试论高速公路膨胀土地段路基施工技术 2页

城市建筑┃道路•铁路┃URBANISMANDARCHITECTURE┃ROAD•RAILWAY试论高速公路膨胀土地段路基施工技术ConstructionTechnologyofExpansiveSoilsRoadbedofExpressway■彭鲁华■PengLuhua[摘要]最近几年以来，由于高速公路的普及率越来越高，性能。70%灰土加上30%砾石，从最大程度上增加了路基的我国很多地区的高速公路都存在着由膨胀土所引发的各类2.膨胀土工程特性强度。在施工的过程中，根据实验结果的对原有膨问题，继而对交通安全构成了严重的威胁，需要社会各界（1）崩解性。膨胀土在遇水膨胀后如果处于无胀土路基的设计方案做出了一些调整（图2），具体对其进行重点关注。基于此，本文主要结合实例，针对高侧限的条件中则会出现吸水湿化的现象。不同种类如下：路床底部下方加入弱膨胀土；较为湿润的地速公路膨胀土地段路基的施工技术进行了探讨。的膨胀土所具备的崩解性也就不同，针对强度较高方在填筑之前先铺盖一层石灰土。的膨胀土来说，遇水后几分钟内就会完成崩解，但[关键词]高速公路膨胀土地段路基施工技术是强度较弱的膨胀土却需要经历比较长的时间。（2）超固结性。由于膨胀土具有超固结性、天然空隙小、[Abstract]Inrecentyears,thehighwaybecomesmoreand干密度大以及结构强的特点，当施工方对路基进行morepopular.Therearevariousproblemsofhighwaycaused挖掘时，就会将超固结应力从膨胀土土体中释放出byexpansivesoilinmanyplacesofourcountry,whichthen来，让边坡和路面形成不同程度上的谐和膨胀现象。posesaseriousthreattothetrafficsafety,attractingattention（3）胀缩性。由于膨胀土在遇水后会出现体积膨胀，图1膨胀土路基填筑设计方案fromthesociety.Basedonthis,thispapermainlycombinesthe从而会引发路面凸起的现象，如果在膨胀的过程当instance,discussedtheconstructiontechnologyofexpansive中收到阻碍，会产生一定的膨胀力；当膨胀土丧失soilsroadbedofexpressway.水分后体积收缩，形成开裂，引发路面下沉。（4）多裂隙性。裂隙现象基本可以被分成三种，即为垂[Keywords]expressway,sectionofexpansivesoils,roadbed,直裂隙、水平裂隙以及斜交裂隙。裂隙一旦出现就constructiontechnology能够将膨胀土的土体分割成多形状的块状，例如菱形块和短柱块等。目前比较常见的路基边坡的损坏由膨胀土引发的工程类问题一直以来都对路基几乎都由裂隙所造成，而滑动面的出现也需要收到图2膨胀土路基填筑优化方案施工带来了严重的影响。膨胀土地段的路基经常会裂隙软弱结垢面的控制。（5）强度衰减性。抗剪强2.膨胀土的施工处理出现基底变形，路堤压实度不稳定的现象。而且针度是膨胀土的变动强度中最为典型的一种，其具备（1）换土。此种方法比较常见，在操作的过程对那些面积较大的路基填挖地段中，由于应力同变超高强度以及超低残余强度的特点。此外，由于膨当中需要严格按照相关的规定来进行操作，并且需形的重复作用，继而让道路本身的稳定性大幅度降胀土具有超固结性和强度高的特点，以至于当土体要结合当地的气候辩护来对土深进行调整。临界深低，往往会导致滑坡、坍塌以及开裂等事故的发生，受到的风化作用时间增加时会造成抗剪强度急速降度所指的是位处于一定深度中的膨胀土不会收到任对高速公路造成不同程度上的破坏。