浅谈膨胀土路基施工技术的应用

张艺冠 张改伟

摘 要： 路基是公路工程重要构成部分，其承载力直接影响工程质量及使用年限。膨胀土路基压缩量较高，强度低，不利于公路工程稳定性，必须选取相应施工技术，切实提升路基施工质量。本文在充分掌握膨胀土概况的前提下，对公路工程膨胀土路基施工准备及技术要点进行了分析与探究。

关键词： 膨胀土路基；概况；施工准备

膨胀土是一种分散性较高、胀缩性能大的特殊粘土，具有多裂隙性、超固结性和湿胀干缩等特性。当公路路线不可避免地穿过膨胀土这种不良工程地质时，必须采取一定的工程措施对膨胀土进行处治，否则，路基易产生溜坍、滑坡等破坏，还会产生收缩开裂、松散、剥落等病害，轻微的变形会降低公路的行驶质量，严重的变形会导致路基路面失稳破坏。为此，必须结合当地实际情况，合理制定施工方案，规范施工工艺，做好施工质量控制，提升工程建设整体质量。

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。在公路建设中必须处理好改性，避免对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、公路工程膨胀土路基施工准备

1、施工机械配置

应在充分掌握施工现场实际情况的基础上确定材料数量及规格，不仅要满足施工要求，还应当避免出现设备闲置问题。待设备进入施工现场之后，由专门操作人员调试设备参数性能，确保其正常运行，防止后期出现机械故障。现阶段公路工程规模大、线路长，在施工阶段还应做好设备维护及保养工作，定期检测设备使用性能，及时更换受损零件。

2、填筑土料试验

首先应当勘测施工路段实际地质条件，通过土性试验确定各项参数指标，进而判断填料膨胀性。保证填料含水量满足施工要求，根据实际情况采取晾晒或洒水处理措施。若填料粒径过大，不仅增加后期碾压施工难度，也不利于提升路基填筑稳定性，其最大粒径不宜超过5cm。其次进行现场生产性试验，确定松铺厚度、水泥掺用量等，确保填料均匀性。

三、公路工程膨胀土路基施工技术要点

随着社会经济的快速发展，国家对公路建设投入不断增多，公路施工建设过程中常常会遇到膨胀土，为减少其对公路质量的危害，施工单位必须运用科学的措施方法进行膨胀土路基施工，只有这样才能最大限度提升工程质量。

1、基底处理

清除干净施工范围内碎石、植被及腐殖土等杂物，回填局部坑洼地带，并适当压实，确保压实程度达到施工要求。按照相关标准设置截水沟、排水沟，施工现场排水通畅，防止出现积水现象，对路基施工质量造成影响。若坡度大于1：5时，在边坡部分开挖台阶，台阶宽度宜大于2m，顶面设置为内倾斜，坡度为2%—4%。待施工现场清理完毕且验收合格之后，全面静压施工路段，此阶段尽量避免振动碾压，降低原有路面强度。在碾压过程中实时观测基层含水量，防止出现过干或“弹簧”现象。

2、取土及布土

将填筑土料从取土场运送至施工路段，并检测各项指标参数，含水率误差控制在1%—2%之间，确保满足施工要求之后方可应用在施工之中，由专人负责指挥卸料，根据松铺厚度确定卸土间距，为后期施工提供便利。具体操作为：以运输车辆装土体积为依据，计算其实际摊铺面积，在工作面划出方格进行卸料。通常情况下，先进行低洼路段填筑，采取封层平行摊铺的施工方式，由上而下依次施工，合理控制每层土料摊铺厚度，一般为20cm左右。严格按照施工方案要求确定布土密度，确保填料摊铺厚度满足施工要求，同时也能够减少摊铺量，提升施工效率。待摊铺作业完成之后进行初步整平，在此过程中需采用推土机，局部机械施工不到位部分及时组织施工人员修整。

3、路拌施工

根据填筑土料干容重、压实厚度等参数，计算实际所需水泥量，随后进行水泥摊铺作业，严格按照计算结果确定水泥用量，达到改善膨胀土结构目的，提升其稳定性，禁止存在摊铺不到位部分。待确保水泥摊铺质量达到标准，采用旋耕机或路拌机进行拌合作业，为保证填料均匀混合，结合填料松铺厚度确定拌合深度，深入下承层5cm以下。拌合过程中填料含水量过低时，还需适当洒水以提升其强度。若存在较大土团粒径，应及时采取破碎处理措施。90%以上土团粒径在5cm以内。

4、精平及碾压

精平过程中需要采用平地机，合理控制表层平整程度，并形成相应路拱。平地机整平后可能会出现粗集料带或集料“窝”，组织专门施工人员消除此类问题，及时找平局部低洼地带。通常平地机刮平通常由两侧至路基中心，适当快速静压，提高填筑材料密实程度。待精平施工结束检测填料性能，通常采用EDTA二钠标准液滴定的方式，检验水泥剂量是否与设计要求保持一致，填料含水量与最佳含水量误差控制在-2%—+3%范围内，对于不符合要求的调料进行晾晒或洒水。

在正式碾压前可选取相应路段进行试验施工，确定最佳碾压次数及组合方式，以此为依据进行碾压施工。首先采取快速静压，提升填料稳定性及密实程度，随后进行振动碾压，碾压顺序由路基两侧至中间逐步推进，相邻两幅工作段应保持一定重叠范围，以免路基漏压。待碾压施工结束，按照标准检测碾压质量。要求表面不存在明显轮迹、平整且无起皱现象，压实程度满足公路工程施工要求。若存在压实不到位部位，应分析具体原因，再次碾压施工直至压实度达到设计标准。

5、台后填土

各层填土碾压成型后，需组织相关人员进行及时验收，具体内容涵盖压实度、灰剂量、高程等，弯沉验收作业需用于上路床顶层。随后选取薄层填筑桥台背后、涵洞等位置的土层，且在20cm以内控制其松铺厚度，因施工作业面相关因素制约，此位置土料需在相近路段完成各项施工流程后，通过推土机向所填位置放置，且做好整平、碾压作业。如边角位置压路机碾压难度大时，可选取小型夯实机械进行施工，以此确保其压实度满足施工规定。

四、结束语

综上所述，伴随社会经济发展速度的快速提升，我国公路事业也得到了极大的发展。膨胀土技术的合理应用，可全面提升工程建设的质量，为此得到了广泛的应用。本文在全面分析膨胀土性质的基础上，对施工要求及施工工艺进行了探究，以期提高路基稳定性、延长公路使用年限。

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