论文部分内容阅读
摘 要：随着我国经济的不断发展，各种建设工程的需求量日益增多，全国各地工程不断增多，在工程建设中对于膨胀土路基的处理一直是一大难题。我国大部分地区都有膨胀土分布，由于其特殊的性质，很容易造成建筑物成群开裂，铁路、公路的塌方等问题，直接关系到建筑工程的安全，影响着人们的工作生活环境。膨胀土路基的处理成为影响边坡稳定性、路基变形的重要因素。对膨胀土路基的处理，必须要选择合适的方法，根据施工要点进行施工，该文就膨胀土路基的施工处理方法进行了简要分析。
关键词：膨胀土路基 施工处理方法 建筑安全 施工要点
中图分类号：U213 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）06（a）-0026-02
膨胀土主要是指土钉粘土成分中含有较多的亲水性的粘土矿物质，其特点是具有失水收缩硬裂和吸水膨胀软化，具有高度的可塑性。我国的膨胀土分布非常广泛，总体面积也比较大。膨胀土的压缩性低、强度高，很容易发生干缩变形、开裂湿胀，对各种建筑工程和铁路、公路路基具有很大破坏作用，引起路基下沉、边坡塌陷、松散脱落、油面开裂等各种质量问题，而且还不容易修复。因此对膨胀土路基的处理显得非常重要，施工单位必须要做好施工处理，保障膨胀土路基的质量。
1 膨胀土路基的几种处理方法
对于膨胀土路基的处理，目前国内外共有以下几种处理方法。
1.1 换填法
换填法比较可靠，但是对于膨胀土分布面积较大的地区，把膨胀土全部开挖并换掉会占用很多土地，并且各种运输和借土费用会很高，该方法非常不经济，有时还会破坏生态环境。
1.2 掺加无机结合料
无机结合料的掺加可以改变膨胀土路基的性质，常用的掺加料为石灰，这也是最成熟、最普遍的方法，粉煤灰和水作为掺加剂来改良膨胀土性质的方法也较为常见。
1.3 封闭包盖法
干湿交替的气候是导致膨胀土路基浅层破坏的主要外部原因，封闭包该法可以解决气候对路基造成的损害。通过石灰土、土木织物等来包边封闭路堤，可以阻隔气候的干湿作用影响，从而加固膨胀土路基，目前该法在国内外已经取得很大的成功。该法最大的优点就是造价低、施工方便、环境效益好，由于包盖的厚度和封闭的有效性缺乏统一的标准，该方法在推广使用方面有一点的限制。
1.4 通过土工织物来加固
大量工程实例和试验表明，在边坡路基中铺设一定的加筋材料，能够吸收部分土体产生的收缩应力，防止坡面的开裂为外界水分的渗入提供通道，还可以提高路基的整体性和抗剪强度。
2 膨胀土路基的施工要点
2.1 路基的填筑
（1）首先是填料准备，施工前要对掺合料、土样进行分析试验，检验填料的真实性；对掺合料和土样进行试验，确定填料的最佳含水量、最大干密度以及最佳含量；取土坑中的膨胀土粒径要控制在一定范围内，通常为五厘米；对掺合料质量进行控制，筛选后使用；填料、掺合料要均匀拌合，含水量控制在超过最佳含水量2%左右。（2）施工前要做好场地清理工作，要把路基所占范围内的所有草皮、地表土、树根、树木、垃圾清理干净，并且运到指定的地点废弃或者备用。还要协助相关部门拆除掉施工范围内的障碍物、建筑物等，妥善保护周围的文物古迹。（3）在填筑路基前，要进行压实试验，按照试验获取的材料用量和设计要求，选择一定的面积进行现场压实试验，直到膨胀土达到要求的压实度时为止。（4）原地面处理。在膨胀土地区修建铁路、公路，特别是修建高速铁路、公路时，在路堤填筑前，必须对原地面进行处理。（5）填筑路基时要注意以下几点：填筑前要在路基的两侧设置好排水系统，防止水进入路基引起土体的軟化，当地面的横坡坡度小于1∶5时，要把地面挖成宽度大于一米的台阶，台阶的顶面要做成内倾的斜坡；填筑时填料的铺设厚度要控制在20～25 cm之间，压实厚度要控制在15～20 cm之间；路基完工后，如果短时间内不能铺设路面，要在路堤顶部加上封层，封层的厚度要大于30 cm。
