谈高速公路工程中膨胀土路基的施工工艺.doc

谈高速公路工程中膨胀土路基的施工工艺摘要本文在分析膨胀土的识别与危害的基础上重点就高速公路工程中膨胀土路基的施工工艺进行重点探讨关键词高速公路膨胀土路基处理措施施工工艺中图分类号文献标识码文章编号前言长期以来膨胀土都影响着建筑工程的施工质量和正常开展由于膨胀土具有边坡浸水后强度下降见水膨胀失水收缩等特性因此会对膨胀土地区的工业建筑和民用建筑施工造成不利影响高速公路工程也不例外从整体上看我国存在很多的膨胀土区域当涉及到高速公路工程的建设时由于填筑土方的工程量会比较大完全采用膨胀土地基显然很难满足公路工程建设指标的各种要求但在保证高速公路工程施工质量的前途下公路工程相关部门可以通过先进科学技术和现代化施工工艺的指导对膨胀土地基进行科学处理并做好高速公路工程完工后的保护工作确保公路路基的建设质量和公路工程预期建设目标的实现尤其是近年来在膨胀土微观结构特征及其工程性质研究方面取得的成就已经找到了科学有效的膨胀土路基处理方式一膨胀土的识别在进行高速公路工程路基施工时首先要确定膨润土的性质和类型以便根据其特性和工程路基的实际需要采取有针对性的施工工艺或处理方法进行有针对性的施工通过对过去膨润土地区工程施工的调查和总结后不难发现导致建筑工程质量问题的根本问题并不是膨润土本身而是对膨胀土特性的误判未能采取有针对性的施工技术和建筑工艺虽然目前还未形成统一的膨润土识别标准但是基本都涵盖了抗污含量自由膨胀率膨胀土的液限塑性指数等在识别过程中可以采用室内简易定量和现场定性指标相结合的判定方法具体说来主要涉及到以下几点自由膨胀率在及以上多出露于二级或二级以上阶地山前丘陵和盆地边缘地形平缓无明显自然陡坎常见浅层滑坡地裂新开挖坑槽壁易发生坍塌等建筑物裂隙随气候变化而张开或闭合裂隙发育常见的有光滑面与擦痕面两种情况有的裂隙中充填灰白色灰绿色粘土在自然条件下呈硬塑状态凡具备以上这些条件的土均可判定为膨胀土对土质进行判定后另外还要再对其进行粘土矿物基本指标力学强度等全面研究二膨胀土的危害在高速公路的建设中如果不解决好膨胀土问题就会使公路工程在竣工通车后出现一系列问题影响交通运行甚至威胁到人们的生命财产安全膨胀土引起的危害主要有以下几点引起高速公路路堤与构造物衔接处不同程度的沉陷进而造成高速公路路面破坏或者桥头跳车等现象路基边坡受浸水等多种因素的影响可能出现结构失稳引起的滑坡等灾害阻碍道路的正常交通受膨润土膨胀或收缩的影响可能引起路堤的整体移动或者桥台的损害路面横坡变缓造成路面的积水通道涵身出现凹陷或者沉降缝拉宽导致漏水等三膨胀土路基的基本处理方法目前针对高速公路膨胀土路基的处理方法主要有湿度控制换土和对膨润土的改性处理三种方法一湿度控制法湿度控制法根据对膨润土处理的形式可以分为保湿法和预湿法包括预湿工作原理就是通过控制膨润土含水量的变化保证其水分的稳定性进而达到预防膨润土膨胀或收缩变形的目的预湿法指的是通过对地基土的浸泡或加盖非膨润土实现膨润土的湿度平衡保湿法主要是隔断外界大气对膨润土的影响例如可以使用粘土或者土工布对膨润土路基进行封盖避免膨胀土与外界大气直接接触尽量减少膨胀土内部的湿度迁移水利工程建避免膨润土内部水分的流失维持膨润土水分及结果的稳定性二换土法顾名思义换土法就是把高速公路路基下的膨润土挖除掉换上能够满足施工要求的其他土质如砂砾土等非膨胀土这是一种非常简单有效的方法但是由于高速公路的施工量比较大对于需要大规模换土的区域该方法并不适合在进行换土时换土的深度要最低要达到基本的临界深度临界深度是指膨润土