高速公路路基中膨脹土處治技術(shù)的實(shí)踐研究

1、 高速公路路基中膨脹土處治技術(shù)的實(shí)踐研究 摘要：道路建設(shè)的快速發(fā)展推動(dòng)我國(guó)整體經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展迅速，使得我國(guó)各行業(yè)有了新的發(fā)展空間。隨著時(shí)代的不斷發(fā)展，我國(guó)經(jīng)濟(jì)也不斷登上世界舞臺(tái)，針對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行問題，交通成為主要運(yùn)營(yíng)方式。在交通設(shè)備日益發(fā)達(dá)的今天，需要對(duì)我國(guó)的交通公路建立完整公路網(wǎng)，以保證能夠?qū)⒄麄€(gè)交通路線進(jìn)行更好的掌握。關(guān)鍵詞：高速公路路基；膨脹土處治技術(shù)引言我國(guó)道路建設(shè)的快速發(fā)展離不開各行業(yè)的支持和大力配合，才有今天的成就和成果。路基是高速公路重要組成部分，其施工質(zhì)量在很大程度上決定了公路工程的整體質(zhì)量。由于高速公路線路較長(zhǎng)，所遇地質(zhì)情況有所不同，在部分地區(qū)即可使用膨脹土路基，采取相應(yīng)的施

2、工技術(shù)。1工程概況舉例說明，某高速公路施工項(xiàng)目，由于其土質(zhì)多為膨脹土，具體表現(xiàn)為挖方段，其總占地面積有71.8萬m3之多。膨脹土由于其自身特性，不能直接應(yīng)用于工程建筑中，在進(jìn)行施工時(shí)，如果將膨脹土進(jìn)行廢棄處理，不僅會(huì)加大企業(yè)施工成本，而且廢棄膨脹土如果不能得到合理處理，將會(huì)為環(huán)境帶來巨大環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn)。所以，權(quán)衡利弊，只有將膨脹土進(jìn)行改良，這樣既能滿足施工要求，又不浪費(fèi)土源，兩全其美。對(duì)于改良方式，需要對(duì)膨脹土進(jìn)行取樣，取滿32組，根據(jù)實(shí)際情況，根據(jù)施工要求進(jìn)行改良。在進(jìn)行實(shí)際對(duì)膨脹土數(shù)據(jù)的測(cè)量和觀察記錄來看，可以斷定此高速路段的膨脹土壤成分，分別為21.9%含量的非膨脹土、62.5%含量的弱膨脹

3、土、15.6%含量的中膨脹土。根據(jù)整體數(shù)據(jù)顯示，其中膨脹土由78.1%含量的弱、中膨脹土，所以能夠斷定此膨脹土路段膨脹性較弱。2膨脹土概述膨脹土，還可稱之為脹縮性土，浸水后體積大幅增加，而失水后體積快速減小。另外，因土中含有大量黏土礦物，所以還具有極強(qiáng)的親水性。在天然含水率相對(duì)較高的情況下，膨脹土浸水后，膨脹量和膨脹力均較小，而失水后收縮量和收縮力則很大。膨脹土?xí)?duì)建筑物，尤其是高速公造成極為嚴(yán)重的危害，但由于在天然狀態(tài)下膨脹土的強(qiáng)度很高，難以被壓縮，所以經(jīng)常會(huì)被誤認(rèn)成較好的地基。當(dāng)高速公路的填高在1m以內(nèi)時(shí)，應(yīng)對(duì)膨脹土進(jìn)行換填處理，同時(shí)按照規(guī)定將其碾壓密實(shí)；當(dāng)填高較大時(shí)，為保證路基穩(wěn)定性，需

4、采用石灰進(jìn)行處理，其劑量一般按10%-12%進(jìn)行控制。摻加石灰后的膨脹土，其脹縮率應(yīng)接近于零。3膨脹土的鑒別及種類1.在自然情況下，土體本身會(huì)有裂隙，通常一種是光滑面，另外一種是擦痕面。還要一些土體裂隙內(nèi)部充填著硬塑狀態(tài)的灰白色及灰綠色的粘土。2.在丘陵、盆地邊緣和一些二級(jí)階地位置會(huì)出現(xiàn)膨脹土，這些位置的地形通常比較平緩，沒有出現(xiàn)明顯的陡坡。3.土體的裂隙會(huì)隨著季節(jié)溫度變化而出現(xiàn)張開或閉合現(xiàn)象。4.對(duì)土體的自由膨脹率進(jìn)行檢測(cè)，超過40%即有可能是膨脹土。4高速公路路基中膨脹土處治技術(shù)4.1填筑土體含水率控制在進(jìn)行路面膨脹土改良性能施工中，項(xiàng)目選擇了生石灰改良包邊法。在進(jìn)行生石灰的使用量的選擇上

5、需要對(duì)改良土質(zhì)的含水量進(jìn)行確定。在進(jìn)行真實(shí)施工前，需要對(duì)施工方式以及施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行模擬，保證排除在施工過程中出現(xiàn)的任何質(zhì)量問題。通過攪拌法對(duì)施工進(jìn)行含水量的測(cè)定。在進(jìn)行理想試驗(yàn)時(shí)，利用6%的生石灰使用量，將整體膨脹土路段初始含水量控制在20%-25%內(nèi)。如果含水量超過預(yù)期，必須及時(shí)進(jìn)行處理，晾曬或合理減少養(yǎng)護(hù)時(shí)間等。在整個(gè)施工過程中，必須保證施工的連續(xù)性，在進(jìn)行試驗(yàn)施工后對(duì)施工方式、施工方案以及施工環(huán)境綜合考慮得出結(jié)論，此路段最佳含水量為19%，可將含水量控制在17%-21%的合理范圍內(nèi)。在進(jìn)行施工時(shí)，處理路段含水量還需要對(duì)路拌次數(shù)以及樁端數(shù)量進(jìn)行合理選擇。4.2備土與鋪灰1.根據(jù)設(shè)計(jì)確定的松鋪

