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摘要：伴随着交通行业的快速发展，高速公路已经成为了人们生活中必不可少的交通设施，其对社会经济和水平的提升都发挥着不可替代的重要作用。所以，保证高速公路工程施工质量备受社会各界关注。但是，不同的土质对高速公路施工的影响也大不相同，其中膨胀土对工程的危害相对较大，其自身具有稀水膨胀和失水收缩的特性，所以，膨胀性路基势必会在很大程度上影响施工的顺利进行，还会对周围的建筑物造成严重危害。据此，本文主要对高速公路工程中膨胀土路基的施工工艺进行了详细分析。
关键词：高速公路工程；膨胀土；路基；施工工艺
一、膨胀土路基及其危害
（一）膨胀土的含义
膨胀土亦称“胀缩性土”。浸水后体积剧烈膨胀，失水后体积显著收缩的黏性土。由于土中含有较多的蒙脱石、伊利石等黏土矿物，所以亲水性很强。当天然含水率较高时，浸水后的膨胀量与膨胀力均较小，而失水后的收缩量与收缩力则很大。天然孔隙比愈大时，膨胀量与膨胀力愈小，收缩量与收缩力则大些。这类土会造成严重危害，但在天然状态下强度一般较高，压缩性低，易被误认为是较好的地基。
（二）膨胀土的影响因素
1、内在因素
首先，矿物成分。膨胀土含大量的活性粘土矿物，如蒙脱石和伊利石，尤其是蒙脱石，比表面积大，在低含水量时对水有巨大的吸力，土中蒙脱石含量的多寡直接决定着土的胀缩性质的大小。其次，微观结构。矿物成分在空间上的联结状态也影响其胀缩性质。经对大量不同地点的膨胀土扫描电镜分析得知，面与面连接的叠聚体是膨胀土的一种普遍的结构形式，这种结构比团粒结构具有更大的吸水膨胀和失水吸缩的能力。
2、外界因素
水分的迁移是控制土胀、缩特性的关键外在因素。因为只有土中存在着可能产生水分迁移的梯度和进行水分迁移的途径，才有可能引起土的膨胀或收缩。尽管某一种粘土具有潜在的较高的膨胀势，但如果它的含水量保持不变，则不会有体积变化发生。含水量的轻微变化，只需1%-2%的量值，就足以引起有害的膨胀。因此，判断膨胀土的胀缩性指标，是反映含水量变化时膨胀土的胀缩量及膨胀力大小的。
（三）膨胀土路基病害
1、溜塌
路基边坡上局部表层土体，由于降水下渗含水率过大以及土的胀缩作用，强度降低而溜塌。
2、滑坡
和一般滑坡相同，斜坡土体沿土中软弱面而滑动。这一软弱面多为裂隙面、层面或其他结构面。由于土体存在滑坡趋势，当失去前部支撑时，便产生滑动。膨胀土地段的滑坡，其滑动面土体含水率较大，强度低，有时虽然土体边坡已经放缓，但仍易产生滑动。
3、坍滑
路堤边坡坍滑是膨胀土地段的路堑、路堤边坡经常发生的一种变形现象。不少地段的坍滑体厚度不大，但在边坡上却不易扩展。
4、沉陷变形
膨胀土初期结构强度比较高，在施工时，不易粉碎和压实，在路基建成之后，由于大气物理风化作用和湿胀干缩效应，土块发生崩解，在路面、路基自重、汽车荷载作用下，路基很容易产生不均匀下沉，路基越高，沉陷量越大，甚至还会导致路面发生变形破坏。
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5、纵裂
路肩部经常因为机械碾压不到位，填土达不到要求的密实度，后期沉降量比较大，再加上路肩临空，对大气风化作用非常敏感，干湿交替频繁，肩部土体收缩远远大于堤身，所以，在路肩上经常发生顺路线方向开裂现象，从而形成数十米甚至百米的张开裂缝，缝宽大约在2-4m，大多距路肩外缘0.5-1m。
二、高速公路工程中膨胀土路基的施工工艺
（一）路基断面
在高速公路路基施工的时候，需要先将路基断面横切，同时要注意路基横切面的宽度必须严格控制，这主要是为了后续施工时，能够由充足的空间敷设防渗材料。只有这样，才能够进一步保障路基施工质量。但是，在高速公路路基路肩施工时，需要有效衡量路肩的宽度，确保其与施工实际需要相符合，这样一来，才能够保证路基有充足的水分。一般情况下，路基路肩的宽度应控制在2-2.5m之间，而横坡的宽度也应注意控制在一定的宽度范围内，从而为下一步工程施工做好准备工作。高速公路路面和路肩修筑所选用的材料更加具备一致性，两者所选的材料必须具备均衡的含水量，并且，材料也必须具备较好的防水性，以此有效防止水分散失。
