關鍵詞：高速公路；膨脹土路基；處理措施；施工工藝 

abstract: this paper write based on the analysis of expansive soil identification and hazards, with emphasis on discussing highway engineering expansive soil subgrade construction process.key words: highway; expansive soil subgrade; treatment measures; construction process 

中圖分類號：u213.1+4 文獻標識碼：a文章編號： 

前言 

長期以來，膨脹土都影響著建筑工程的施工質量和正常開展，由于膨脹土具有邊坡浸水后強度下降、見水膨脹、失水收縮等特性，因此會對膨脹土地區(qū)的工業(yè)建筑和民用建筑施工造成不利影響，高速公路工程也不例外。從整體上看，我國存在很多的膨脹土區(qū)域，當涉及到高速公路工程的建設時，由于填筑土方的工程量會比較大，完全采用膨脹土地基顯然很難滿足公路工程建設指標的各種要求。但在保證高速公路工程施工質量的前途下，公路工程相關部門可以通過先進科學技術和現代化施工工藝的指導，對膨脹土地基進行科學處理，并做好高速公路工程完工后的保護工作，確保公路路基的建設質量和公路工程預期建設目標的實現。尤其是近年來在膨脹土微觀結構特征及其工程性質研究方面取得的成就，已經找到了科學有效的膨脹土路基處理方式。 

一、膨脹土的識別 

在進行高速公路工程路基施工時，首先要確定膨潤土的性質和類型，以便根據其特性和工程路基的實際需要采取有針對性的施工工藝或處理方法，進行有針對性的施工。通過對過去膨潤土地區(qū)工程施工的調查和總結后不難發(fā)現：導致建筑工程質量問題的根本問題并不是膨潤土本身，而是對膨脹土特性的誤判，未能采取有針對性的施工技術和建筑工藝。雖然目前還未形成統(tǒng)一的膨潤土識別標準，但是基本都涵蓋了抗污含量、自由膨脹率、膨脹土的液限、塑性指數等，在識別過程中可以采用室內簡易定量和現場定性指標相結合的判定方法，具體說來，主要涉及到以下幾點：（1）自由膨脹率在40%及以上；（2）多出露于二級或二級以上階地、山前丘陵和盆地邊緣，地形平緩，無明顯自然陡坎；（3）常見淺層滑坡、地裂、新開挖坑槽壁易發(fā)生坍塌等；（4）建筑物裂隙隨氣候變化而張開或閉合；（5）裂隙發(fā)育，常見的有光滑面與擦痕面兩種情況，有的裂隙中充填灰白色、灰綠色粘土，在自然條件下呈硬塑狀態(tài)。凡具備以上這些條件的土均可判定為膨脹土，對土質進行判定后，另外還要再對其進行粘土礦物、基本指標、力學強度等全面研究。 

二、膨脹土的危害 

在高速公路的建設中如果不解決好膨脹土問題，就會使公路工程在竣工通車后出現一系列問題，影響交通運行，甚至威脅到人們的生命財產安全。膨脹土引起的危害主要有以下幾點： 

（1）引起高速公路路堤與構造物銜接處不同程度的沉陷，進而造成高速公路路面破壞或者橋頭跳車等現象； 

（2）路基邊坡受浸水等多種因素的影響，可能出現結構失穩(wěn)引起的滑坡等災害，阻礙道路的正常交通； 

（3）受膨潤土膨脹或收縮的影響，可能引起路堤的整體移動或者橋臺的損害； 

（4）路面橫坡變緩，造成路面的積水； 

（5）通道、涵身出現凹陷，或者沉降縫拉寬導致漏水等。 

三、膨脹土路基的基本處理方法 

目前，針對高速公路膨脹土路基的處理方法，主要有濕度控制、換土和對膨潤土的改性處理三種方法。 

（一）濕度控制法 

濕度控制法根據對膨潤土處理的形式，可以分為保濕法和預濕法包括預濕，工作原理就是通過控制膨潤土含水量的變化，保證其水分的穩(wěn)定性，進而達到預防膨潤土膨脹或收縮變形的目的。預濕法指的是通過對地基土的浸泡或加蓋非膨潤土，實現膨潤土的濕度平衡，保濕法主要是隔斷外界大氣對膨潤土的影響，例如可以使用粘土或者土工布對膨潤土路基進行封蓋，避免膨脹土與外界大氣直接接觸，盡量減少膨脹土內部的濕度遷移。水利工程建避免膨潤土內部水分的流失，維持膨潤土水分及結果的穩(wěn)定性。 

（二）換土法 

顧名思義，換土法就是把高速公路路基下的膨潤土挖除掉，換上能夠滿足施工要求的其他土質，如砂礫土等非膨脹土，這是一種非常簡單有效的方法，但是由于高速公路的施工量比較大，對于需要大規(guī)模換土的區(qū)域該方法并不適合。在 進行換土時，換土的深度要最低要達到基本的臨界深度。臨界深度是指膨潤土基本不受外界環(huán)境影響的深度，具體要根據路基所承受的負荷、膨潤土的特性、氣候條件等多種因素進行確定。通常情況下，中、弱膨脹土的換土深度為100cm-150cm，強膨脹土在200cm上下，對于具體的換土深度要進行充分的調研。 

