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摘要：膨胀土是一种特殊性黏土,具有多裂隙、易风化、显著胀缩、反复破坏等特性,对环境的湿热变化敏感,处理不当易引发工程病害。因此,膨胀土地区修建公路,常常需要对膨胀土进行处治,以解决膨胀土的工程问题,保证公路长期稳定、健康运行。本文对膨胀土提出了加入纤维或风化砂的两种改良方法, 建议施工过程中严格控制施工目标、施工过程和施工材料, 在质量控制方面要求考察施工的环境, 制定详细的施工路线并完善管理制度。
关键词： 高速公路; 施工质量控制; 路基膨胀土; 改良方法
1 引言
膨胀土中的吸水物质极容易对路基造成直接影响, 高速公路路基中出现膨胀土, 会使路基发生水平或纵向的缩胀变形现象, 高速公路路面会出现位移、开裂、倾斜甚至路基被破坏。在无法改变膨胀土的组成成分时, 施工队伍只能通过气候的变化和水分的变化, 改变路基的施工计划。
2 路基膨胀土改良方法
2.1 加入纤维
当土壤环境中的水分增加时, 膨胀土中的活性黏土矿物, 如蒙脱石就会表现出巨大的吸水力, 吸水后发生膨胀, 导致形态产生变化, 加入纤维物质后, 纤维和路基之间就会形成切应力, 能够有效限制路基向外膨胀使得路面变形。有实验表明, 在膨胀土中加入聚乙烯纤维能有效改良土壤膨胀情况。另外, 在蒙脱石吸水膨胀后, 纤维被不断拉长, 限制了土壤的外扩, 可以有效抑制土壤变形, 减少对高速公路路基的不利影响, 再加上纤维的成本较低, 可以广泛应用于高速公路的建设中。此外, 丙烯纤维也可以作为改善膨胀土的一种选择。
2.2 加入风化砂
改良膨胀土的另一种方式就是添加风化砂, 适当比例的风化砂可以增加土壤中大颗粒物质的含量, 降低吸水物质的活性;加入风化砂还可以提高土壤中的空隙, 保证路基吸水后, 土壤有足够膨胀的空间;风化砂可以改变土壤的膨胀系数, 减小土壤间产生的摩擦力;提高路基土壤内环境的含水量, 这样膨胀土的吸水性就会降低。施工队伍在进行建设时一定要将风化砂与膨胀土充分进行搅拌, 防止搅拌不均匀造成膨胀土的二次变形[1]。
3 高速公路路基施工质量控制
3.1 控制目标
高速公路在建设前, 施工队应该因地制宜, 根据当地的具体要求、施工场地的条件, 选择适合的施工方式。很多高速公路的施工单位习惯提前制作完整配套的施工方法。在实际施工过程中, 配套的方案可以有效提高工作效率。例如, 采用主机和辅机共同施工的方法开展工作, 可以保证多项施工任务的同时进行。要提高施工人员的工作效率, 确保高速公路建设的高质量完成, 在实现经济效益的同时也实现社会效益。
3.2 控制过程
高速公路建设的过程需要严格把控, 对时间要有明确的规定, 规定的时间内要完成规定的任务。根据施工人员的工作效率安排合适的任务量, 确保高速公路建设工程可以有序进行。在施工过程中, 要对施工人员的施工步骤设定详细要求, 为高速公路建设工程队伍提供充足的物质和技术支持。同时, 为了保证高速公路建设工程高质量完成, 施工人员要严格按照施工方案进行工作, 施工负责人要对施工场地进行整体的调度, 让施工人员能够充分发挥建设能力, 提高工程完成的效率。
3.3 控制材料
施工材料的使用直接影响高速公路建设工程的质量, 材料的控制对高速公路工程有重要的影响。施工人员应该根据高速公路建设的具体需求, 选择合适的建筑材料, 不同的路段环境, 要采用不同的材料配比。材料的配比要与专业人士进行商议, 对不同材料要进行合理的分配, 确保高速公路建设中材料的稳定性和最终的完成度。
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4 高速公路路基施工质量控制的具体措施
4.1 制定施工路线