基于此种情况，低的现象。其中，抗剪强度降低的速度和幅度主要何外界因素的影响，临界深度的含水量是临界含水解决由膨胀土引发的各类问题是未来需要去完成的是通过膨胀土土体的结构和状态来进行定义。（6）量。但是，由于不同地区的气候存在着很大的差异首要任务之一，这需要国家以及工程类专家的共同风化特性。膨胀土比较容易受到外界环境和气候变性，所以临界深度和临街含水量并不是相同的。一努力才能够得以实现。化的影响，在路基开始挖掘以后，膨胀土土地在风般情况下，强膨胀土的换土深度为2m，中、弱膨胀一、工程概况化作用下非常容易出现碎裂、剥落以及泥化的情况，土的换土深度则在1～1.5m之间。（2）湿度控制。某高速公路在施工过程中受到了不良地质条件从而造成土地强度变弱的后果。对膨胀土的湿度进行控制是解决膨胀土问题的有效的影响。其中膨胀土是最为主要的核心问题之一，3.膨胀土的危害方法之一。具体控制方法如下：在施工的过程当中此地段膨胀土的形成主要是受到冲洪积的影响，分由膨胀土所引发的工程问题一直以来都让工程使用土工布以及粘土将路基进行全面地密封，避免布的厚度在8m以上。通过对现场的土质样本进行界中的各个企业觉得十分的头疼。由于其具有着浸其能够同外部环境产生直接的接触。这种做法能够分析后得出如下结论，此路段膨胀土的化学成分主水膨胀、缺水收缩以及边坡渗水强度下降的诸多特有效地对膨胀土的湿度进行控制。（3）改性处理。要包括如下几种：SiO2、Al2O3、TiFe2O3以及K2O等。性，从而让路面、桥梁、水利以及其他建筑都难逃此种方法主要应用的是水泥、石灰以及其他一些固另外，在膨胀土中，粘土类矿物占据了总比例的魔掌。目前，伴随着我国经济和科技水平的不断进化材料，由于这些固话材料同膨胀土之间能够出现52%～58%，其中蒙脱石的含量最高，达到了25%～步，工程界以及在应对膨胀土问题时有了一些可行化学性固化，所以能够将膨胀土的强度以及稳定性30%；而粒状类矿物则占据了总比例的42%～46%。性较高且效果较好的方法。大幅度的增加。其中，石灰具有非常强的次生碳酸沿线土样的自由膨胀率达到了48%～68%，其中的膨三、高速公路膨胀土地段路基施工技术钙较结性，当其完成化学固化之后，同盐基进行交胀力为15～60kPa，由此可见，膨胀土本身的胀缩1.膨胀土路基处治方案换则会生成类似硅酸钙和铝酸钙等矿物质；而水泥量较大，达到了弱等到中等的膨胀潜势。通过（图1）我们能够清楚的看到，膨胀土路在化学固化之后能够胜出脱水结晶和矿物，从而将二、膨胀土概述基填筑作业所采用的设计方案为“三加一”，即为在膨胀土的液限减少，达到提高其抗剪强度的目的；1.膨胀土的构成三层膨胀土填筑完成之后，加铺一层灰土。在这里NCS固化材料的作用主要是将膨胀土的吸水功能加膨胀土主要是由蒙脱石等矿物类成分所组成，值得注意的是，灰土的下方需要再铺一层宽为大，从而将相对应的微型加筋结构生成出来。粘粒成分是亲水性矿物质。其中，氢氧化铝八面体2.58m的CE131土工网，并且在灰土中加入6%左右3.膨胀土的施工技术片同硅氧四面体片对于膨胀土本身的物理性质所带的石灰。此外，针对路床填料来说，对土场中的土（1）路基填料来的影响最大。膨胀土的结构通常为三层类型，包源做出了实验，按照4%和6%的比率独对灰土进行了膨胀土并不适合被应用到路基的填料当中，但括两个四面体片和一个八面体片，由于每个分层之对比分析。根据最终的分析结果将填料确定为6%计如果应实际的施工需要必须使用膨胀土来作为填间的水化离子具有着超强的吸附水性能，从而大大量的灰土，其中CBR的数值为39.9%～79.7%之间，料，则需要对原有的施工方案进行调整，具体如下：地增加了膨胀土本身所具备的膨胀性能和压缩膨胀量控制在0%～1.81%之间；上路床所使用的是首先，应该选择弱性膨胀土来进行操作，并且注意225n仅应用于路基的下层位置中；其次，内部填筑膨胀施工中遇到了树量较多的情况，则需要将距离调整颗粒的粒径控制在2cm以内。