刍议膨胀土填芯路基施工技术

张 子 强

(山西路桥第二工程有限公司，山西 临汾 041000)

刍议膨胀土填芯路基施工技术

张 子 强

(山西路桥第二工程有限公司，山西 临汾 041000)

介绍了膨胀土的特性，阐述了膨胀土在挖方渠道中的作业程序及施工中的注意事项，主要对膨胀土填芯路基包边施工的相关措施进行了研究，指出膨胀土填芯路基具有良好的经济效益，应用前景广阔。

膨胀土，填芯路基，渠道，施工

随着经济水平和科学技术水平的不断提高，膨胀土填芯路基施工技术在我国的公路工程建设中得到了广泛的应用，并随着不断地探索、实践和总结，丰富了膨胀土填芯路基施工技术，为保证公路工程的施工质量做出了贡献。虽然在膨胀土填芯路基施工技术的实践中仍然存在一些不足之处，但是随着工作人员的不断努力和科学技术的不断进步，将会使得膨胀土填芯路基施工技术得到进步和完善。

1 膨胀土介绍

1.1 膨胀土的特性

膨胀土是一种高塑性粘土，它在浸水后能够急剧膨胀，失水后体积严重缩小，有极强的胀缩性、多裂隙性和超固结性。膨胀土的粘粒成分主要是蒙脱石和伊利石，这两种石头均为亲水性矿物，具有极强的亲水性和持水性，可塑性和粘聚性极高，工程力学性质极不稳定，因此容易在施工过程中和公路的使用过程中造成事故。膨胀土的膨胀率是判断其特性的指标，根据膨胀率可以将膨胀土分为强、中、弱三个等级。弱膨胀土的膨胀率在35%～55%之间，液限为40%～50%之间，塑性指数为15～20；中膨胀土的膨胀率在55%～88%之间，液限为50%～70%之间，塑性指数为28～40；当膨胀率超过80%、液限超过70%、塑性指数超过40%时，为强膨胀土。膨胀土在世界范围内的分布都很广泛，现在已知的六大洲40多个国家都发现了膨胀土的分布，主要出现在半干旱和半湿润的地区，尤其是那些年蒸发量和年蒸腾量比年降雨量多的地区。在我国，膨胀土主要分布在广西、云南、四川、贵州、新疆、内蒙古等云贵高原到华北平原之间的180多个市县中，总面积达10万km2，甚至更多。

1.2 膨胀土的取土分析

膨胀土填料一般为天然含水量、液限和塑性指数都比较高的填料，这种特性必将导致路基在碾压过程中带来严重的影响。主要表现在：含水量高导致土料的晾晒困难，使得土料的晾晒周期加长；液限和塑性高导致填料难以用机械粉碎，从而对施工质量造成影响。因此，在公路工程项目实施之前，应当对施工场地的地质进行分析，可以采用洛阳铲对取土场进行土样采取，并进行土样调查。通过采用一定的实验手段，对土样的各种指标进行测定。通过对各个取土场膨胀土的基本特性进行评价，并结合对膨胀土的无机结合料的改性规律的初步认识，通过对技术手段、成本投入、施工情况和施工环境进行综合的了解和分析，通过比对和选择，对膨胀土的类型进行确定，并由此确定填筑高度和与环境相适应的填筑结构。

通过对填筑结构的检测和实验，并结合膨胀土、石灰石改性膨胀土的基本路基填筑结构的形式及其工程特性，可以建立完善的路基结构检测评价体系，为工程施工过程中膨胀土的填筑、改良填筑和改性填筑提供充分的依据和保障。

2 膨胀土的路基处理

2.1 膨胀土路堤结构的技术路线

膨胀土在挖方渠道的施工作业中，一般程序为：

1)渠道开挖前准备，主要包括地表水系导引措施的完成，并且对挖方渠道两侧的坡顶防渗层、截流沟和截水堤进行施工。

2)渠道开挖，这个过程主要是在上一级准备严格完成之后进行的。在渠道开挖的过程中，应当严格按照图纸施工，断面轮廓线的开口线、边坡和高度都应当达到工程详图的要求。

3)膨胀土填筑。在进行填筑之前，应当对填土料源进行液限、塑限、含水量和最大干密度等相关指标进行实验，并且通过监理人进行确定。在膨胀土填筑时，施工程序大致为：填筑前的准备、路基面的清理、堤身填筑膨胀土、外包非膨胀土填筑。

