膨胀土路段雨季施工

帅五湖

（田林公路管理局，广西 田林 533300）

1 膨胀土的特性

1.1 含水量的变化引起的膨胀土膨胀

在含水量一定的前提下，膨胀土是不会发生膨胀变化的，一旦膨胀土的水分发生变化，膨胀土会朝着上下左右等各个方向发生膨胀，并且膨胀土受含水量的变化非常明显，当水分的变化达到1%～2%时，膨胀土变化发生明显的变化。含水量越低的粘土由于可以吸收的水分较多，因此吸水膨胀的概率以及影响的程度就更为明显，当然含水量较大的粘土在失水的过程中产生的剧烈的收缩也是应引起高度重视的。

1.2 膨胀土的干容重是反映其膨胀程度的一个重要的指标

膨胀土的干容重与其天然含水量是息息相关的，干容重是膨胀土的另一重要指标。γ=18.0kN/m3的膨胀土通常显示具有很高的膨胀潜势。

1.3 膨胀土变化中的力学特性

膨胀土的变化除了土的膨胀与收缩特性这两个内在的因素外，压力与含水量的变化也是两个非常重要的外在因素。准确地了解膨胀土的特性及变化的条件，就有可能估计到建造在这个地基上的路基及构造物将会产生怎样的变形，从而采取相应的地基处理措施。

2 膨胀土的危害

膨胀土是在道路施工过程中所遇到的世界性难题。膨胀土的出现对施工的难度以及工程完工后的影响是巨大的。膨胀土路段随着水分的变化而发生剧烈的变化，严重的会使道路的边坡塌陷、路堤沉陷、道路的路面断裂。针对膨胀土的研究在世界各国都在进行，虽然取得了一定的进展，但是时至今日这个难题尚没有完全的攻克。我国是世界上膨胀土分布最为广泛的国家，膨胀土的危害在任何地方都可能发生，研究膨胀土路段的施工，避免膨胀土对工程的危害是非常有必要的。

3 膨胀土路段雨季施工流程

3.1 首先做好排水措施

鉴于含水量的变化对膨胀土路段施工的影响，在雨季施工过程中建立完善的、与工程相适应的排水体系是非常有必要的。针对膨胀土的膨胀系数的强弱不同，其相应的排水的系统也有所区别。

在膨胀土的膨胀系数较小的路段，一般地势较为平坦，表面土层较为疏松，土质容易随着水分流失。因此在建立排水系统时完善底边排水系统就是最重要的。可以在边沟下、农沟边、路基下设立专门的渗漏沟。在雨季施工过程中由于积水经常会造成膨胀土的体积的变化，针对中强性膨胀土要进行膨胀土的保湿防渗处理，尽量避免因为膨胀土的水分变化而引起的体积变化。在遇到部分排水较为困难的路段，可以考虑通过设立隔水层来降低地下水位的方式，保持膨胀土的中湿性。在膨胀土的结构面或者缝隙当中还存在着一定数量的渗透水，排除这些渗透水对维持膨胀土的水分含量，进而维持膨胀土的稳定具有重要作用。可以通过设立渗沟的方式，降低结构缝隙当中的水分含量。在路床部位的膨胀土一般采用换填的方式对其进行处理。