6、厚度對(duì)與土進(jìn)行均勻攤鋪，以便于后續(xù)機(jī)械化施工的順利開展。完成鋪土以后，先利用推土機(jī)將其大致推平，再利用平地機(jī)將其整平，缺漏的部分及時(shí)補(bǔ)齊，使厚度達(dá)到一致。2.在備灰之前，先用壓路機(jī)對(duì)松土實(shí)施碾壓，備灰時(shí)不得產(chǎn)生明顯車轍，大型車輛不允許在作業(yè)段范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)頭。以設(shè)計(jì)中確定的灰劑量和各含水量對(duì)應(yīng)的干容重，對(duì)單位面積石灰用量進(jìn)行計(jì)算。另外，還應(yīng)事先在灰條處準(zhǔn)確標(biāo)出灰線，使其保持順直，并在灰土邊沿布好標(biāo)線，最后利用人工在標(biāo)線中對(duì)石灰進(jìn)行均勻鋪灑。4.3生石灰改良膨脹土的脹縮性1.在超過最優(yōu)含水率之后，隨著含水率的繼續(xù)增加，干密度呈減小趨勢(shì)?？傮w上，含水率與干密度的變化關(guān)系曲線呈拋物線形。2.單位壓力對(duì)

7、貫入量的影響規(guī)律均為隨單位壓力增加，貫入量呈加速度增加的趨勢(shì)。而擊實(shí)次數(shù)越多，改良的膨脹土干密度越大。3.在生石灰改良膨脹土的膨脹性試驗(yàn)中，生石灰改良膨脹土的膨脹量均較低，且隨著每層擊實(shí)次數(shù)（30、50、98次）的增加，其干密度在隨之增大的同時(shí)，試樣吸水膨脹的程度也呈線性趨勢(shì)逐步增加。4.4優(yōu)化施工方案針對(duì)項(xiàng)目施工前需要做的準(zhǔn)備主要是由相關(guān)技術(shù)人員對(duì)施工圖紙進(jìn)行確定，然后，需要選擇適宜的施工方案。施工方案主要由技術(shù)方案、施工安全方案、組織方案、材料供應(yīng)方案以及施工現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備管理方案、后勤保衛(wèi)方案等方案組成。施工方案需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行制定，好的施工方案能夠使建筑施工事半功倍。在進(jìn)行施工過程中，

8、會(huì)受到很多自然因素的影響。例如，在施工時(shí)的天氣因素、地下水的水位因素、土壤土質(zhì)的自身因素等。如果這些因素在施工過程中發(fā)生大幅度變化，會(huì)造成膨脹土質(zhì)系降低的現(xiàn)象。在進(jìn)行施工過程中，如果膨脹土質(zhì)的膨脹系數(shù)變化程度較大，為保證能夠有效進(jìn)行施工，并且達(dá)到預(yù)期施工效果，對(duì)于相關(guān)施工方案也就需要得到一定改善。針對(duì)水位變化對(duì)于施工方案的影響進(jìn)行闡述，如果水位下降，那么部分施工設(shè)備就不能夠進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)，在施工土料中需要添加一定比例的風(fēng)化砂，再對(duì)路面進(jìn)行壓實(shí)施工，保證能夠使施工不受影響。水位升高時(shí)，需要保證路面的堅(jiān)固性，需要對(duì)路面進(jìn)行添加碎石處理。4.5碾壓碾壓應(yīng)使用振壓機(jī)及靜態(tài)壓路機(jī)進(jìn)行。在整平完成后，對(duì)于直

9、線段，可使用振壓機(jī)從兩側(cè)向中心進(jìn)行碾壓，而對(duì)于曲線段，則從內(nèi)側(cè)向外側(cè)進(jìn)行碾壓。在碾壓的過程中，后輪要保持輪寬1/2的重疊，通常需要連續(xù)碾壓4-5遍，至于碾壓的速度，前兩遍按1.5-1.7km/h控制，之后均按2.0-2.5km/h控制，至沒有明顯的輪跡且壓實(shí)度滿足要求為止。在碾壓的整個(gè)過程當(dāng)中，都要遵循從兩邊到中間、由輕及重與由慢及快基本原則。碾壓必須保持連續(xù)，中途不允許停頓，壓路機(jī)的數(shù)量應(yīng)足夠，縮短碾壓持續(xù)時(shí)間，一般振壓機(jī)的數(shù)量為1-2臺(tái)，靜態(tài)壓路機(jī)的數(shù)量為2-3臺(tái)，在碾壓中，行走應(yīng)保持順直，以較低的速度行駛，在橋頭部位的10m以內(nèi)，應(yīng)沿橫向進(jìn)行碾壓。結(jié)語膨脹土的鑒別是路基施工前期一項(xiàng)重要的步驟，極大影響后期路基、路面的施工及行車安全。針對(duì)膨脹土路基可以采用石灰改良，石灰摻量大于6%，含水率控制在18%19%時(shí)可以有效的改善膨脹土性能。通過對(duì)石灰改良土cb值檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)經(jīng)改良后土基強(qiáng)度提高了7倍10倍，符合路基設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)不同填筑分區(qū)的強(qiáng)度要求。參考文獻(xiàn)1時(shí)昶，李