（三）膨潤土的改性處理 

對膨潤土的改性處理主要是指在膨潤土中通過與石灰、水泥等材料的物理化學反應，對膨潤土的特性進行改進，從而達到提高膨潤土強度、降低其膨脹的潛勢或保持水的穩(wěn)定性等目標。具體說來，主要有水泥固化、石灰固化、ncs固化等方式，在具體選擇過程中要根據高速公路路基施工的實際和具體的施工工藝進行綜合性的考慮，確保膨潤土改性的技術性和經濟性。 

四、高速公路的膨脹土路基的施工工藝 

（一）路基高度施工控制 

由于膨脹土路基會由于風化作用、浸水等因素的影響，出現失水干縮、遇水膨脹的特點，如果高速公路的路基高度設計過高，則在后期可能會出現不同程度的沉降。因此，高速公路的膨脹土路基設計不易過高，如果施工高度超過3米，則必須考慮到路基的穩(wěn)定與沉降等問題；當施工高度大于6米時，則必須預留出相應的沉降量，采取路基加寬等有針對性的加強措施，確保路基高度的合理性和穩(wěn)定性。 

（二）路基斷面施工 

路基斷面橫坡盡可能大，必要時設防滲層；路肩盡可能寬一些，以利于保持路面下土基內水分的穩(wěn)定，最好不小于2.0～2.5m；路肩橫坡要盡可能大一些，以利于排水；路肩與路面結構層用相同的材料鋪砌，以利于保持路幅內土基水分的均勻性，并鋪較薄的不透水面層或做防滲處理，以防水分下滲；路側不應種樹，尤其是生長速度快、吸水量或者和蒸發(fā)量比較大的樹種。 

（三）路基排水施工工藝 

由于高速公路的膨潤土路基在遭受雨水侵襲時，會嚴重影響到路基的穩(wěn)定性，因此膨潤土路基排水設施的施工是至關重要的，在施工前要根據路基施工的實際，進行科學、合理、精心的設計。 

首先，要做好路基路面的工程施工，保證地表水的排水順暢，避免地表水下滲對路基造成的不利影響，對于地面的排水溝渠尤其是近路溝渠，必須進行加固和鋪設，避免沖刷過度導致的滲漏；其次，邊溝的施工要與普通路基有所區(qū)別，可以適當加寬加深，在路塹邊溝的外側應當設置平臺，這樣可以對路基的坡腳進行有效保護；再次，在路基的塹頂還應當設置截水溝，截水溝縱坡應利于排水，避免流水對坡面和坡體的不利影響，保證坡腳的穩(wěn)定性；最后，還要防止地基基底的過分干燥，如果大量失水會引起地基的干裂收縮，不利于地基的穩(wěn)定性。 

（四）路塹施工工藝 

路塹施工前，應先進行截、排水設施的施工，將水引至路幅以外；邊坡施工中，宜采取臨時防水封閉措施保持土體原狀含水量；挖方邊坡不要一次挖到設計線，沿邊坡預留厚度30～50cm一層，待路塹挖完時，再削去邊坡預留部分，并立即進行加固和封閉處理；宜用支擋結構對強膨脹土邊坡進行防護，支擋結構基坑應采取措施防止暴曬或浸水。膨脹土地區(qū)的路塹，高速公路、一級公路的路床應超挖30～50cm，并立即用粒料或非膨脹土分層回填或用改性土回填，按規(guī)定壓實，其他各級公路可用膨脹土摻石灰處治。 

 

此外，在膨潤土路基的施工過程中，還要確保路基的壓實度和強度等施工指標符合國家的相關建設標準和規(guī)范，要有效控制膨潤土的含水量，確保各項施工措施和施工技術的貫徹與執(zhí)行。 

五、膨脹土路基的施工技術要點 

（一）膨潤土土層的粒徑控制 

高速公路路基的相關施工規(guī)范，對膨潤土路基施工時的最大粒徑做出了規(guī)定，一般要求在5cm以下，但是當土層的含水量偏高時，石灰石不能有效發(fā)揮應有的作用，不能完全消除膨潤土的膨脹特性，這時膨潤土的土塊很難與石灰料進行充分的拌合，尤其是在施工環(huán)境溫度較低時，水分的蒸發(fā)量不大，膨潤土的土層容易結塊，勢必會影響到路基的施工質量。在這種情況下，通常需要通過攤平機械和拌合機械的反復交叉作業(yè)，盡量將膨潤土的顆�？刂圃�3cm以下，進而有利于膨潤土中水分的蒸發(fā)，便于路基施工質量的提高。 