土，外部填筑其他土质或者是经过改良后的膨胀土。到5m以外，即为成树树高的1.5倍左右。四、结语外层膨胀土的厚度可以结合施工现场的气候来进行（3）路基高度综上所述，高速公路膨胀土地段路基施工技术适当地调整；最后，在施工中如果必须要完全使用膨胀土在填筑完成以后，会在风化作用下出现还存在着诸多的不足之处，由于膨胀土的特殊特性，膨胀土来进行填筑的话，需要按照下强上弱的顺序湿胀干缩的现象，随之就会出现因强度变小而造成如果不对原有的施工方案进行及时地处理和改善的来进行作业，并且需要重点注意厚度的均匀性，避的路面下沉。由于膨胀土高速公路经常会受到大量话，将非常出现各种不同程度的破坏类事故。因此，免出现沉降事故。的行车荷载作用，以至于非常容易因下沉外挤而造在今后的施工中，施工企业需要积极的改善膨胀土（2）路基断面成沉陷量超编的情况。为此，膨胀土路堤的高度一的性能，以此来确保工程质量。在对路基断面进行设计时应该遵从如下要求，定不能过高，最好在3m一下。如果超出了3m的范参考文献通过将由膨胀土的湿度问题所带来的问题进行有效围需要调整它沉降的稳定性，而针对超出6m范围[1]商庆森,谢新柱,关瑞士,等.曲荷高速公路膨胀地解决，从而将路基系统的波浪变形问题有效地杜的情况则需要对路基进行适当地加宽。土路基与路基处治技术研究[J].公路交通科技,绝。具体的措施是，在操作过程中需要注意调节膨4.施工要点2013(12)：10-14.胀土的湿度，保证土基中的水分能够保持在一个平（1）将膨胀土层进行粉碎。高速公路膨胀土地[2]吴茂洲.高速公路膨胀土路基施工技术[J].交通衡且稳定的状态当中。笔者对如何减少水分的不均段路基施工需要根据实际的情况来对膨胀土层进行世界：运输·车辆),2013(5)：168-169.匀变化做出了如下的建议：1）尽可能地将路基断面粉碎处理，并且重点注意将膨胀土的压实厚度控制[3]马素幹,牛其悦,张连燚.浅谈高速公路膨胀土路的横坡设置的大一些，并在特殊情况中加加设防渗在30cm的范围之内，松铺厚度控制在25cm。此外，基的施工[A]//公路交通与建设论坛[C].2003.漏层。2）将路肩的宽度放到最宽，最佳的宽度为在上土之前需要对膨胀土层进行碾压，并且用石灰[4]赵永军.谈高速公路膨胀土的路基施工[J].山西2m或2.5m以上；路肩横坡加大，便于排水；路肩在其表面进行铺设。（2）将土层粒径控制在合理的建筑,2013,39(3)：139-141.同路面的结构层用料需相同，并且设置不透水面来范围之内。根据以往的高速公路施工要求可知，膨（作者单位：中铁二十三局集团第一工程有限公司，防止渗漏。3）边沟需要更大、更深，同时远离路面胀土地段路基的路径需要控制在5cm以内。此外，日照276800）的结构层。4）路面的两侧不能够出现树木，尤其是如果膨胀土层当中的水分较大，并且在使用生石灰针对那些生长非常快且吸水性超强的树种。如果在后并没有得到明显地改善的话，则需要将路基土层（上接第189页）2.技术措施升为44.2℃，施工中测得的实际温升值均在43℃收缩，根据具体情况考虑加入抗裂纤维。（1）将早强水泥更换为普通水泥，并采用以下。3构件因荷载或干缩作用易产生裂缝。设置分布60天抗压强度指标，将水泥用量从460kg/m降低到4.效果评价333钢筋，使混凝土构件出现裂缝后，钢筋应力不超过330kg/m，增加100kg/m矿渣粉，增加5kg/m粉最后一个施工段浇筑完成5个月后，经过多次钢筋的屈服强度，从而使构件裂缝趋于数量多而宽煤灰。砂含石按实际量扣除，同时调整石子级配，细致检查，未发现有害裂缝，结构各项指标符合设度小的态势，裂缝虽分散化但避免了宽缝的出现。增加5～10mm石子的含量，以达到减小石子孔隙率计和规范要求。