膨脹土路基施工工藝探討論文
1膨脹土的概述
膨脹土顧名思義就是具有顯著脹縮性的黏土，具有吸水膨脹、失水收縮、反復(fù)脹縮變形的特點，性質(zhì)極不穩(wěn)定，素有“地質(zhì)癌癥”之稱，如圖1所示。膨脹土路基也是鐵路設(shè)計施工遇到的一大難題。在膨脹土路段建起的路基容易出現(xiàn)不均勻的波浪形沉降、翻漿冒泥、邊坡滑塌等危害。
1．1膨脹土在施工中的難度
在高速公路建設(shè)中，一旦遇到膨脹土路段，如果沒有對其合理的處理，那么將會嚴(yán)重影響工程的順利進(jìn)行，極大可能出現(xiàn)質(zhì)量問題。所以，當(dāng)前膨脹土的施工已經(jīng)廣泛引起很多機構(gòu)與學(xué)者專家的關(guān)注，相應(yīng)的也取得了一些成果，但是要想消除膨脹土對高速公路施工的影響，目前還是無法實現(xiàn)，還需要繼續(xù)深入研究。
1．2膨脹土的判定及種類
技術(shù)員對施工路段進(jìn)行有效的勘察及測量是保證公路安全施工的重要前提，通過路段勘察，以確定該路段的土質(zhì)結(jié)構(gòu)。如果該路段發(fā)現(xiàn)是膨脹土，那么就需要對該路段的膨脹土進(jìn)行科學(xué)合理的測定，分析該地膨脹土的特征和性能，確定該地膨脹土對高速公路施工將會產(chǎn)生的影響。然后根據(jù)其將會產(chǎn)生的問題，再結(jié)合實際情況，來制定相應(yīng)的對策，以保障高速公路工程施工的質(zhì)量。膨脹土對工程施工具有非常嚴(yán)重的影響，我們在判斷膨脹土的特性時，一定要準(zhǔn)確的進(jìn)行判斷，若判斷缺乏有效性，輕則干擾后期材料選用，重則影響到工程施工的整體進(jìn)度及計劃。1)膨脹土易導(dǎo)致高速公路路面出現(xiàn)程度不一的裂縫現(xiàn)象。在公路施工過程中，施工員應(yīng)對膨脹土路段進(jìn)行妥善處理，否則將會有裂縫現(xiàn)象產(chǎn)生，所產(chǎn)生的裂縫通常有以下兩種情形:其一是出現(xiàn)在路面的裂縫，其二是工程內(nèi)部的裂縫。2)膨脹土多發(fā)于平原和盆地地區(qū)。膨脹土在我國的分布范圍很廣，如廣西、云南、江蘇等地均有不同范圍的分布。其最主要的還是分布在平原和盆地地區(qū)，這是由于該類地區(qū)地勢平坦，不會出現(xiàn)較大的坡度，就容易出現(xiàn)膨脹土。在高速公路工程施工過程中，要著重注意該類地區(qū)。3)隨著溫度的變化膨脹土產(chǎn)生的裂縫也會隨之改變。在工程建設(shè)中由于膨脹土的原因可能會出現(xiàn)裂縫，那么外界因素在影響膨脹土的情況下，其產(chǎn)生的裂縫也會隨之變化。如當(dāng)外界的溫度變低時，裂縫的長度及寬度將會變小;當(dāng)外界的溫度升高時，裂縫的長度及寬度也將會增大。4)膨脹土土質(zhì)判斷較為困難。我國幅員遼闊，環(huán)境千差萬別，就直接導(dǎo)致了各地區(qū)的土質(zhì)不同。在高速公路工程施工中，遇到的土質(zhì)很有可能無法準(zhǔn)確的判斷是否為膨脹土。這就需要我們對該地進(jìn)行科學(xué)的分析，準(zhǔn)確的判斷膨脹土并采取相應(yīng)的措施。
2高速公路工程中膨脹土路基施工工藝
2．1路基斷面的施工工藝