基本不受外界环境影响的深度具体要根据路基所承受的负荷膨润土的特性气候条件等多种因素进行确定通常情况下中弱膨胀土的换土深度为强膨胀土在上下对于具体的换土深度要进行充分的调研三膨润土的改性处理对膨润土的改性处理主要是指在膨润土中通过与石灰水泥等材料的物理化学反应对膨润土的特性进行改进从而达到提高膨润土强度降低其膨胀的潜势或保持水的稳定性等目标具体说来主要有水泥固化石灰固化固化等方式在具体选择过程中要根据高速公路路基施工的实际和具体的施工工艺进行综合性的考虑确保膨润土改性的技术性和经济性四高速公路的膨胀土路基的施工工艺一路基高度施工控制由于膨胀土路基会由于风化作用浸水等因素的影响出现失水干缩遇水膨胀的特点如果高速公路的路基高度设计过高则在后期可能会出现不同程度的沉降因此高速公路的膨胀土路基设计不易过高如果施工高度超过米则必须考虑到路基的稳定与沉降等问题当施工高度大于米时则必须预留出相应的沉降量采取路基加宽等有针对性的加强措施确保路基高度的合理性和稳定性二路基断面施工路基断面横坡尽可能大必要时设防渗层路肩尽可能宽一些以利于保持路面下土基内水分的稳定最好不小于路肩横坡要尽可能大一些以利于排水路肩与路面结构层用相同的材料铺砌以利于保持路幅内土基水分的均匀性并铺较薄的不透水面层或做防渗处理以防水分下渗路侧不应种树尤其是生长速度快吸水量或者和蒸发量比较大的树种三路基排水施工工艺由于高速公路的膨润土路基在遭受雨水侵袭时会严重影响到路基的稳定性因此膨润土路基排水设施的施工是至关重要的在施工前要根据路基施工的实际进行科学合理精心的设计首先要做好路基路面的工程施工保证地表水的排水顺畅避免地表水下渗对路基造成的不利影响对于地面的排水沟渠尤其是近路沟渠必须进行加固和铺设避免冲刷过度导致的渗漏其次边沟的施工要与普通路基有所区别可以适当加宽加深在路堑边沟的外侧应当设置平台这样可以对路基的坡脚进行有效保护再次在路基的堑顶还应当设置截水沟截水沟纵坡应利于排水避免流水对坡面和坡体的不利影响保证坡脚的稳定性最后还要防止地基基底的过分干燥如果大量失水会引起地基的干裂收缩不利于地基的稳定性四路堑施工工艺路堑施工前应先进行截排水设施的施工将水引至路幅以外边坡施工中宜采取临时防水封闭措施保持土体原状含水量挖方边坡不要一次挖到设计线沿边坡预留厚度一层待路堑挖完时再削去边坡预留部分并立即进行加固和封闭处理宜用支挡结构对强膨胀土边坡进行防护支挡结构基坑应采取措施防止暴晒或浸水膨胀土地区的路堑高速公路一级公路的路床应超挖并立即用粒料或非膨胀土分层回填或用改性土回填按规定压实其他各级公路可用膨胀土掺石灰处治此外在膨润土路基的施工过程中还要确保路基的压实度和强度等施工指标符合国家的相关建设标准和规范要有效控制膨润土的含水量确保各项施工措施和施工技术的贯彻与执行五膨胀土路基的施工技术要点一膨润土土层的粒径控制高速公路路基的相关施工规范对膨润土路基施工时的最大粒径做出了规定一般要求在以下但是当土层的含水量偏高时石灰石不能有效发挥应有的作用不能完全消除膨润土的膨胀特性这时膨润土的土块很难与石灰料进行充分的拌合尤其是在施工环境温度较低时水分的蒸发量不大膨润土的土层容易结块势必会影响到路基的施工质量在这种情况下通常需要通过摊平机械和拌合机械的反复交叉作业尽量将膨润土的颗粒控制在以下进而有利于膨润土中水分的蒸发便于路基施工质量的提高二路堤填筑的连续性与路堤养生在进行路堤施工时要保证施工质量需要做好以下几点在路堤进行摊铺与推平施工后要对路堤进行碾压这时必须把握好碾压的时机要最膨润土含水量最佳时进行