浅析公路膨胀土路基施工工艺

任书明

摘 要： 随着社会经济的不断发展，交通事业呈现出突飞猛进的发展趋势，它进一步提高了人们的生活质量，提升了社会生产能力。但在工程建设中存在大量膨胀土路基，使路基呈现出胀缩特性，不断增大工程施工的困难程度。为此，本文主要对膨胀土概况的基础上，对公路膨胀土路基施工工艺进行了分析与探究。

关键词： 公路工程；膨胀土路基；施工工艺

一、膨胀土的概况

1、膨胀土构成。膨胀土主要由蒙脱石矿物成分组成，强亲水性矿物质是膨胀土的粘粒成分。硅氧四面体片以及氢氧化铝八面体片对土体物理性质起着重要的作用。膨胀土主要由夹着一个八面体片的两个四面体片重复堆积组成，从而形成三层型。根据层间水化离子的吸附水性，结构单位填充会造成晶格活动较大，从而让整个土体的压缩性和膨胀性变大。

2、膨胀土性质。膨胀土和其他粘性土有很大的区别，具有强烈的吸水膨胀、失水收缩、易裂缝、易固结以及强度容易衰减等特性。在高速公路建设中必须处理好改性，避免对高速公路建设造成巨大损害。不同情况下的压力膨胀率和自由膨胀率可以反映土的具体膨胀性能。膨胀土的含水量和膨胀率大小成反比关系，膨胀率越高，土的含水量就越低。因此，自由膨胀率是反映膨胀土工程地质分类最主要的因素。交通部门根据相关法律规定：Fs≥90%的为膨胀土；Fs在65%～90%之间的是中性膨胀土；Fs在45%～65%之间的是弱性膨胀土。土体当中含水量是施工性能改性的重要条件。

二、公路膨胀土路基施工工艺

1、原材料质量控制

原材料主要有膨胀土和石灰，把好其质量关是确保路基施工质量的首要任务。

（1）膨胀土。为保证填土的質量，要在来源土中取足够代表性土样进行试验，获取包括液塑限、塑性指数、重型击实参数及膨胀性等基本参数，要求满足规范规定的相应指标值时方可使用。另外，当土源变化时，应增加对不同土场的土进行检验，且不同土源不得混用，以免填筑时内部形成水囊或薄弱面。

（2）石灰。石灰的质量直接影响改良效果，应抽样检验每一批进场的石灰，测定其有效氧化钙和氧化镁的含量，因这两个参数最能反映石灰的活性，不合格者不能采用。检验合格的石灰应尽快使用，尽量缩短存放时间，且存放期间一定要做好覆盖防雨。

2、路基高度施工控制

由于膨胀土路基会由于风化作用、浸水等因素的影响，出现失水干缩、遇水膨胀的特点，如果高速公路的路基高度设计过高，则在后期可能会出现不同程度的沉降。因此，高速公路的膨胀土路基设计不易过高，如果施工高度超过3米，则必须考虑到路基的稳定与沉降等问题；当施工高度大于6米时，则必须预留出相应的沉降量，采取路基加宽等有针对性的加强措施，确保路基高度的合理性和稳定性。

3、路基断面施工

路基断面横坡尽可能大，必要时设防渗层；路肩尽可能宽一些，以利于保持路面下土基内水分的稳定，最好不小于2.0～2.5m；路肩横坡要尽可能大一些，以利于排水；路肩与路面结构层用相同的材料铺砌，以利于保持路幅内土基水分的均匀性，并铺较薄的不透水面层或做防渗处理，以防水分下渗；路侧不应种树，尤其是生长速度快、吸水量或者和蒸发量比较大的树种。

4、路基排水施工

由于高速公路的膨润土路基在遭受雨水侵袭时，会严重影响到路基的稳定性，因此膨润土路基排水设施的施工是至关重要的，在施工前要根据路基施工的实际，进行科学、合理、精心的设计。