施工队进行高速公路建设前, 要对高速公路有整体的构想, 比如, 高速公路的具体走向, 设计长度等。在设计施工路线时, 要充分考虑自然环境对公路的影响, 例如, 自然灾害、山体滑坡、地质疏松等情况, 是不适合建设高速公路的。因为地质疏松的环境容易在雨后出现山体滑坡, 泥石流会阻挡高速公路的正常通行, 自然灾害严重的地区也不适合立即进行建设, 施工队应该先清理灾害后的现场环境, 再规划施工路线。要注意不利的自然环境还会威胁施工人员的施工安全, 突发的山体滑坡会给施工人员造成意外伤害, 同时影响正常的施工进度。
施工队还要充分考虑施工环境的排水措施, 主要应对施工中遇到雨天的情况, 建立不同的施工路段, 以免施工过程中因下雨出现全员停止施工的现象。在施工过程中要充分了解当地的气候变化, 根据气候情况改变施工的具体路线。
4.2 优化施工方案
施工方案包括组织机构方案、技术方案、人员组成方案、安全方案及材料供应方案等。实际施工过程中还需要添加适当的现场保卫方案、后勤保障方案等具体事项。不同的施工项目会制定不同的施工方案, 一个设计合理的施工方案可以为施工过程减少很多不必要的麻烦。
施工过程受到当地地形或气候的影响, 地下的水分含量会发生变化, 当水位比较低时, 土壤环境较为稳定, 膨胀土强度系数降低, 发生膨胀的概率就会降低;如果地下水的水位升高时, 土壤环境就会不稳定, 膨胀土的系数也会升高, 发生膨胀的概率就会增加。当遇到这样的情况, 施工队就要及时优化施工方案。以地下水水位变化为例, 当水位降低时, 大型施工车辆和器械无法进入施工场地, 需要在膨胀土中添加风化砂, 保证风化砂和膨胀土保持科学的比例, 随后压实路面。当水位上升后, 膨胀土的含水量也会相应增加, 这时就要添加碎石进行压实, 保证路基的稳定性。实际施工过程中, 施工单位要根据施工过程中的具体情况, 及时优化施工方案, 确保高速公路工程能顺利完成。
4.3 完善管理制度
高速公路建设过程中, 施工单位要完善施工队伍的管理制度, 根据施工情况做出相应的调整, 在保证施工工作人员安全的同时, 确保工程的正常进行。同时, 施工单位还要培养施工人员的安全意识, 让每一位施工人员都能认识到施工安全的重要性。施工单位要为施工人员提供切实可行的安全措施, 要根据高速公路建设中的实际情况, 制定相应的施工安全管理条例。在施工前, 要对每个可能出现的危险因素进行预测, 降低施工过程中的风险。对于危险系数较高的施工任务, 要安排技术扎实的施工人员进行完成, 同时施工单位要制定预防风险的施工方案, 对紧急情况也要有充分的准备, 减少施工过程中的危险情况[2]。
具体的管理体系涉及多方面的内容, 主要包括监督体系和保障体系。监督体系由施工单位负责拟定, 施工单位负责人要保证监督体系的正常运行。保障体系主要针对施工过程中的安全问题, 要通过专业的技术要求, 对施工场地的每个细节严加把控, 对工程中的使用材料、安全设施进行反复确认。在整个工程建设中要保证施工人员的安排合理科学。
5 结语
处理路基膨胀土时要注意以下几点:路基高度不足1m时, 要换用非膨胀土填充, 并对路面进行压实;在土壤水分含量不同的交界处, 要用非膨胀土封层或隔离;施工时要避开雨季, 减少雨水对施工及路基的影响, 膨胀土地区的压实工作要严格按照国家标准实施。要对施工过程严格控制, 保证高速公路的质量, 促进我国高速公路的发展, 提高高速公路的建设水平, 为人们的出行提供更好的环境条件。
参考文献
[1] 吴超.膨胀土改良技术在路基施工中的应用[J].中国高新科技, 2018 (4) :60-62.
[2] 王博武.高速公路隧道施工技术与质量控制研究[J].中国标准化, 2018 (20) :78-79.
论文作者:范勋鹏
论文发表刊物:《建筑实践》2019年第07期
论文发表时间:2019/7/9
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