在含水量较小是要洒水拌合均匀并达到最佳含水量后再进行要保证各道工序在施工上的连续性做到紧密衔接要经过检验合格后方可进行下一道施工当土层压实后如果不能进行及时施工则需要对路堤采取养护措施如对路堤进行覆盖等同时要做好高速公路膨润土路基的防风保湿和防水等方面的养护工作在进行膨胀土路堤施工时要尽量避免在雨天施工并在施工现场做好排水设施三加强压实膨润土路基的压实与普通路基相比应当有所区别在选择压路机时应当选择的轮胎压路机或与重型振动式压路机压路机的形式速度通常要维持在以下碾压时直线段要采取由两边向中央的碾压方式小半径曲线要采取由内侧向外侧纵向进退的碾压方式在横向接头位置三轮压路机一般需要重叠后轮的一般距离振动压路机要重叠对于前后相邻的位置则需要纵向重叠最终完整碾压避免漏压或死角对于桥台结合处路堤与路堑分界处等关键部位一定要确保碾压质量做到无漏压无死角考虑到膨胀土路堤的沉降路堤边缘则应各加宽路基成型后刷坡整平六膨胀土路基施工的质量控制措施一加强对路基施工的质量检验要想保证膨胀土路基的设计与施工质量都能够满足高速公路工程施工中各项规定达到相应的规范与标准要求就必须对膨润土路基的施工进行质量检验其中检验的主要内容有路堤的水平位移沉降量含水量压实度等对于监测出的数据要进行科学的分析确保路基各项指标的正常与稳定对于达不到相关要求的要及时找出原因所在并采取相应的整改方案为高速公路的膨胀土路基的高质量施工提供理论上的支持和帮助二做好膨胀土路基的设与养护在开展高速公路工程施工前设计部门必须做好充分的实地调研结合膨胀土路基的特性详细了解路基工程施工建设中涉及的各个环节确保工程图纸的设计质量同时相关人员要做好图纸会审工作及时发现在工程设计中存在的缺陷和问题并采取有针对性的解决措施尽量避免设计缺陷和设计质量不高带来的设计变更等问题否则不但不利于工程整体方案的经济性和施工的便利性也不利于膨胀土路基施工质量的提高此外在施工结束后对膨胀土路基的的养护工作也是至关重要的科学的养护有助于膨胀土路基的稳定性延长高速公路工程的使用寿命和综合效益的实现三加强岗位培训落实路基施工岗位责任制膨胀土路基施工技术和施工工艺需要具备专业技术性的人才进行指导与实施这时加强对相关人员的岗位培训就显得尤为重要除了使相关人员具备基本的膨胀土路基处理的专业知识与技术外还需要通过培训活动增强施工人员和技术人员的质量意识和责任意识认真落实膨胀土路基施工中涉及到的相关任务和职责实行岗位责任制确保各项质量控制措施的贯彻与落实四对路基施工全过程实行有效监控膨胀土路基的高速公路工程的施工是一项系统复杂而又艰巨的任务在施工过程中会涉及到很多的部门人员和施工环节任何一个方面出现失误都将会对高速公路路基的施工质量造成不利影响因此相关部门和人员要加强对膨胀土路基施工的质量监控通过构建健全完善的工程质量保证体系对高速公路路基施工的全过程实行有效的动态监控对于在监控过程中发现的问题和失误要及时采取应对措施并最终进行质量检验确保膨胀土路基施工在各个施工环节的质量和水平对于严重的质量问题要依据相关规定追究责任人的相关责任此外要注重对膨胀土路基施工质量问题的经验积累避免类似质量问题的再次出现持续提高膨胀土路基的施工质量和水平结束语综上所述膨胀土是影响高速公路路基施工质量的重要因素具有一定的危害性施工技术人员只有在具体施工过程中采取积极有效的应对措施严格遵守相关施工标准和施工技术规范优化膨胀土路基及边坡的设计与治理方案才能确保高速公路工程的安全性和经济性确保高速公路工程路基施工预期目标的顺利实现提高高速公路工程的综合效益