首先，要做好路基路面的工程施工，保证地表水的排水顺畅，避免地表水下渗对路基造成的不利影响，对于地面的排水沟渠尤其是近路沟渠，必须进行加固和铺设，避免冲刷过度导致的渗漏；其次，边沟的施工要与普通路基有所区别，可以适当加宽加深，在路堑边沟的外侧应当设置平台，这样可以对路基的坡脚进行有效保护；再次，在路基的堑顶还应当设置截水沟，截水沟纵坡应利于排水，避免流水对坡面和坡体的不利影响，保证坡脚的稳定性；最后，还要防止地基基底的过分干燥，如果大量失水会引起地基的干裂收缩，不利于地基的稳定性。

5、路堑施工

路堑施工前，应先进行截、排水设施的施工，将水引至路幅以外；边坡施工中，宜采取临时防水封闭措施保持土体原状含水量；挖方边坡不要一次挖到设计线，沿边坡预留厚度30～50cm一层，待路堑挖完时，再削去边坡预留部分，并立即进行加固和封闭处理；宜用支挡结构对强膨胀土边坡进行防护，支挡结构基坑应采取措施防止暴晒或浸水。膨胀土地区的路堑，高速公路、一级公路的路床应超挖30～50cm，并立即用粒料或非膨胀土分层回填或用改性土回填，按规定压实，其他各级公路可用膨胀土掺石灰处治。此外，在膨润土路基的施工过程中，还要确保路基的压实度和强度等施工指标符合国家的相关建设标准和规范，要有效控制膨润土的含水量，确保各项施工措施和施工技术的贯彻与执行。

6、压实施工

膨润土路基的压实与普通路基相比，应当有所区别，在选择压路机时，应当选择35 t～50 t的轮胎压路机或与重型振动式压路机，压路机的形式速度通常要维持在4 km/h以下，碾压时直线段要采取由两边向中央的碾压方式，小半径曲线要采取由内侧向外侧纵向进退的碾压方式，在横向接头位置，三轮压路机一般需要重叠后轮的一般距离，振动压路机要重叠0.4 m～0.5 m，对于前后相邻的位置则需要纵向重叠1 m～2 m，最终完整碾压，避免漏压或死角，对于桥台结合处、路堤与路堑分界处等关键部位一定要确保碾压质量，做到无漏压，无死角。考虑到膨胀土路堤的沉降，路堤边缘则应各加宽50 cm，路基成型后刷坡整平。

7、路堤填筑的连续性与路堤养生

在进行路堤施工时，要保证施工质量，需要做好以下几点：①在路堤进行摊铺与推平施工后，要对路堤进行碾压，这时必须把握好碾压的时机，要最膨润土含水量最佳时进行，在含水量较小是，要洒水拌合均匀并达到最佳含水量后再进行；②要保证各道工序在施工上的连续性，做到紧密衔接，要经过检验合格后方可进行下一道施工；③当土层压实后，如果不能进行及时施工，则需要对路堤采取养护措施，如对路堤进行覆盖等。同时，要做好高速公路膨润土路基的防风、保湿和防水等方面的养护工作；④在进行膨胀土路堤施工时，要尽量避免在雨天施工，并在施工现场做好排水设施。

三、结束语

综上所述，在公路工程施工过程中，需要对膨胀土路基进行严格的控制和监督，保证整个施工自身质量，并根据膨胀土具体的特点，对膨胀土进行适当的处理，并制定有效的措施，保证施工的整体质量。■

参考文献

[1] 梁明. 广州西二环高速公路膨胀土路基设计与施工关键技术研究[D]. 长安大学 2010

[2] 许可. 三种改良材料对膨胀土裂隙的影响及工程应用探讨[J]. 湖南交通科技. 2015（04）

[3] 杨建波. 公路膨胀土路基病害分析和防治措施探讨[J]. 公路交通科技（应用技术版）. 2013（12）