（二）路基高度
膨胀土长期与外界环境相接触，极易受风化作用影响，从而导致膨胀土出现湿胀干缩的现象，而这样一来，就会直接导致在膨胀土区域修建的高速公路的路基发生严重的沉降。一旦出现沉降，不但会直接影响高速公路路基施工质量，还会在很大程度上对高速公路行车的舒适度造成影响。所以，为了有效防止路基发生沉降，必须在修建路基的时候，充分考虑膨胀土的沉降量。在设置路基时，还应严格控制路基高度，高度最佳控制在3m以下，但是，如果有必要，可以设置在3m或6m以上。不过，需要注意的是，路基设置在3m以上，必须采取合理有效的措施，确保路基足够稳定。而路基高度设置在6m以上，就需要实时观察膨胀土产生的沉降量，并注意对路基宽度进行加宽处理，只有这样，才能够进一步保证高速公路路基施工的质量。
（三）路基排水
为了促使膨胀土保持自身的稳定性，最关键的就是工程路基的排水系统。在设置排水系统时，必须保持高度警惕性，事先设计好相关施工方案，保证其中的排水可以完全畅通。另外，还需要做好路基排水系统的防渗工作，这样一来，才能够确保土质始终处于湿润的状态。在施工完成后，还需要进一步全面加固在道路附近修建的排水通道，从而避免坡体完全被浸泡在水中，同时还要防止通道被杂物堵塞。另外，针对公路工程坡体，还要保证其中修筑截水管道。在截水管道施工过程中，通道与下方的建筑之间要留有充足的距离，并保证加固的坡体不会在此过程中，被完全冲蚀。另外，在高速公路工程施工过程中，还需在最大程度上避免膨胀土由于水分不足，而发生干缩现象，从而引发较大变形。
（四）路堑
在路堑施工之前，需要先进行截水和排水设施施工，把水引到路幅外面。在边坡施工时，最好采用临时防水封闭措施，以此确保土体原状的含水量。在挖方边坡的时候，不能一次性挖到设计线上，应沿着边坡预留出30-50cm的厚度，等到路堑挖完时，再将边坡的预留部分削除，并立即进行加固和封闭。最好利用支挡结构，防护强膨胀土边坡，而其基坑则应采取有效措施，全面防止暴晒和浸水。
三、施工注意事项
1、在膨胀土地区进行路基施工时，需要对其进行掺灰处理，并且掺灰后的土填料的涨缩总率最好为零，这样才能最大程度的减少膨胀土特性对路基的影响。
2、在膨胀土路基的外层，包括两边边坡和路基顶部都需要采用其他适宜的土料作为封层，当然也可以加铺一层土工布，使其成为包心填方，这样能够减小膨胀土对路基负荷能力的影响。
3、作为路基填料的膨胀土不可含有太过水分，一般含水量不应超过3%。并且在施工中应当尽量避免在雨季施工，且要做好施工现场的排水设施。
结语
综上所述，在高速公路路基施工过程中，受膨胀土影响的现象十分常见，从而导致路基施工出现严重的质量问题。为了进一步保证高速公路工程施工质量，施工企业必须加强对膨胀土危害的重视，并积极优化膨胀土路基施工工艺，切实解决膨胀土带来的问题，从而全面保证公路的质量和使用寿命，以此为人们的安全舒适出行提供完善的服务。
参考文献：
[1]刘彩虹.浅谈高速公路工程中膨胀土路基的施工工艺[J].民营科技，2013（6）：119-119.
[2]郭敩.浅谈高速公路工程中膨胀土路基的施工工艺[J].中国新技术新产品，2012（22）：63-63.
[3]王宁，徐翔飞.浅谈高速公路工程中膨胀土路基的施工工艺[J].黑龙江科技信息，2014（4）：133-133.
论文作者:李阳荣
论文发表刊物:《基层建设》2017年第35期
论文发表时间:2018/3/20
标签：路基论文; 土路论文; 路肩论文; 高速公路论文; 含水量论文; 公路工程论文; 水分论文; 《基层建设》2017年第35期论文;