浅谈高速公路工程中膨胀土路基的施工工艺

王海

（重庆千牛建设工程有限公司　重庆　400700）

浅谈高速公路工程中膨胀土路基的施工工艺

王海

（重庆千牛建设工程有限公司重庆400700）

进入21世纪以来，我国的私有车辆数量越来越多，高速公路发展也越来越迅速，在这一过程中，路基施工的质量对于高速公路的整体影响有着很大的影响，而对于高速路路基有着最大影响的便是膨胀土质区域，在这一区域之下的路基很可能会在的使用过程中发生巨大的变化，从而使得高速公路发变形。本文主要针对高速公路中膨胀土路基的施工工艺进行了全面详细的阐述，以期为其他高速公路工程修建过程中提供参考。

高速公路；膨胀土；路基；施工工艺

引言

膨胀土是一种地质在漫长演变历史中所形成的一种具有高失水收缩、吸水膨胀的土质。这一类土质对于现代工程的建设有着直接的影响，情况严重时甚至会带来垮塌的威胁。膨胀土在我国有着极为广泛的分布，近几年来在我国大力发展公路工程建设的过程中，由于涉及线路广泛，导致公路工程修建过程中遭遇了越来越多的膨胀土土质，这对于公路工程的建设工作来说，有着极大的影响。

1　膨胀概述以及产生工程病害原因

膨胀土是一种具有极强的可塑性，还具有极强的亲水性，在其膨胀的过程中能够吸收大量的水分，而在收缩的过程中失去水分，其物理力学性能特别不稳定。在岩石地带进行公路工程修建的时候，其所遇到的最大妨碍就是膨胀土的区域。这主要是由于膨胀土的土质有着较高的遇水膨胀性，在这类路基上进行道路施工之后，一旦遭遇雨水，其膨胀土路基就会发生剧烈的体积变化，从而直接影响到整条道路的稳定性，严重情况下甚至出现路面地陷或者裂缝等现象。而最近几年来，我国在不断发展公路工程修建技术的过程中，加大了对膨胀土土质的研究力度，找出能够解决膨胀土膨胀问题的解决方法，并且对于膨胀土具体的运作机理也进行了分析，在将这一技术理论应用到道路工程中的建设中后，便能够使得整个膨胀土路基具有更为良好的稳定性。

2　判别膨胀土以及分类方式

在膨胀土区域内进行高速公路修建的过程中，首先要对该区域内部的膨胀土分布进行调查，充分的了解该区域内什么位置有膨胀土存在，此外，还要对膨胀土的具体性质和高速公路工程修建的具体要求加以了解，只有完全掌握了各个方面的体系，才能够切实有效的对高速公路工程修建过程中所产生的变化快速进行应对。依照我国之前在膨胀土区域中进行修建的公路工程案例可以明显看出：膨胀土土质并不是高速公路修建过程中不可能解决的困难，只有对膨胀土土质的错误认识才是最大为严重的错误。近几年来，我国道路建设部门，专门针对膨胀土体系进行了大量的研究，并且还针对膨胀土的不同种类和型号进行了分类。例如利用对膨胀土中所存在的膨胀物质进行分解，可以明显发现膨胀土中所存在的各种不同矿物质的比例、膨胀幅度、塑性等方面的数据。通常膨胀土在高速公路工程中的一般表现有下面几个方面：

2.1膨胀土极易造成高速公路工程的裂缝

在建设过程中，假如技术人员和施工人员都没有采取相应的措施来科学处理膨胀土，那么就会让高速公路工程出现裂缝问题。通常这种裂缝会以两种方式出现：①高速公路路面上的裂缝，这些裂缝中有些会在其中发现一些粘土；②出现在高速公路工程的内部，这类裂缝在外表不易观察。

