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【摘要】近几年，随着我国高等级公路的大量兴建，不可避免的会遇到各类膨胀土工程灾害。因此，加强对路基膨胀土问题的研究已迫在眉睫，结合某高速公路工程施工实际情况，在这里简单的对膨胀土路基施工技术进行分析，供大家借鉴和参考。本文根据自身对膨胀土路基的认识，并结合工程实例，對高速公路膨胀土路基施工处理技术作一些探讨。
【关键词】高速公路，膨胀土路基，施工技术
中图分类号：U238文献标识码： A
1.前言
膨胀土是指粘粒成份主要由强条水性矿物质组成，并且具有显著胀缩性的粘性土。。为了保证道路在较长时间内路基的稳定和路面的平整度，达到安全、舒适行车的目的，必须解决因膨胀土而造成的一系列工程问题。
2. 膨胀土在公路建设中的影响简述
膨胀土指具备了较高的吸水性，在吸水后明显膨胀但水分失去后又明显收缩的高液限粘土。膨胀土主要矿物成分是蒙脱石，它是高塑性粘土，本身的承载力较大，但因具备吸水后膨胀、失水后收缩、反复胀缩导致变形、浸水后承载力明显减少等特殊性质，导致其性质特别不稳定。
膨胀土通常会使建筑物发生不均匀的竖直方向或者是水平方向的膨胀、收缩或变形，导致建筑物位置移动、发生开裂和倾斜等不良影响，而且这些现象出现频率高。膨胀土多位于我国的河北、河南、广东、山东、山西、云南、湖北、安徽、江苏等地。膨胀土作为特殊的土质，在进行公路建设时，常用换土、改善土性、预先浸水及控制含水量等对策应对。
3.施工注意事项
3.1.使用膨胀土作为路基填料时，要求掺灰处理后的膨胀土其涨缩总率接近零为佳。
3.2.路基两边边坡部分和路基顶部要用非膨胀土作为封层，必要时需铺一层土工布，从而形成包心填方。
3.3.膨胀土的含水量应控制在最佳含水量的3%以内。
3.4.填挖交接处2米范围内挖方地基表面上的土应挖台阶，翻松并检查其含水量与填土含水量是否接近，同时选择适宜的压实机具，使压实度达到规定要求。
3.5.施工时避开雨季作业，加强现场排水。
3.6.膨胀土路基土的强度及压实度应严格遵守国家相关规定、规范。
4. 膨胀土路基处理施工技术
在某高速公路施工中，针对膨胀土的物理性质及力学性质，在施工中采用改性处理的方法。根据设计要求，膨胀土的改良采用生石灰改良，石灰的剂量为5%（质量比）。改良处理后的改良土胀缩总率不应大于0.7，自由膨胀率不大于40%。改良膨胀土路基施工应分段进行施工，分段施工长度不宜大于200m，路基施工工序应紧密衔接，连续施工。其施工要点如下：
4.1、原地面翻犁、晾晒
原地表耕植土清除结束后，进行整平，试验室检测50cm厚度内原状土的含水量。50cm对内原状土分两层进行掺灰处理，先用挖掘机将原地面25cm原状土挖运至两边，测挖运后土的含水量，如果含水量大于最佳含水量3%，用铧犁配合旋耕机翻晒至接近最佳含水量3%。
4.2、测量放线
在已确定的路基上恢复中线，测设边桩，在中线上每20m设桩，并在路基两侧边缘外设指示桩。然后用水准测量原地面标高，确定翻松深度。
4.3、备石灰
石灰采用在处理地段附近石灰场集中堆放。从附近选取无污染水进行消解石灰。生石灰在使用前7天已充分消解，消解后报试验室自检钙镁含量，合格后方可进行下一道工序。存放施工过程中石灰保持一定的湿度，以防止造成粉尘飞扬，污染环境。
4.4、掺灰拌合
（1）土层方量计算。素土填筑至路基经摊铺整平后，由试验人员采用灌砂法按每100�一个点测出该土层的平均干密度ρ，测量人员测出土层的摊铺面积S及厚度h，根据以上数据计算出土的总重量：G1=S×h×ρ。
（2）掺灰量计算。石灰消解过筛后，根据设计要求石灰掺量4%的标准及土的总重量计算出土层每平方米的石灰掺量：G2=G1×4%根据土层每平方米的石灰掺量，在路基面上用石灰划好整齐的标准面积方格网，严格按每平方米的石灰掺量在每个方格网内用人工将石灰撒布均匀。