（二）路堤填筑的連續(xù)性與路堤養(yǎng)生 

在進行路堤施工時，要保證施工質量，需要做好以下幾點：①在路堤進行攤鋪與推平施工后，要對路堤進行碾壓，這時必須把握好碾壓的時機，要最膨潤土含水量最佳時進行，在含水量較小是，要灑水拌合均勻并達到最佳含水量后再進行；②要保證各道工序在施工上的連續(xù)性，做到緊密銜接，要經過檢驗合格后方可進行下一道施工；③當土層壓實后，如果不能進行及時施工，則需要對路堤采取養(yǎng)護措施，如對路堤進行覆蓋等。同時，要做好高速公路膨潤土路基的防風、保濕和防水等方面的養(yǎng)護工作；④在進行膨脹土路堤施工時，要盡量避免在雨天施工，并在施工現場做好排水設施。 

（三）加強壓實 

膨潤土路基的壓實與普通路基相比，應當有所區(qū)別，在選擇壓路機時，應當選擇35 t~50 t的輪胎壓路機或與重型振動式壓路機，壓路機的形式速度通常要維持在4 km/h以下，碾壓時直線段要采取由兩邊向中央的碾壓方式，小半徑曲線要采取由內側向外側縱向進退的碾壓方式，在橫向接頭位置，三輪壓路機一般需要重疊后輪的一般距離，振動壓路機要重疊0.4 m~0.5 m，對于前后相鄰的位置則需要縱向重疊1 m~2 m，最終完整碾壓，避免漏壓或死角，對于橋臺結合處、路堤與路塹分界處等關鍵部位一定要確保碾壓質量，做到無漏壓，無死角。考慮到膨脹土路堤的沉降，路堤邊緣則應各加寬50 cm，路基成型后刷坡整平。 

六、膨脹土路基施工的質量控制措施 

（一）加強對路基施工的質量檢驗 

要想保證膨脹土路基的設計與施工質量都能夠滿足高速公路工程施工中各項規(guī)定，達到相應的規(guī)范與標準要求，就必須對膨潤土路基的施工進行質量檢驗，其中檢驗的主要內容有路堤的水平位移、沉降量、含水量、壓實度等，對于監(jiān)測出的數據要進行科學的分析，確保路基各項指標的正常與穩(wěn)定，對于達不到相關要求的，要及時找出原因所在，并采取相應的整改方案，為高速公路的膨脹土路基的高質量施工提供理論上的支持和幫助。 

（二）做好膨脹土路基的設與養(yǎng)護 

在開展高速公路工程施工前，設計部門必須做好充分的實地調研，結合膨脹土路基的特性，詳細了解路基工程施工建設中涉及的各個環(huán)節(jié)，確保工程圖紙的設計質量。同時，相關人員要做好圖紙會審工作，及時發(fā)現在工程設計中存在的缺陷和問題，并采取有針對性的解決措施，盡量避免設計缺陷和設計質量不高帶來的設計變更等問題，否則不但不利于工程整體方案的經濟性和施工的便利性，也不利于膨脹土路基施工質量的提高。此外，在施工結束后，對膨脹土路基的的養(yǎng)護工作也是至關重要的，科學的養(yǎng)護有助于膨脹土路基的穩(wěn)定性，延長高速公路工程的使用壽命和綜合效益的實現。 

（三）加強崗位培訓，落實路基施工崗位責任制 

膨脹土路基施工技術和施工工藝，需要具備專業(yè)技術性的人才進行指導與實施，這時加強對相關人員的崗位培訓就顯得尤為重要。除了使相關人員具備基本的膨脹土路基處理的專業(yè)知識與技術外，還需要通過培訓活動，增強施工人員和技術人員的質量意識和責任意識，認真落實膨脹土路基施工中涉及到的相關任務和職責，實行崗位責任制，確保各項質量控制措施的貫徹與落實。 

（四）對路基施工全過程實行有效監(jiān)控 

膨脹土路基的高速公路工程的施工，是一項系統(tǒng)、復雜、而又艱巨的任務，在施工過程中會涉及到很多的部門、人員和施工環(huán)節(jié)，任何一個方面出現失誤，都將會對高速公路路基的施工質量造成不利影響。因此，相關部門和人員要加強對膨脹土路基施工的質量監(jiān)控，通過構建健全完善的工程質量保證體系，對高速公路路基施工的全過程實行有效的動態(tài)監(jiān)控。對于在監(jiān)控過程中發(fā)現的問題和失誤，要及時采取應對措施，并最終進行質量檢驗，確保膨脹土路基施工在各個施工環(huán)節(jié)的質量和水平；對于嚴重的質量問題，要依據相關規(guī)定追究責任人的相關責任。此外，要注重對膨脹土路基施工質量問題的經驗積累，避免類似質量問題的再次出現，持續(xù)提高膨脹土路基的施工質量和水平。 

結束語 

綜上所述，膨脹土是影響高速公路路基施工質量的重要因素，具有一定的危害性，施工技術人員只有在具體施工過程中，采取積極有效的應對措施，嚴格遵守相關施工標準和施工技術規(guī)范，優(yōu)化膨脹土路基及邊坡的設計與治理方案，才能確保高速公路工程的安全性和經濟性，確保高速公路工程路基施工預期目標的順利實現，提高高速公路工程的綜合效益。 

 

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