2.2 路堑的开挖
（1）开挖路堑之前，要做好现场的伐树除根和排水工作等。（2）开挖路堑时，要注意以下几点施工要求：一是不能使用掏洞取土法和爆破施工法，要采用自上而下分层开挖的方法进行；二是对于挖掘深度比较小的路堑，施工时不要一次性把边坡挖到设计的位置，要沿着坡面预留一定厚度的坡层，等待挖完路堑后再把预留的边坡去掉，并且要立即进行封闭护坡工作；三是开挖路堑时为了确保边坡稳定性，要根据边坡雨后含水量、坡度大小、土壤摩擦角度大小、地下水深度这些不稳定因素还有开挖后造成的围岩强度降低、应力释放情况，在一定的高度上设置平台，平台表面的横向坡要向内进行倾斜，纵向的坡要跟路线平行，平台上的排水系统和排水设施要连互联通，进行分层开挖时，边坡的坡面要预防留一定的厚度；四是在进行路面和路基的不连续施工时，如果路床顶面30～50 cm处时要停止开挖，要做好临时的排水防护工作。再进行路面施工时，可以用适当的填料进行填充，还要做好压实工作，如果路面和路基进行连续施工时，挖方的路段要一次性超过路床的30～50 cm，还要用相应材料及时进行回填，按照要求规范做好压实工作；五是开挖路堑之前，要在路基的顶部开挖截水沟，还要铺设管道，出口要延伸到路基桥涵的进出口。
2.3 路基的碾压
（1）根据膨胀土自身膨胀率的大小，选择最合适的碾压机器，自由膨胀率较大的土，要选择越重的压实机。（2）进行碾压时，膨胀土的含水量要控制在最佳含水量之上，通常为大于最佳含水量的1%～2%；含水量如果过高，要掺加添加剂改良或者进行翻晒；还可以在施工土地下面挖沟，通过降低地下水的水位来改变土地含水量；含水量如果过低，要对土料进行人工洒水，从而使得膨胀土的含水更加均匀。（3）摊铺填料后，等到含水量适中时要进行一次静压，然后用平地机整平，作出纵横破和路拱，确保表面的平整、没有坑洼。（4）用于改良膨胀土的掺料的含量要符合一定的标准，如果不符合标准要求应及时进行调整。（5）进行碾压时，碾压压路机行驶速度不能超过每小时四千米，要以纵向的进退形式进行，横向的接头振动压路机应该重叠0.4～0.5 m。（6）严格控制填挖交界处，可以通过台阶的方式进行搭接，长度要大于两米，均匀压实，接茬要紧密，防止和避免不均匀沉降问题的发生，压实度的检查频率要比正常规定的频率增加一倍。 3 膨胀土路基施工要求
对膨胀土路基进行施工时，必须要避开雨季，还重要最好现场的排水工作，确保路基和已经填筑好的路基不会被水浸泡。开挖膨胀土路基的各道工序必须要紧密衔接，施工要连续，分段分层完成，路基填筑经过检验合格后要尽快作业，不要越冬或者间隔太久再作业。膨胀土路基的施工要注意以下几点要求：
（1）填筑膨胀土路基时，要注意做到下面几点：一是不应该使用强膨胀土来做路基，中膨胀土要经过改良处理、加工后才能作为路堤的填料，弱膨胀土则可以根据施工场地的道路情况、水文情况、气候状况等来使用，使用没经过加工的中弱膨胀土时，要对边坡和顶部及时进行防护；二是采用中膨胀土作为主干路的路床填料時，要通过掺灰来改变土地性质，改性处理后的膨胀土胀缩率不能超过0.7；三是为了增加膨胀土作填料的稳定性，可以用石灰来做掺加剂，通过实验来确定石灰的用量，主要的依据就是强度试验参数，膨胀土在掺灰处理后胀缩率最好接近为零；四是可以使用含水量接近最佳量的中膨胀土进行路堤填筑，但是两边的边坡要用非膨胀土进行封层，路堤的顶面也应用非膨胀土进行填充。