（3）拌合。布灰完成后立即用旋耕机进行拌合，暂按纵、横向各拌合1遍考虑（具体遍数由试验确定），为保证上下层连接及土层之间没有素土夹层，故拌合时要拌入到下一层约1cm深；拌合搭接宽度不得小于30cm。在拌合过程中及时检查含水量，含水量应略大于最佳含水量，目测混合料颜色是否均匀一致，拌好后及时进行灰剂量检测，使灰剂量必须满足设计要求，其检测频率按照验收标准要求，沿线路纵向取样3个点，否则必须进行二次布灰重新拌合。
4.5、平整碾压
石灰改良土拌好后，先用压路机慢速静压一遍，然后再用平地机精平，对局部凹坑欠土处及时人工补土；路基面精平后用重型压路机在路基全宽内碾压至要求的压实密度，碾压完成后表面应无明显的轮痕迹。碾压时，各区段交接处应相互重叠压实，纵向搭接长度不小于2.0m，纵向行与行之间的轮迹重叠不小于1/4～1/3轮，上下两层填筑接头应错开不小于3.0m。两作业区段之间的衔接处纵向搭接拌和长度不小于2.0m。碾压遵循“先静压、后振动、先轻后重、先慢后快、先两边后中间”原则，压路机的最大碾压行驶速度不大于4km/h，碾压采用“两动两静”，之后开始检测，用灌砂法检测压实度，压实度规定值为93%。每次在所布置的每20米中桩附近取样，每次取6个点，做好资料整理工作。如检测结果不能达到设计要求，再采用“一动一静”重复施工、检测。每施工一个单元，要求记录压实厚度，碾压遍数，试验结果并进行比较。直至达到设计要求，结束施工。机械碾压时应有专人进行指挥，非施工人员禁止进入施工现场。碾压完成后再由质检工程师、试验室、监理工程师进行质量检查。
4.6、接缝和调头处的处理
同日施工的两个工作段的衔接处，应采用搭接形式。前一段拌合整形后，留5～8m不进行碾压，后一段施工时，应与前一段留下来未压的部分一起拌合碾压。拌合机械及其它机械不宜在已碾压完成的路基面上调头，如须调头尽可能在未碾压工作面上进行。
5.施工质量控制措施
5.1.石灰改良土施工中，容易造成对环境的污染。因为在施工中需把块状石灰加工成粉末状，并进行运输，拌和，在此过程中粉末状石灰易扬尘，而石灰是碱性物质，其扬尘会破坏自然环境，碱化土壤，降低农作物的产量，甚至使农作物无法成活。因此加强对石灰扬尘的控制，切实保护自然环境，是石灰改良土施工中应注意的首要问题。
5.2.技术上，应对石灰在运输、储存、磨细、消解、撒布、拌和等各环节制定相应环境保护措施。制定的原则是尽量避免石灰与外界的直接接触。
5.3.石灰在运输时，当运输的是块灰，宜用有盖的自卸汽车，并把盖周边的缝隙塞住，当运输的是粉灰，宜用泵车，或者把粉灰装入编织袋中，用自卸汽车运输；储存时，宜建临时石灰棚；消解时，应选择在一避风近水的地方，建临时加工棚，在棚内消解石灰。当无法避免石灰与外界直接接触时，如石灰的撒布，尽量在风小的时候进行作业。
5.4.加强拌和场地现场文明施工，做到场地整洁，道路通畅，排水顺畅，材料堆码整齐，机械设备、管线布置和维修要认真有计划地进行。
5.5.在施工期间加强环保意识，保持工地清洁，气候干燥时应增加洒水次数，使得施工场地旁的农田作物绿叶无扬尘污染。拌和生产过程中的废弃物及时处理，按时专门用车运到当地环保部门指定的地点弃置。
6.结束语
基于工程沿线膨胀土分布的广泛性和导致工程灾害的可能性，从确保膨胀土路基的建设质量、优化设计与施工方案、节省建设成本，从而产生一定的经济效益和社会效益这一指导思想出发，在预防膨胀土可能引起的工程灾害的基础上，充分发挥膨胀土的利用潜能，制定合理约膨胀土路基修筑方案，解决路基修筑相关施工工艺的质量控制方法，对指导膨胀土路基的科学施工、保证工程质量具有十分重要的意义。
参考文献：
[1]高志强.高速公路膨胀土路基施工[J].山西建筑，2012，36（8）：298-299.