实践证明，本工程采用的技术论证、3采用小直径密布钢筋，间距不宜超过150mm，最佳的目的。混凝土中添加聚丙烯纤维0.9kg/m，进一试验评价、控制措施对控制钢筋混凝土结构裂缝的间距范围为80～120mm。步提高表面抗裂能力。发生、发展行之有效，对同类工程具有一定的借鉴2.放、抗结合，改善约束条件（2）加密墙体水平钢筋，直径和间距改为价值。尽量缩短混凝土构件浇注施工的时间间隔，减12@100、14@100和16@100，阳角部位设置50×60五、结语小约束作用。充分考虑施工时的气候特征，在钢筋×2的钢丝网。（1）后浇注混凝土构件受到先浇注混凝土构件混凝土结构施工过程中，合理设置临时温度收缩的（3）加强养护，拆模前松螺栓后，即开始从墙的约束，其作用效果表征显著。早期温升产生的构“后浇带”，在正常的施工条件下，考虑有效温降和顶浇水养护，拆模后覆盖塑料薄膜，花管淋水养护。件内外温差和后期温降导致的收缩作用对裂缝发生收缩力的前提下，通过最小伸缩间距计算，“后浇带”在冬期施工阶段，选用1层塑料布外设2～3层防火有不利影响。间距一般取20～30m，保留时间不小于60d，此时阻燃帘被覆盖保温养护。（2）为保证钢筋混凝土构件安全可靠，施工前混凝土早期温度及30%以上的收缩已经完成,“后浇（4）加强温度控制。混凝土泵的出料口部位设必须对工程进行多参数、多工况的仿真计算分析，带”部位钢筋连续不断，且局部加强，混凝土选用置电子测温探头，用于测量混凝土的入模温度。施制定相应的多元化抗裂方案，提高混凝土结构耐久补偿收缩混凝土，强度提高一个等级。工作业面设置3个普通测温计，测量混凝土构件外性，保证结构安全。3.控制温度，保持湿度部环境的大气温度。环境气温读数取平均值。（3）粉煤灰、矿渣粉等掺合材料对水化热的影对于大面积、大体积、超长、薄型构件可考虑3.指标测定响仍需进一步试验研究，以获得可靠的数据支持，采取分仓浇注混凝土的施工措施。混凝土构件模板（1）耐久性从而保证施工质量。各品牌、品种的水泥水化热的宜延长拆模时间，拆模后混凝土内外表面的温差不氯离子渗透和碳化试验结果均满足规范要求。差异系数较大，施工前须按选定的配合比作混凝土得超过15℃，拆模时的混凝土强度不宜低于5MPa。经150次冻融循环后，强度损失1.06%，重量无损水化热试验或混合胶凝材料的水化热试验，同时在混凝土尽可能降低入模温度，振捣过程中严禁扰动失，外观完整。1.2MPa水压稳定8h后，无渗透现制定方案时，必须结合试验数据，分析外约束应力、钢筋，混凝土在适宜时间采用二次振捣。加强保温象，试块劈开后，渗水高度为13mm。裂缝间距、内约束应力三个指标，以期取得较好养护措施，减少内外温差，终凝后立即进行浇水养（2）强度效果。护，模板拆除后可采用草帘、塑料布、毛毡等材料经实践证明，各施工区域的同条件养护标准试（4）根据工程实践证明，混凝土降温阶段3d进行浇水养护，养护时间不宜低于14天。块其60d的抗压强度最低值亦高于62.0MPa。但各内的降温速率常大于2℃/d。依据实测温度推算出四、工程实践施工区域的实际强度指标依初始温度不同而产生相计算时段前累计应力用以控制降温速率，以不超过1.工程概况应波动。混凝土即时抗拉强度为判定指标更为可靠。2该工程建筑面积为142268m，地上部分为（3）绝热温升参考文献22103065.6m，地下部分为39202.4m，其中地下四假定在混凝土周围没有任何散热条件，没有任[1]裴勇.混凝土结构早期裂缝控制[M].北京：科学2层人防为9300m，型钢混凝土混合结构。基础底板何热损耗的情况下，计算水泥和水化后产生的水化出版社,2004.东西方向长116.25m，南北方向宽88.4m。热量全部转化为温升后的最后温度，经计算绝热温（作者单位：北京老京华建筑公司，北京101100）226