2.2在平原和盆地地区能够经常发现膨胀土

因为在平原和盆地地区，这里的地势比较平坦，不会有巨大的坡度，这些地方比较容易发现膨胀土，所以在这些地方进行高速公路工程的施工需要特别的留意。

2.3膨胀土产生的裂缝会随温度的变化而变化

假如因为膨胀土的原因而导致的高速公路的裂缝，那么当环境温度发生变化的时候，裂缝也会发生变化，温度升高裂缝变大，温度降低裂缝变小。

2.4遇到膨胀土的土质不易判断

因为环境的因素千差万别，所以每个地方的土质不可能完全相同，这就导致了在高速公路施工的过程中，遇到有些土质不易对其判断是否是膨胀土。这时需要科学详细的对其进行分析，进而能够得到正确的结果，采取有效的措施进行之后的高速公路施工。

3　高速公路工程中膨胀土路基的施工工艺

3.1路基断面的施工工艺

在进行高速公路路基工程的施工时，一定要把握好各项规格尺寸，技术人员要严格把控路基的尺寸，并且要经过科学的计算对高速公路的坡度进行设计。高速公路工程如果在施工时需要防渗处理的话，就要采取必要的防渗措施来进行施工，不能省略任何一个步骤。在路肩设计的时候为了让高速公路下的水分能够充分的稳定，应该将高速公路的路肩设计的宽一些。要想让排水更为顺利，需要将路肩的横向坡度设计的尽量大。在施工的过程中需要应用相同的材料来建设路面和路肩，这样可以防止水分下渗和确保路基水分均匀，同时要加强防渗的措施。

3.2路基排水

高速公路工程施工中对膨胀土路基的填料工作，确保道路能够顺利排水是极为重要的。因为要阻止道路排水浸润土壤、防止水分渗入地下，所以需要科学的设计，采用有效的措施进行高速公路的排水，合理布置好路堑与高路堤的边沟出口，具体布置见图1。通常可以将高速公路路面上的排水沟渠设计的更加牢固，铺砌的更加厚实，以防止在经过大量的雨水冲刷后出现渗漏现象，而排水沟与水道的衔接见图2。路堑与高路堤的边沟出口布置图与其他正常土质地区进行比较，需要将膨胀土的边沟设计的更加深和更加的宽，这样能够避免坡脚被雨水进行浸渍，最好是能够在外侧进行一个平台设计，能够有效防止异物和垃圾堵塞边沟。

图1　路堑与高路堤的边沟出口布置图

图2　排水沟与水道的衔接

3.3路基高度

根据膨胀土风化作用后可能出现湿胀干缩效应的特点，为了避免膨胀土高路堤后期产生很大的沉陷量，则膨胀土路堤不宜过高，一般宜控制在3m以内加超过3m则须考虑沉降稳定问题加超过6m还须考虑预留沉降量和路基的加宽。

4　膨胀土路基施工过程中要注意的问题

（1）高速公路工程施工的过程中，假如发现路基填料的土质为膨胀土的填料，那么需要在填料中掺入适量的白灰，让膨胀土对路基的影响降到最低，让它的涨缩率无限接近于零。

（2）高速公路路基上面的顶部以及边坡的地方最好不要应用膨胀土当做封层。另外要想做成包心式的填方，应该在其最上面铺设一层土工布。

（3）通常在高速公路工程中应用的膨胀土，最好是将它的含水量降到3%以下，这是最为科学的。

（4）最好将挖方和填方两者之间设置两米的交界处，在需要的时候要能够对挖方地基进行地形改造，能够满足台阶设计的需要。必须对土壤测量其真实的含水量，假如在对膨胀土翻松后发现此时填土的含水量与挖方的基本一样，那么就要利用压实工具，对此地的土壤进行压实，以确保其能够达到规定的压实度。

（5）高速公路工程的施工过程中，一定要防止在下雨天进行施工，假如需要尽快赶工期，必须在下雨的情况下施工，那么在施工的过程中一定要做好路基的防水和排水措施。

5　结语

综上所述，能够对道路工程质量产生影响因素非常多，而膨胀土就是这其中影响极大的一个关键因素，要充分的将这一问题解决就必须要将道路工程施工、膨胀土机理、物理化学等方面的因素相结合，使得这几者能够做到相辅相成，从而使得膨胀土不但不会对道路工程造成质量影响，还能够较好的提升道路工程质量，这对于我国道路工程的发展来说具有极其重要的作用。

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2015-9-1