摘要：我国道路建设的快速发展使我国整体经济建设发展迅速。作为一种特殊黏土，膨胀土的特点为多裂隙、易风化且胀缩严重，如处理不当极易危害工程安全。为此，在公路建设过程中，针对膨胀土路基，需采取科学、有效的改良方法解决膨胀土工程问题。
关键词：高速公路路基；膨胀土改良方法；施工质量控制
引言
道路建设是我国基础设施建设中重要的组成部分。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。
1工程概况
某高速公路沿线分布大量膨胀土，其中多集中于挖方段，共71.8万m3。按现行技术规范规定，膨胀土无法直接用于填筑路基，如废弃，则会大大增加借土量，甚至会大幅增加弃土用地，提高工程成本，污染环境。为达到路基填筑土体质量要求，必须根据工程实际情况，寻求科学、可行的处治措施，尽可能减少对生态环境的影响。为保证改良措施有效，现在膨胀土集中段取样做检测试验，根据施工情况，取样深度控制在1～6m，选用代表性土样共32组，全部做好记录工作。通过室内试验判别可见，本路段21.9%为非膨胀土，62.5%为弱膨胀土，15.6%为中膨胀土，78.1%为弱、中膨胀土。由此可见，本路段膨胀土类型多为弱、中膨胀土，且膨胀性较弱。
2路基膨胀土改良方法
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.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。
3高速公路路基施工质量控制
3.1膨胀土取土场地选择
在保证工程施工安全和质量的同时，还需要在最大程度上降低工程整体投资两个方面因素，在该项目施工过程当中，相关工作和研究人员对公路中膨胀路基实施了针对性研究和分析，通过相关实验和研究工作可以看出，在该施工路段的基本施工土质良好，水文地质条件相对比较简单，同时在膨胀土路基正式成型之后，基本上路基的稳定性是可以得到充分保证的。在进行膨胀土的取土工作方面，需要尽可能的避免膨胀程度比较大的土质类型，这对后续填充工作的处理难度和工程投资成本等方面都有着非常重要的意义。因为该段施工路段的膨胀土类型比较复杂，在正式开始施工之前，需要对沿线进行调查工作，结合土方施工进出场等相关组织因素综合考虑，全线选择了将近20个取土场来作为备选，接着到每一个取土场来取回样本来进行试验，最终选定了8个膨胀程度最小的土场来作为主要的土源。
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3.2施工中的注意事项
在施工过程当中需要对环境和气候的影响进行充分考虑，因为膨胀土施工受到环境气温的影响比较明显，气温降低了，蒸发量也会不断降低，土壤当中的含水量在短时间范围内不能直接下降，如果在冰冻时期内，土体将会反复产生冰冻和融化，使得工程施工很难进行下去。如环境气温太高，土体失水比较迅速，这就需要定时给路基进行洒水，这种状况很容易会使路基产生开裂问题，在填筑下一层路基土方的时候，需要进行二次补水操作、重复压实。
3.3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。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。
3.4改良土体掺灰量控制
灰剂量会对改良膨胀土的强度参数造成极大影响，如压实度、CBR值等，为保证改良土压实度指标与工程建设需求相符，必须做好灰剂量控制工作。掺灰均匀性、实际掺入量是影响改良土灰剂量的最主要因素，为此，在施工过程中必须做好以下两点控制工作。（1）掺灰均匀性控制。根据工程建设实际情况，可选用EDTA滴定法进行土样地随机选择，从而判断路拌遍数是否会影响改良土掺灰均匀性。经试验结果可知，如路拌遍数在5遍以下，则灰剂量具有较大离散性，此时具有较差均匀性。若在5遍以上，灰剂量离散性将逐步减小，此时具有良好均匀性。为此，需在5遍以上控制现场施工路拌遍数。（2）灰剂量控制。根据相关试验规程规定，一般可选用直读式测钙仪法或EDTA滴定法做石灰剂量测试试验。因本工程对石灰剂量精准度具有较高要求，介于两种试验法的特点，选用EDTA法更合适。在路拌遍数不变的条件下，对灰剂量影响的因素较多，本文仅对养护时间这一主要因素进行分析，通过试验可知，养护时间一定的情况下，当掺灰量不同，则EDTA滴定消耗的溶液也有所差异，为此，可通过消耗溶液的多少判断设计掺灰量。在灰剂量一致的情况下，随养护时间的延长，所消耗的溶液将随之减少，特别是在养护前3d消耗量减少更快，则表明在灰剂量控制中，必须考虑龄期效应，相比设计灰剂量，当检测灰剂量较低的情况下，需做加灰处理；反之，则要增加路拌遍数。
结语
综上所述，本文依托某高速公路工程，就其沿线大量膨胀土问题进行分析，基于经济性原则，经多方探讨，决定选用石灰改良法，主要对石灰改良膨胀土包边法的施工技术要点、施工质量控制进行了阐述，从而为本地区路基膨胀土改良施工提供借鉴与参考。
参考文献
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论文作者:姚飞飞,,张野,
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年第13期
论文发表时间:2019/8/28
标签：路基论文; 剂量论文; 土壤论文; 石灰论文; 高速公路论文; 工程论文; 吸水论文; 《工程管理前沿》2019年第13期论文;