4)填筑保湿措施。堤身在进行膨胀土填筑时，根据地质的实际情况，对不同区域进行不同材料的填筑，在施工期间应当采取措施，保证填筑体的含水量。

2.2 施工过程中的注意事项

1)通过使用改性方法保护膨胀土时，应当对破碎及搅拌设备的选型进行实验，同时对水泥的改性进行实验，通过实验的方法确定水泥掺量和拌制工艺等相关控制指标。

2)施工过程中，应当对开挖、运输、碾压设备进行适当的选取，通过对施工环境和施工地质进行分析，选取合适的设备，以便于保证施工质量。

3)在换填施工进行之前，应当对换填土料进行相关的实验，可以通过碾压实验的结果并结合施工条件，确定碾压控制指标，选择合适的碾压设备、碾压工艺。

4)在进行膨胀土渠道的挖掘时，应当避免雨天施工。在开挖施工进行之前，应当对地表水系、地下水管等进行相关的处理，通过协商和作业面周边的环境对各类地表水进行排截，避免地表水进入工作面。

5)在施工过程中，应当对开挖面、渠道填筑面进行相应的设计并进行保护，以预防自然环境造成的失水。

6)在开挖过程中，应当安排专人进行检测和巡查，及时发现坡边出现的施工问题并且采取相应的措施解决问题，以保证施工质量。

7)当上述处理都进行完毕后，应当立即对后续项目进行施工，防止因为处理层长期暴露而带来各种问题。

2.3 膨胀土填芯路基包边施工相关措施

1)施工现场的勘察。在公路路基的建设中，根本要求是保证其使用的耐久性与稳定性，为了保证公路的施工质量就必须在路基施工之前对其温度、湿度进行保证，通过勘察可以确定其施工环境，从而对路基的施工情况进行分析，通过采取相应的措施，为路基施工打下坚实的良好的基础。

2)膨胀土填芯路基包边施工的准备工作。在对膨胀土填芯路基进行包边施工之前，应当进行一系列的准备工作，主要是石灰石的采购。石灰石的等级必须在三级以上，在消解的过程中应当准确的确定石灰石和水的比例，并保证在石灰运用7 d～10 d之前对其完全消解，并注意保证处理用量多少，因为石灰的存放期只有15 d。

3)确保路基底部和顶部的封层工作。在进行完路基施工现场的勘察工作，并且进行清理之后，要进行路基底部的封层工作。当路基施工完成之后，其顶部也要进行相应的封层施工。在此过程中，首先应当按照相关的标准保证铺土的厚度，然后要确定含水量位于最佳含水量的合理范围内，以此来保证路基土方的施工质量。

4)施工流程控制。膨胀土填芯路基施工过程中，施工流程控制是十分重要的，其对于施工质量保证有着重要意义。首先，应当确定路基底部、边、顶部的实际情况，通过实验确定膨胀土改善的配比。其次，要对材料进行运输工作，并进行大方格工作。再次，将材料在方格中进行摊铺，然后进行灰剂量、含水量检测。最后用压路机压实。

5)膨胀土填芯路基包边施工注意事项。在施工过程中，应当注意：路基两边灰土包边厚度的确定，季节的选择(应避开降水较多的时段)，排水沟的设置，封层施工的验收。

3 结语

膨胀土的填芯路基施工主要是通过对膨胀土的不良特性进行改良和包边施工，保证公路路基的施工质量。在施工过程中，膨胀土的填芯路基施工的工艺十分复杂，但是利润也高，在公路建设的过程中能够带来较好的经济效益。通过对施工环境、膨胀土的分类，能够确定膨胀土的施工方案，并且能够得到良好的经济和环保效益。膨胀土填芯路基的施工技术在公路施工过程中有着广阔的发展前景，并不断促进着公路建设的发展。

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[2] 赵志斌.膨胀土填芯路基施工技术研究[J].交通世界(工程技术),2014(8):42- 43.

[3] 唐咸远,杨和平,肖 杰，等.包芯法填筑膨胀土路堤的施工技术研究[J].公路,2012(12):52-55.

On filling-core roadbed construction technique for expansion soil

Zhang Ziqiang

(ShanxiRoadandBridgeNo.2EngineeringCo.,Ltd,Linfen041000,China)

The paper introduces the features of the expansion soil, illustrates the working procedure of the channel excavation of the expansion soil and precautions in the construction, researches related measures for the filling-core pavement and edge covering construction of the soil, and points out it has better economic benefits with extensive application.

expansion soil, filling-core pavement, channel, construction

2015-05-26

张子强(1985- )，男，助理工程师

1009-6825(2015)22-0156-02

U416.1

A