试论高速公路膨胀土路基施工技术
摘要
关键词
高速公路;膨胀土;路基施工
正文
由于膨胀土的特殊性,在实际进行道路工程建设的过程中会对工程质量造成影响。为了提高该区高速公路建设质量,则需要对膨胀土的工程性质进行了解,在此基础上采用多种有效的处理办法对膨胀土进行施工处理,并做好每个环节施工的监督管理工作,根据膨胀土路基施工特点针对性的开展施工作业,保证膨胀土路基施工技术的应用效果,确保可以为其他高速公路工程建设提供参考。
一、膨胀土的工程性质
膨胀土区别于其他黏性土的主要特点是:具有较强的吸水性,膨胀、收缩快且强度下降快、易出现裂缝。因此在高速公路建设过程中必须要改善土质,工程中也要保护土质不被破坏。膨胀土在不同的使用环境下具有不同的特性,所以需要根据环境来确定其性能。而膨胀率与含水量的高低成反比,含水量越高,膨胀率越低。自由膨胀率是反应土质的主要数据,也是影响的主要因素。根据我国相关交通法律的条文规定:Fs≥90%的是膨胀土;90%>Fs>65%的为中性膨胀土;65%>Fs>45%的为弱性膨胀土。膨胀土的含水量大小是决定能否进行施工的因素,也是决定施工质量的主要因素。
二、膨胀土路基的施工处理技术
1、换土施工
这种施工处理方法在高度公路路基施工中比较常用,主要应用质量达标的土对膨胀土进行换填。在实际进行施工作业的过程中,需要严格按照施工标准进行操作,要对施工区域的各方面因素进行了解,然后确定换填的厚度。将膨胀土厚度控制在合理范围内,其在施工期间不会受到外界环境因素的影响,膨胀土中的含水量也处于合理范围界限。各个地区气候环境和地形条件存在着较大的差异,膨胀土中的含水量也有所不同,所以换填厚度需要根据各地区膨胀土中含水量进行确定。一般来说,膨胀土的换土深度为2m,中性和弱性膨胀土换土深度为1m~1.5m。
2、湿度控制处理
膨胀土中的湿度较大也会对路基使用性能产生影响,在就需要做好膨胀土内部的湿度控制工作,对其收缩变形情况进行有效控制。施工单位在实际施工中,可以使用土工布覆盖在膨胀土路基表面,防止其与空气大范围接触,将土层湿度控制在合理范围内,保证膨胀土施工中的应用性能良好。
3、改性处理
改性是保持膨胀土性能比较常用的方法,主要是将膨胀土与水泥、石灰或者其他固结性的化学物质进行固化,进而提高其整体性能。石灰具有比较强的次生碳酸钙作用,与石灰固化和盐基交换之后,能形成硅酸钙、铝酸钙等物质;水泥固化作用使其胶结,从而能形成脱水结晶和矿物,保持湿度在合理范围内,进而提高路基的整体性能;NCS固化才能提高其吸水性,同时产生加筋结构,同时提高膨胀土的整体性能。
三、膨胀土的施工处理
施工前,需要在规定区域或者施工区域内取土样进行膨胀土试验,包括 CBR 值试验、液塑限试验、自由膨胀率试验等,确定其膨胀土的具体形式,同时根据试验数据确定施工方式以及改良措施。
1、准备相应的下载面
首先需清除下载面影响工程质量的土质,然后再使用压路机将路面的所有区域碾压3~4遍,保证路面的整体平整性、紧实度以及宽度达到工程设计要求,同时根据工程实际情况选择合适的材料配比。
2、测量放样
首先规划中线,同时设置一定的高程指示桩,其间隔长度通常设置为20m,然后根据相关的规范压实处理后保证其符合工程的高度要求并且达到填筑层的边缘。
3、原材料的施工管理
要使用专门的车辆进行原材料的运输,确定预料的堆放位置,并使用机械设备或者人工操作的方式进行原材料平铺,铺平后使用压路机进行碾压施工,保证整体的平整性,然后在膨胀土表面撒一层石灰,再进行碾压施工。碾压速度要进行合理控制,并严格按照相关标准进行操作。在碾压完成后需要在路基表面覆盖一层草垫,并进行洒水处理,保证整体的润湿度。通常要进行一周的施工养护,在养护期间禁止车辆行驶。
四、膨胀路基施工技术控制要点
通常情况下,高速公路路基在施工过程中,必须严格按照施工规范进行碾压,然后才能填充预先准备好的膨胀土、沟渠或者池塘的路基,清除表面的淤泥后,再填充砾石以保持强度;而对低洼的路段,清除表面物质后还需要进行含水量以及承载能力的测试。
1、分层施工
高速公路的膨胀路基施工不能选择在雨天施工,同时选择与工程施工相匹配的摊铺和碾压设备。松铺厚度保持30cm以下,压实厚度在25cm以下,同时在碾压好的土层上,铺设土方格网才能进行下一步施工。
2、粒径大小的合理控制
根据设计要求以及施工规范,高速公路的膨胀路基施工中最大粒径应该控制在5cm以下。如果含水量比较高,生石灰降水效果则不会明显,不能有效消除其膨胀性。因此应该控制粒径在3cm以下,同时严格控制土层含水量,降低膨胀特性。
3、保证压实度
在实际进行碾压施工的过程中,要使用专门的压路设备,匀速进行碾压施工。先从两边进行碾压,再进行中间部位的碾压。要保证各个区域碾压到位,不能出现遗漏的情况。对于高速公路中的关键部位,必须要按照设计标准进行碾压操作,这样才能保证高速公路路基的应用安全。
4、养生
高速公路路堤质量对整个工程质量的影响比较大,在对该部位进行碾压的过程中,也一定要保证整体的规范化操作,对路堤中的含水量进行有效控制,同时进行针对性的养护处理,做好洒水养护,并进行科学防护,保证路堤建设质量。
结语:高速公路建设规模在不断扩大的过程中,很容易在膨胀土地区进行施工作业,为了提高高速公路的质量和效果,加强对高速公路膨胀土路基施工技术的研究具有一定的必要性。膨胀土对高速公路路基建设质量的影响比较大,在实际施工中需要对膨胀土的特性进行了解,制定针对性技术处理措施,并根据实际情况选择适宜的施工方法,对膨胀土的影响因素进行有效控制,保证整体的施工质量。
参考文献:
[1]吴茂洲.高速公路膨胀土路基施工技术[J].交通世界(运输.车辆)(5):170-171.
[2]唐燕.高速公路工程中的膨胀土路基施工技术[J].中国新技术新产品,No.299(13).
[3]杜丽娟.谈高速公路膨胀土路基施工技术[J].山西建筑,2013(27):132-133.
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