[2]赵华萍.高速公路膨胀土地基的处理措施浅析[J].中国科技财富，2010（12）：49-50.
[3]柳莉，鲁玉芬，开明等.高速公路膨胀土地段路基施工技术[J].露天采矿技术，2010.1.
【关键词】高速公路，膨胀土路基，施工技术
中图分类号：U238文献标识码： A
1.前言
膨胀土是指粘粒成份主要由强条水性矿物质组成，并且具有显著胀缩性的粘性土。。为了保证道路在较长时间内路基的稳定和路面的平整度，达到安全、舒适行车的目的，必须解决因膨胀土而造成的一系列工程问题。
2. 膨胀土在公路建设中的影响简述
膨胀土指具备了较高的吸水性，在吸水后明显膨胀但水分失去后又明显收缩的高液限粘土。膨胀土主要矿物成分是蒙脱石，它是高塑性粘土，本身的承载力较大，但因具备吸水后膨胀、失水后收缩、反复胀缩导致变形、浸水后承载力明显减少等特殊性质，导致其性质特别不稳定。
膨胀土通常会使建筑物发生不均匀的竖直方向或者是水平方向的膨胀、收缩或变形，导致建筑物位置移动、发生开裂和倾斜等不良影响，而且这些现象出现频率高。膨胀土多位于我国的河北、河南、广东、山东、山西、云南、湖北、安徽、江苏等地。膨胀土作为特殊的土质，在进行公路建设时，常用换土、改善土性、预先浸水及控制含水量等对策应对。
3.施工注意事项
3.1.使用膨胀土作为路基填料时，要求掺灰处理后的膨胀土其涨缩总率接近零为佳。
3.2.路基两边边坡部分和路基顶部要用非膨胀土作为封层，必要时需铺一层土工布，从而形成包心填方。
3.3.膨胀土的含水量应控制在最佳含水量的3%以内。
3.4.填挖交接处2米范围内挖方地基表面上的土应挖台阶，翻松并检查其含水量与填土含水量是否接近，同时选择适宜的压实机具，使压实度达到规定要求。
3.5.施工时避开雨季作业，加强现场排水。
3.6.膨胀土路基土的强度及压实度应严格遵守国家相关规定、规范。
4. 膨胀土路基处理施工技术
在某高速公路施工中，针对膨胀土的物理性质及力学性质，在施工中采用改性处理的方法。根据设计要求，膨胀土的改良采用生石灰改良，石灰的剂量为5%（质量比）。改良处理后的改良土胀缩总率不应大于0.7，自由膨胀率不大于40%。改良膨胀土路基施工应分段进行施工，分段施工长度不宜大于200m，路基施工工序应紧密衔接，连续施工。其施工要点如下：
4.1、原地面翻犁、晾晒
原地表耕植土清除结束后，进行整平，试验室检测50cm厚度内原状土的含水量。50cm对内原状土分两层进行掺灰处理，先用挖掘机将原地面25cm原状土挖运至两边，测挖运后土的含水量，如果含水量大于最佳含水量3%，用铧犁配合旋耕机翻晒至接近最佳含水量3%。
4.2、测量放线
在已确定的路基上恢复中线，测设边桩，在中线上每20m设桩，并在路基两侧边缘外设指示桩。然后用水准测量原地面标高，确定翻松深度。
4.3、备石灰
石灰采用在处理地段附近石灰场集中堆放。从附近选取无污染水进行消解石灰。生石灰在使用前7天已充分消解，消解后报试验室自检钙镁含量，合格后方可进行下一道工序。存放施工过程中石灰保持一定的湿度，以防止造成粉尘飞扬，污染环境。
4.4、掺灰拌合
（1）土层方量计算。素土填筑至路基经摊铺整平后，由试验人员采用灌砂法按每100�一个点测出该土层的平均干密度ρ，测量人员测出土层的摊铺面积S及厚度h，根据以上数据计算出土的总重量：G1=S×h×ρ。
（2）掺灰量计算。石灰消解过筛后，根据设计要求石灰掺量4%的标准及土的总重量计算出土层每平方米的石灰掺量：G2=G1×4%根据土层每平方米的石灰掺量，在路基面上用石灰划好整齐的标准面积方格网，严格按每平方米的石灰掺量在每个方格网内用人工将石灰撒布均匀。