當(dāng)進(jìn)行高速公路施工時，一定要能夠把握好各項規(guī)格尺寸，技術(shù)人員應(yīng)對施工路段路基尺寸及邊坡狀況進(jìn)行詳細(xì)的了解，提前做好各項防范措施。在工程施工中，應(yīng)用路基斷面工藝，需要增大橫坡面的面積，并且還可以在橫坡面中鋪設(shè)防滲材料;在路肩處理時，也要保證建筑的寬度，技術(shù)人員需要保證地下水不會過度流失。通常情況下，路肩的寬度應(yīng)該在2m～2．5m之間，如果設(shè)計的路肩過窄，很有可能降低水分的穩(wěn)定性。在設(shè)計路肩橫坡的面積時，應(yīng)該使橫向的坡度盡量大些，以方便排水。為了防止高速公路的水分流失，保證路基的水分均勻，在路面與路肩施工時，要采用相同的材料進(jìn)行鋪設(shè)，并采取一定的防滲處理。在高速公路路面的兩側(cè)一般情況下不會種植植物，如果有特殊需求只能選擇一些生長速度慢、吸水量較小的樹種。這是由于植物的生長特性，植物要想生長存活，需要不斷的吸收土壤中的水分，考慮到地下水分流失的問題，所以，一般都會在距路面較遠(yuǎn)的地方種植植物。
2．2路基排水工藝
在進(jìn)行工程施工時，要充分做好排水系統(tǒng)，以保證膨脹土的穩(wěn)定性。在設(shè)計排水系統(tǒng)時，需要既保證排水的通暢，還不能浸潤土壤，不能使地表水下滲，因此，一定要嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)真的設(shè)計排水。首先，需要對地面的排水溝渠進(jìn)行加固和鋪砌，避免由于雨水的沖刷導(dǎo)致的滲漏。膨脹土地區(qū)的邊溝相較于非膨脹土而言，需要進(jìn)一步的加寬加深，避免坡體浸泡在水里。并且，在設(shè)置邊溝時，膨脹土地區(qū)邊溝的外側(cè)盡可能的設(shè)置一個平臺，以免異物堵塞邊溝。針對坡體是臺階性質(zhì)的，要在每個臺階內(nèi)設(shè)截水溝以截排上部坡面水，同時要在截水通道和坡體的下方建筑一個足夠?qū)挼钠脚_，加固坡腳不被沖蝕。另外，還應(yīng)該避免因為基底失水而引起膨脹土收縮干裂等現(xiàn)象的發(fā)生。
2．3路塹
在截、排水設(shè)施的施工中，需要將水引至路幅外面后，再修路塹。在邊坡的施工中，為了保持土體原狀含水量，盡量采用臨時的防水措施。在進(jìn)行邊坡挖方時，需要在設(shè)計線上方預(yù)留40cm左右，當(dāng)路塹施工完成后，去掉設(shè)計線上方預(yù)留部分并立刻對其進(jìn)行密封處理，如圖2所示。
3施工注意事項
高速公路工程對路面的穩(wěn)定性有很高的要求，但是膨脹土的特性就決定了工程施工的難度會很大。為了在膨脹土地區(qū)能夠保證高速公路路基施工的質(zhì)量，就需要特別注意以下幾方面:1)膨脹土地區(qū)進(jìn)行路基施工時，需要做摻灰處理，使其脹縮率趨近于零，以降低膨脹土特性對路基的影響。2)在高速公路路基上方及兩側(cè)使用適合的土料進(jìn)行封層，條件適當(dāng)時還可用土工布包裹，形成包心填方，進(jìn)而減小膨脹土對路基承載力的影響。3)在高速公路路基施工中，膨脹土自身水分要進(jìn)行嚴(yán)格控制，其含水量通常控制在3%以下。且在夏季施工時，要避免雨水天氣對膨脹土路段施工造成影響，同時要提前做好防水和排水措施。
4結(jié)語
高速公路是國家重大基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項目，是一項工期長、難度大的項目，在施工中要充分考慮到影響其施工質(zhì)量的因素，并采取一定的措施，以保證工程的總體質(zhì)量。膨脹土是影響道路建設(shè)的一種特殊土質(zhì)，在實際工程中，具有巨大的破壞力，必定會降低工程的施工質(zhì)量。因而，當(dāng)發(fā)現(xiàn)膨脹土路基施工中存在問題時，首先要充分了解膨脹土對路基施工的影響狀況，然后制定有效的解決方案，保障路基施工質(zhì)量，延長高速公路的使用壽命，促進(jìn)道路事業(yè)的健康發(fā)展。
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