（2）在处理主干路的路堤时，要注意做到：填高不到一米的路堤，必须要挖去地表30～60 cm的膨胀土，填充好非膨胀土，并且要按规定来压实；当地表为比较潮湿的土地时，必须要把湿软的土层挖掉然后换填上砂砾、碎石、岩石碎渣等，还可以加上石灰，最后根据规定进行压实。
（3）路堑开挖时要注意下面几点基本要求：挖方边坡时不能一次性挖到施工设计线的位置，要沿着边坡预留30～50 cm的厚度，等到挖完后再把预留的部分去掉，并且要立即进行封闭护坡；开挖路堑时，主干路路床要多挖30～50 cm的深度，还要立刻用非膨胀土或者粒料进行回填来改良土壤性质。
（4）进行碾压施工时，要根据膨胀土路基自由膨胀率大小情况选择最适宜的碾压机，进行碾压时要保证膨胀土的最佳含水量，在路堑和路基的分界处，由于两者的密实程度和含水量不相同，在进行压实时要尽量压的紧密、均匀，防止和避免不均匀沉降的发生。
4 结语
膨胀土路基的施工处理在我国建设工程中非常普遍，处理的好坏直接影响到工程的质量和安全，必须要引起施工部门的足够重视。该文在介绍膨胀土路基的特点及处理方法基础上，对施工方法进行总结，可以让相关的施工人员对膨胀土路基的处理有更进一步的认识和了解，对提高膨胀土路基的施工质量、提高工程质量具有重要的意义。
参考文献
[1] 蔡振国.高速公路膨胀土路基的施工处理管理探讨[J].科技创业家，2014（1）.
[2] 李飞，杨幸平.膨胀土路基的施工处理方法及质量控制[J].交通世界（建养.机械），2012（4）.
[3] 罗小红.论公路工程中膨胀土路基的施工处理方法[J].交通标准化，2013（7）.
[4] 韩周亮.公路膨胀土路基的施工处理方法[J].河南科技，2010（1）.
[5] 张秀琴.膨胀土路基的施工处理方法[J].科技风，2011（4）.
[6] 陈善雄.膨胀土工程特性与处治技术研究[D].华中科技大学，2012.
关键词：膨胀土路基 施工处理方法 建筑安全 施工要点
中图分类号：U213 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）06（a）-0026-02
膨胀土主要是指土钉粘土成分中含有较多的亲水性的粘土矿物质，其特点是具有失水收缩硬裂和吸水膨胀软化，具有高度的可塑性。我国的膨胀土分布非常广泛，总体面积也比较大。膨胀土的压缩性低、强度高，很容易发生干缩变形、开裂湿胀，对各种建筑工程和铁路、公路路基具有很大破坏作用，引起路基下沉、边坡塌陷、松散脱落、油面开裂等各种质量问题，而且还不容易修复。因此对膨胀土路基的处理显得非常重要，施工单位必须要做好施工处理，保障膨胀土路基的质量。
1 膨胀土路基的几种处理方法
对于膨胀土路基的处理，目前国内外共有以下几种处理方法。
1.1 换填法
换填法比较可靠，但是对于膨胀土分布面积较大的地区，把膨胀土全部开挖并换掉会占用很多土地，并且各种运输和借土费用会很高，该方法非常不经济，有时还会破坏生态环境。
1.2 掺加无机结合料
无机结合料的掺加可以改变膨胀土路基的性质，常用的掺加料为石灰，这也是最成熟、最普遍的方法，粉煤灰和水作为掺加剂来改良膨胀土性质的方法也较为常见。
1.3 封闭包盖法