（3）拌合。布灰完成后立即用旋耕机进行拌合，暂按纵、横向各拌合1遍考虑（具体遍数由试验确定），为保证上下层连接及土层之间没有素土夹层，故拌合时要拌入到下一层约1cm深；拌合搭接宽度不得小于30cm。在拌合过程中及时检查含水量，含水量应略大于最佳含水量，目测混合料颜色是否均匀一致，拌好后及时进行灰剂量检测，使灰剂量必须满足设计要求，其检测频率按照验收标准要求，沿线路纵向取样3个点，否则必须进行二次布灰重新拌合。
4.5、平整碾压
石灰改良土拌好后，先用压路机慢速静压一遍，然后再用平地机精平，对局部凹坑欠土处及时人工补土；路基面精平后用重型压路机在路基全宽内碾压至要求的压实密度，碾压完成后表面应无明显的轮痕迹。碾压时，各区段交接处应相互重叠压实，纵向搭接长度不小于2.0m，纵向行与行之间的轮迹重叠不小于1/4～1/3轮，上下两层填筑接头应错开不小于3.0m。两作业区段之间的衔接处纵向搭接拌和长度不小于2.0m。碾压遵循“先静压、后振动、先轻后重、先慢后快、先两边后中间”原则，压路机的最大碾压行驶速度不大于4km/h，碾压采用“两动两静”，之后开始检测，用灌砂法检测压实度，压实度规定值为93%。每次在所布置的每20米中桩附近取样，每次取6个点，做好资料整理工作。如检测结果不能达到设计要求，再采用“一动一静”重复施工、检测。每施工一个单元，要求记录压实厚度，碾压遍数，试验结果并进行比较。直至达到设计要求，结束施工。机械碾压时应有专人进行指挥，非施工人员禁止进入施工现场。碾压完成后再由质检工程师、试验室、监理工程师进行质量检查。
4.6、接缝和调头处的处理
同日施工的两个工作段的衔接处，应采用搭接形式。前一段拌合整形后，留5～8m不进行碾压，后一段施工时，应与前一段留下来未压的部分一起拌合碾压。拌合机械及其它机械不宜在已碾压完成的路基面上调头，如须调头尽可能在未碾压工作面上进行。
5.施工质量控制措施
5.1.石灰改良土施工中，容易造成对环境的污染。因为在施工中需把块状石灰加工成粉末状，并进行运输，拌和，在此过程中粉末状石灰易扬尘，而石灰是碱性物质，其扬尘会破坏自然环境，碱化土壤，降低农作物的产量，甚至使农作物无法成活。因此加强对石灰扬尘的控制，切实保护自然环境，是石灰改良土施工中应注意的首要问题。
5.2.技术上，应对石灰在运输、储存、磨细、消解、撒布、拌和等各环节制定相应环境保护措施。制定的原则是尽量避免石灰与外界的直接接触。
5.3.石灰在运输时，当运输的是块灰，宜用有盖的自卸汽车，并把盖周边的缝隙塞住，当运输的是粉灰，宜用泵车，或者把粉灰装入编织袋中，用自卸汽车运输；储存时，宜建临时石灰棚；消解时，应选择在一避风近水的地方，建临时加工棚，在棚内消解石灰。当无法避免石灰与外界直接接触时，如石灰的撒布，尽量在风小的时候进行作业。
5.4.加强拌和场地现场文明施工，做到场地整洁，道路通畅，排水顺畅，材料堆码整齐，机械设备、管线布置和维修要认真有计划地进行。
5.5.在施工期间加强环保意识，保持工地清洁，气候干燥时应增加洒水次数，使得施工场地旁的农田作物绿叶无扬尘污染。拌和生产过程中的废弃物及时处理，按时专门用车运到当地环保部门指定的地点弃置。
6.结束语
基于工程沿线膨胀土分布的广泛性和导致工程灾害的可能性，从确保膨胀土路基的建设质量、优化设计与施工方案、节省建设成本，从而产生一定的经济效益和社会效益这一指导思想出发，在预防膨胀土可能引起的工程灾害的基础上，充分发挥膨胀土的利用潜能，制定合理约膨胀土路基修筑方案，解决路基修筑相关施工工艺的质量控制方法，对指导膨胀土路基的科学施工、保证工程质量具有十分重要的意义。
参考文献：
[1]高志强.高速公路膨胀土路基施工[J].山西建筑，2012，36（8）：298-299.
[2]赵华萍.高速公路膨胀土地基的处理措施浅析[J].中国科技财富，2010（12）：49-50.
[3]柳莉，鲁玉芬，开明等.高速公路膨胀土地段路基施工技术[J].露天采矿技术，2010.1.