于粘土的一個種類，同時受其自身特性的影響使其對水分有較強的敏感性，其會在自身水分的增減下出現膨脹或是收縮的現象，因此膨脹土本身的強度也會在膨脹收縮的過程中產生變化，并且其性質中具有超固結性等特點，這些都會影響高速公路路基的施工。因此在進行膨脹土路基施工時需要注意對其進行改性研究，并通過科學的路基施工技術的使用來降低膨脹土帶來的影響，避免土體結構強度降低，以免出現路基病害及地基開裂、坍塌等問題。

一、膨脹土的判別、試驗與工程特性

1、膨脹土的判別與分類

在路基施工的過程中需要對膨脹土地段進行有效的識別，在確定膨脹土地段范圍后對土質進行檢查，排除非膨脹土的部分后對已有的膨脹土進行性質的檢測，通過判斷其膨脹系數的強弱及性質來進行分類，以此作為之后施工技術方案設計的基礎之一。通過對膨脹土的分類可以確定路基施工的性質及需要，從而在施工技術的使用上有更加競爭精準的判斷。同時在膨脹土判別及分類的過程中應采用專業的技術及檢測手段來進行，避免出現判別失誤的情況?，F今在膨脹土判別分類中選取最多的手段就是進行實際定性以及室內簡單測量指標相互配合，就是同時擁有：液限超過或等于40%以及自主膨脹率超過或者等于40%的粘土就可以認定其為膨脹土。膨脹土依據自主膨脹率可以分為強、中、弱三個等級，其詳細的膨脹率為弱膨脹土膨脹率：40%-65%；中膨脹土膨脹率：65%-90%；高膨脹土膨脹率：大于90%。

2、膨脹土試驗

膨脹土中蘊含的具有膨脹性的礦物主要有蒙脫石以及由伊利石、高嶺石、綠泥石混合而成的混層礦物，這些具備膨脹性的礦物主要掌控著土壤的物理化學活性以及親水性。這些主要的特性取決于土壤的塑形、膨脹性、收縮性、壓縮、強度以及一些其他伴隨環境而發生變動的特性。本文主要以膨脹土基礎特性的自主膨脹率、液限等實驗標準以及膨脹土宏觀狀態特性來做識別膨脹土的主要支撐，并利用實驗地段的工程施工對膨脹土的判斷以及應對手段做了一些更為合理的調試。

3、膨脹土工程特性

依據沿途的地質畫圖、鉆探透露、動力勘探以及土質分析的結論，路線穿過功能分區具備一種極為明顯的特點。從我國的部分地區來看，地層的特殊結構主要是由于洪水以及暴風雨等沖積而成的粘土、亞粘土以及亞砂土等等；而在一些西部的丘陵地區主要是因為湖導致形成的粘土以及亞粘土。特別是像邯武線的西部的線路，是由內陸河以及湖泊等導致形成的粘土巖。依據一些演示巖石的特性以及技術特性，大致將我國分為四種地質范圍工程。依據我國的相關部門的規定，膨脹土是不可以作為公路路基的填埋材料來使用的，因此就一定要對它采取一些相關的處理手段。依據最新出臺的相關規范文獻所規定的，才工程實施的場地周圍如果有膨脹土壞損的現象發生，這種現象的發生大多是處于公路道路的建設過程中，要時刻記住精工細活的工作基本，再依據相關實驗得出的測試結果，對公路膨脹種類做一些最為基本的了解研究，制定有效的手法對膨脹部分進行處理。

二、膨脹土路基的施工處理方法

1、挖方段膨脹土處理

膨脹土受外界水分含量的影響存在這著一定的區別，其位置越深所受的環境影響就越小，這主要是決定于其自身所含水分及地質深層、地下水等因素的影響。因此，對于挖方段膨脹土采取的主要處理手段就是換填以及濕度調控。濕度調控就是運用土工布對開挖的邊坡以及路塹采取包封，并且增加護面墻以及在一些地段采取生態袋防護措施來防止外界空氣直接碰觸膨脹土。路塹的邊坡不要一次性直接挖到設計線邊緣，要在邊坡邊緣留一層厚度為30-50cm的土層，等到路塹挖完之后，再將預留的土層去除，并立即采取封閉措施，盡最快速度修繕好邊坡防護功能以及路基的排水功能。

2、填方段膨脹土處理

填一個高度不到一米的路堤，一定要換填不是膨脹土，并且遵照標準進行壓實，全部填方路段的膨脹土采用均系填高度大于兩米以上的路堤段。對于一些特殊地段填方的數目缺口很少時采用三夾一的方式進行填筑，在進行三夾一工程時除了選取強偏中膨脹土、中偏強膨脹土以及中膨脹土以外，都要采取單摻工程的方式，就是只摻雜生石灰，不摻雜砂礫。對于弱膨脹土以及偏弱膨脹土采取的方式：全部的弱膨脹土都采取摻雜6%的生石灰的方式處理，用路拌機進行工程施工。對于中偏弱膨脹土采取摻雜10%生石灰的方式，用路拌機進行工程施工。對于偏中膨脹土、中偏強膨脹土以及中膨脹土采取的方式是：在其中除摻雜4%-6%的生石灰之外，還要加入30%的砂礫，用裝載機最先進行攪拌并攤平，之后在表面灑4%-6%的生石灰，最后用路拌機進行工程施工。

3、高速公路膨脹土路基施工注意事項

當使用膨脹土進行填充時，要求摻雜石灰的膨脹土的膨脹率接近零為最好，膨脹土的含水量濕度保持控制在不到3%時為最佳，這樣才能符合處理要求。路面兩側的堤壩傾斜部和側面要使用非膨脹土來作為密封層，如果需要的話可以鋪上一層土工布，以形成填充包心。在堤防和邊界的切斷面，這兩個地區的土質水含量不一定相同，與原始密度也是不一樣的。壓實時應該均勻地緊密地壓實，以避免不均勻沉降的情況發生。因此，在地方和邊界切斷面2米范圍之內，應該將其挖成樓梯形狀，檢查其水分含量是否和填土含水量類似。同時，使用相關儀器設備對其壓實到規定的適度范圍之內。建設時應該盡量避開雨季，提高作業現場的排水能力。路基一旦開挖后，每個進程之間就要密切協調，保證建設工期的持續，間隔時間不要停留太長。

膨脹土在屬于一種分布較廣、范圍較大的地質結構，其地質特點使路基工程施工所遇到的問題較多。尤其是在高速公路的建設中，其行車特點及使用的要求決定了其必須要有較高的行駛條件，因此為了保證高速公路膨脹土路基可以符合相關的使用標準，需要加強對路基施工技術的管理，并完善相關的技術方案，合理的采用路基施工技術來提高工程效益。由于高速公路本身就具有經濟效益及社會效益兩種特點，因此在實際中必須要保證膨脹土路基施工技術的有效使用。

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