干湿交替的气候是导致膨胀土路基浅层破坏的主要外部原因，封闭包该法可以解决气候对路基造成的损害。通过石灰土、土木织物等来包边封闭路堤，可以阻隔气候的干湿作用影响，从而加固膨胀土路基，目前该法在国内外已经取得很大的成功。该法最大的优点就是造价低、施工方便、环境效益好，由于包盖的厚度和封闭的有效性缺乏统一的标准，该方法在推广使用方面有一点的限制。
1.4 通过土工织物来加固
大量工程实例和试验表明，在边坡路基中铺设一定的加筋材料，能够吸收部分土体产生的收缩应力，防止坡面的开裂为外界水分的渗入提供通道，还可以提高路基的整体性和抗剪强度。
2 膨胀土路基的施工要点
2.1 路基的填筑
（1）首先是填料准备，施工前要对掺合料、土样进行分析试验，检验填料的真实性；对掺合料和土样进行试验，确定填料的最佳含水量、最大干密度以及最佳含量；取土坑中的膨胀土粒径要控制在一定范围内，通常为五厘米；对掺合料质量进行控制，筛选后使用；填料、掺合料要均匀拌合，含水量控制在超过最佳含水量2%左右。（2）施工前要做好场地清理工作，要把路基所占范围内的所有草皮、地表土、树根、树木、垃圾清理干净，并且运到指定的地点废弃或者备用。还要协助相关部门拆除掉施工范围内的障碍物、建筑物等，妥善保护周围的文物古迹。（3）在填筑路基前，要进行压实试验，按照试验获取的材料用量和设计要求，选择一定的面积进行现场压实试验，直到膨胀土达到要求的压实度时为止。（4）原地面处理。在膨胀土地区修建铁路、公路，特别是修建高速铁路、公路时，在路堤填筑前，必须对原地面进行处理。（5）填筑路基时要注意以下几点：填筑前要在路基的两侧设置好排水系统，防止水进入路基引起土体的軟化，当地面的横坡坡度小于1∶5时，要把地面挖成宽度大于一米的台阶，台阶的顶面要做成内倾的斜坡；填筑时填料的铺设厚度要控制在20～25 cm之间，压实厚度要控制在15～20 cm之间；路基完工后，如果短时间内不能铺设路面，要在路堤顶部加上封层，封层的厚度要大于30 cm。
2.2 路堑的开挖
（1）开挖路堑之前，要做好现场的伐树除根和排水工作等。（2）开挖路堑时，要注意以下几点施工要求：一是不能使用掏洞取土法和爆破施工法，要采用自上而下分层开挖的方法进行；二是对于挖掘深度比较小的路堑，施工时不要一次性把边坡挖到设计的位置，要沿着坡面预留一定厚度的坡层，等待挖完路堑后再把预留的边坡去掉，并且要立即进行封闭护坡工作；三是开挖路堑时为了确保边坡稳定性，要根据边坡雨后含水量、坡度大小、土壤摩擦角度大小、地下水深度这些不稳定因素还有开挖后造成的围岩强度降低、应力释放情况，在一定的高度上设置平台，平台表面的横向坡要向内进行倾斜，纵向的坡要跟路线平行，平台上的排水系统和排水设施要连互联通，进行分层开挖时，边坡的坡面要预防留一定的厚度；四是在进行路面和路基的不连续施工时，如果路床顶面30～50 cm处时要停止开挖，要做好临时的排水防护工作。再进行路面施工时，可以用适当的填料进行填充，还要做好压实工作，如果路面和路基进行连续施工时，挖方的路段要一次性超过路床的30～50 cm，还要用相应材料及时进行回填，按照要求规范做好压实工作；五是开挖路堑之前，要在路基的顶部开挖截水沟，还要铺设管道，出口要延伸到路基桥涵的进出口。
2.3 路基的碾压