3.2 膨胀土的挖方以及回填

换填的方法就是将不能满足工程需要的膨胀土，通过挖方换土的方式以达到满足公路施工的需要的土质的过程。在进行更换之前，首先要做的就是对膨胀土的具体厚度进行确定，因为通过换填来改善膨胀土的方式，土层不能过厚也不能过薄，最为适宜的改造膨胀土的厚度大概是在0.5～3m深。由于膨胀土的挖方回填的工程量耗费巨大，因此不建议在进行大概范围的膨胀土改造的过程中采用挖方回填的方式，一般都是在一些工作面较小的建筑、料场以及个别道路的工程地基的改造时采用，一般适用于淤泥或者淤泥性土质、湿陷性黄土、暗沟、暗塘的改造。在回填料的选择上要根据改造后的路基的使用状况来确定，并且需要根据荷载量的变化来确定最终的夯实工艺。在雨季施工的过程中，做好防雨以及排水工作是非常重要的，由于换填的工作面较小，在施工的过程中遇到雨水天气，首先要做的就是遮盖，防止雨水直接进入到已经挖方的路基内，其次要在挖方的周围设置良好的排水系统，施工之前先要进行排水沟的开挖，由于膨胀土的不稳定性，很多膨胀土呈倾斜状存在，在开挖的过程中要分段开挖，分层回填。这种方式可以较为彻底地改变膨胀土的土质性质，但是对工期的影响较大，需要较为繁琐的配套施工，不适合对大区域的膨胀土路基施工。沥青路面可以在边缘下设置小碎石盲沟排水系统，还可以使用抛石填筑法。其施工方法就是在膨胀土的路段通过抛投石块的方法将膨胀土中的水分挤压出来，在施工过程中填土路基在5m以下时挖淤1m，挤淤1m，当填高达到5～10m时，挖淤1.5m，挤淤1m，其具体的工艺流程分为挖淤、挤淤、碾压夯实、填片石、回填砂砾石。在确定施工的区域的过程中不宜过大，作业单元一般在10～20m2之间，在施工开始之前，施工的准备工作非常重要，要确定物料的存放地点、周转的流畅性、挖淤后淤泥的存放位置，目前的施工技术多是挖掘机挖淤，人工投片石挤淤，在挤淤时要尽量保证片石投放的均匀，在碾压的过程中要根据所投放片石粒度的大小选择合适的碾压重力以及碾压次数，确保做到压实后的表面无明显可见的碾压轮迹，不可出现膨胀土。在碾压完成之后在片石层之上换填片石层，用小粒径的碎石填缝，选择比上一个步骤更大功率的重型碾压设备再次碾压，一直到当次碾压与上次碾压无变化后方可停止，达到路基高度的要求之后，在路基的范围内填50cm厚的沙砾层。在挖填的交界区域为降低地基的不均匀沉降对工程质量造成的影响，需要在路槽下铺设土木格栅，从而使回填的土层受力均匀，保证路面的平整。在抛石填筑的施工过程中为保证施工的质量要加强施工过程中对土质的检验以及对各种工艺的试验，要有专门的人对工程的质量进行全程的监控，确保工程的质量符合要求。对施工过程中出现的未预见的问题要加以认真的分析，随时修正设计过程中的偏差。膨胀土施工的工期要尽量避免在雨季，在雨季施工的过程中一定要做好排水以及防雨两项工作，否则很容易造成挖方回填工作的失败，甚至是更大面积的膨胀土的危害。

4 膨胀土路段雨季施工应注意的问题

虽然我们研究的是膨胀土路段的雨季施工，但就某一工程而言，在选择施工的时机的过程中尽量要避开雨季施工。假如实在不能避开雨季施工，也要尽量地通过天气预报等手段避开雨水对膨胀土的影响，尽量把影响降到最低。为确保工程质量，搞好安全生产，保证各项计划指标任务的完成，必须从思想上、组织上、措施上、物资上尽早做好充分准备，如大雨天对施工工作面的遮盖物的储备、排水管道的建设、阻水物的准备等等。排水做到思想落实、组织落实、措施落实、物资落实，要有专门的人对排水工作负责，在汛期到来之前要对膨胀土路段施工中应注意的防水问题进行反复的宣传培训，要进行相应的应急演练，在大雨到来之前能够迅速地进入防雨排水的状态。汛期施工做到有备无患，雨季施工总的原则是“做好排水、挡水、防水工作”，力争做到小雨不间断施工，大雨过后立即可以施工，暴雨过后不影响施工。

5 总结

了解了膨胀土的危害以及危害所产生的原因，我们就能针对这些问题制定相应的解决方案。无论是在雨季还是非雨季，控制好膨胀土的水分含量就可以很好地控制膨胀土的稳定性。通过建立良好的排水设施，排除存于膨胀土中不同特性的水分，对路基进行相应的保护，还可以通过换填的方式对路基进行处理，雨季施工更要注意好膨胀土的碾压的控制。

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