（1）根据膨胀土自身膨胀率的大小，选择最合适的碾压机器，自由膨胀率较大的土，要选择越重的压实机。（2）进行碾压时，膨胀土的含水量要控制在最佳含水量之上，通常为大于最佳含水量的1%～2%；含水量如果过高，要掺加添加剂改良或者进行翻晒；还可以在施工土地下面挖沟，通过降低地下水的水位来改变土地含水量；含水量如果过低，要对土料进行人工洒水，从而使得膨胀土的含水更加均匀。（3）摊铺填料后，等到含水量适中时要进行一次静压，然后用平地机整平，作出纵横破和路拱，确保表面的平整、没有坑洼。（4）用于改良膨胀土的掺料的含量要符合一定的标准，如果不符合标准要求应及时进行调整。（5）进行碾压时，碾压压路机行驶速度不能超过每小时四千米，要以纵向的进退形式进行，横向的接头振动压路机应该重叠0.4～0.5 m。（6）严格控制填挖交界处，可以通过台阶的方式进行搭接，长度要大于两米，均匀压实，接茬要紧密，防止和避免不均匀沉降问题的发生，压实度的检查频率要比正常规定的频率增加一倍。 3 膨胀土路基施工要求
对膨胀土路基进行施工时，必须要避开雨季，还重要最好现场的排水工作，确保路基和已经填筑好的路基不会被水浸泡。开挖膨胀土路基的各道工序必须要紧密衔接，施工要连续，分段分层完成，路基填筑经过检验合格后要尽快作业，不要越冬或者间隔太久再作业。膨胀土路基的施工要注意以下几点要求：
（1）填筑膨胀土路基时，要注意做到下面几点：一是不应该使用强膨胀土来做路基，中膨胀土要经过改良处理、加工后才能作为路堤的填料，弱膨胀土则可以根据施工场地的道路情况、水文情况、气候状况等来使用，使用没经过加工的中弱膨胀土时，要对边坡和顶部及时进行防护；二是采用中膨胀土作为主干路的路床填料時，要通过掺灰来改变土地性质，改性处理后的膨胀土胀缩率不能超过0.7；三是为了增加膨胀土作填料的稳定性，可以用石灰来做掺加剂，通过实验来确定石灰的用量，主要的依据就是强度试验参数，膨胀土在掺灰处理后胀缩率最好接近为零；四是可以使用含水量接近最佳量的中膨胀土进行路堤填筑，但是两边的边坡要用非膨胀土进行封层，路堤的顶面也应用非膨胀土进行填充。
（2）在处理主干路的路堤时，要注意做到：填高不到一米的路堤，必须要挖去地表30～60 cm的膨胀土，填充好非膨胀土，并且要按规定来压实；当地表为比较潮湿的土地时，必须要把湿软的土层挖掉然后换填上砂砾、碎石、岩石碎渣等，还可以加上石灰，最后根据规定进行压实。
（3）路堑开挖时要注意下面几点基本要求：挖方边坡时不能一次性挖到施工设计线的位置，要沿着边坡预留30～50 cm的厚度，等到挖完后再把预留的部分去掉，并且要立即进行封闭护坡；开挖路堑时，主干路路床要多挖30～50 cm的深度，还要立刻用非膨胀土或者粒料进行回填来改良土壤性质。
（4）进行碾压施工时，要根据膨胀土路基自由膨胀率大小情况选择最适宜的碾压机，进行碾压时要保证膨胀土的最佳含水量，在路堑和路基的分界处，由于两者的密实程度和含水量不相同，在进行压实时要尽量压的紧密、均匀，防止和避免不均匀沉降的发生。
4 结语
膨胀土路基的施工处理在我国建设工程中非常普遍，处理的好坏直接影响到工程的质量和安全，必须要引起施工部门的足够重视。该文在介绍膨胀土路基的特点及处理方法基础上，对施工方法进行总结，可以让相关的施工人员对膨胀土路基的处理有更进一步的认识和了解，对提高膨胀土路基的施工质量、提高工程质量具有重要的意义。
参考文献
[1] 蔡振国.高速公路膨胀土路基的施工处理管理探讨[J].科技创业家，2014（1）.
[2] 李飞，杨幸平.膨胀土路基的施工处理方法及质量控制[J].交通世界（建养.机械），2012（4）.
[3] 罗小红.论公路工程中膨胀土路基的施工处理方法[J].交通标准化，2013（7）.
[4] 韩周亮.公路膨胀土路基的施工处理方法[J].河南科技，2010（1）.
[5] 张秀琴.膨胀土路基的施工处理方法[J].科技风，2011（4）.
[6] 陈善雄.膨胀土工程特性与处治技术研究[D].华中科技大学，2012.