高速公路膨胀土路基施工技术研究论文_李鑫,龚亚文

高速公路膨胀土路基施工技术研究论文_李鑫,龚亚文

齐齐哈尔工程学院 黑龙江齐齐哈尔 161000

摘要:本文首先分析了膨胀土对高速公路的影响;然后研究论述了高速公路膨胀土路基处理方法以及高速公路膨胀土路基施工技术的应用。

关键词:高速公路;膨胀土路基;施工技术

1.膨胀土对高速公路的影响

膨胀土可能会促使高速公路的路堤与构造物的衔接处发生一定程度的沉降,进而导致高速公路路面平稳性较差,影响车辆通行,甚至有可能造成道路交通事故;在膨胀土的影响之下,路基边坡可能会浸水,进而导致其结构失稳,引起滑坡等灾害,不仅阻碍了交通的正常运行,还存在着一定的安全隐患;随着温度环境的变化,膨胀土会发生一定程度的膨胀或者收缩,进而可能引起路堤的整体移动,或者对桥台造成一定的破坏。

2.高速公路膨胀土路基处理方法

2.1换土

膨胀土是高塑性黏土结构,其吸水膨胀性较强,具备一定的涨缩性、超固结性及非常高的强度,且容易受天气环境的影响。换土是目前膨胀土路基的主要处理方式之一,且处理效果良好。换土时,首先要根据施工区域的气候条件、地质因素等,将待处理的膨胀土清理干净,然后换填砂砾土材料。在换填施工环节,要综合考虑土壤含水量等因素,合理确定换填施工深度。根据实践经验,强膨胀土的换填深度通常要控制在2m以下,而弱膨胀土则需控制在1-1.5m范围内,否则可能导致工程质量难以达标,交通运行安全性得不到保障。

2.2湿度控制法

在实际的运用过程中,湿度控制法又可以细分为保湿法与预湿法,其原理主要如下:对膨胀土的含水量进行一定程度的控制,使其处于一个相对合理的范围之内,防止因膨胀土含水量过高或者过低而发生变形。而保湿法与预湿法的差异性则主要体现在控制膨胀土含水量的方式上,保湿法的控制方式是对膨胀土与外界空气进行阻隔,从而实现膨胀土的含水量控制,在实际的施工过程中往往运用黏土对膨胀土进行密封的方式予以实现,而对于预湿法而言,其控制方式是对膨胀土进行成分改造的方式予以实现的。

2.3改性处理法

对膨胀土进行改性处理从实质上来看是一种化学手段,通过这一方法可以将膨胀土与其他材料进行一定程度的融合,在融合过程中会发生化学反应,进而对膨胀土的化学特性进行改变。改性之后的膨胀土在遇水之后的膨胀程度会发生一定程度上的降低,同时膨胀土内部的水分含量也会相对平稳。目前状况下,较常使用的材料主要有水泥、石灰等,选择何种材料需要结合现场实际情况确定。

3.高速公路膨胀土路基施工技术应用

3.1路基基底处理

首先需要对原有的地基土进行一定程度的勘测,如果检测结果表明原先的地基土以膨胀土为主时,同时路堤的高度保持在一米的范围之内,则需要适当挖出一部分膨胀土,并用其他的土质替代填入到挖坑之中,然后对其进行有效的夯实处理。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆如果地面湿度较高,就很有可能造成土质松软,在这种情况之下应该首先将这些松软的土质挖除,然后用碎石或者岩石填充入挖空中,压至密实,提高其稳固性。除此之外,还可以在路堑交接处进行填堤处理,这一过程中需要注意对台阶开挖长度进行有效的控制,一般情况下控制在2m范围之内较为适宜。当路堤的高度在六米左右时,则需要开展基底填筑作业,避免出现地表水流入到路堤下部的情况。当路堤填方高度在10m以上时,地基承载力的影响力度便会增大,一般情况下控制在2m以下较为适宜。

3.2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,在施工过程当中,相关工作和研究人员对公路膨胀路基实施了针对性研究和分析,通过相关研究工作可以看出,在该施工路段的施工土质良好,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可以得到充分保证。在进行膨胀土的取土工作方面,需要尽可能避免膨胀程度比较大的土质类型,这对后续填充工作有着非常重要的意义。因为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,并选择多个取土场作为备选,到每一个取土场取回样本进行试验,最终选定膨胀程度较小的土场作为主要的土源。

3.3路基高度控制

在高速公路膨胀土路基施工过程中,需要充分做好路基高度控制工作。因为膨胀土路基很容易出现沉降现象,从而会导致路基高度产生变化,如果不对其进行处理和控制,将会严重影响高速公路工程整体质量。在实际施工过程中,膨胀土路基的高度控制方法其实较为简单,也就是合理设置路基高度。通常来说,膨胀土路基高度都会低于3m,但凡超过这个标准,就需要充分考虑路基的沉降问题,留出相应的沉降量。而当膨胀土路基高度超过6m后,则需要在留出沉降量的前提下进一步做好路基的强化、加固处理。在此基础上,还需要在施工过程中充分避免路基的膨胀性得以体现,因此需要对施工温度、湿度等进行一定控制。

3.4路面排水控制

在高速公路膨胀土路基施工过程中,必须要做好路面排水工作。这是因为路面积水不但会影响施工活动的正常展开,更容易下渗并对进入到膨胀土路基之中,进而使得路基出现各种病害。因此在施工过程中一定要严格控制路面排水管道、沟渠等的质量,确保其不会因为积水冲刷而出现渗漏问题。而且在对膨胀土路基的高速公路边沟进行设计和施工时,应当根据实际情况来对边沟进行加深和加宽,从而进一步强化边沟的排水能力,减少排水对路基的影响。另外,在路基堑顶还可以通过截水沟来对流水进行引导,从而避免流水直接流到公路边坡而产生病害。

4.结语

总而言之,高速公路建设中会遇到各种土质问题,其中膨胀土施工难度较大。膨胀土具有遇水膨胀,失水收缩的特性,容易在外界环境变化下对高速公路施工质量造成影响。鉴于此,在今后的高速公路施工中,必须要密切关注膨胀土问题,对膨胀土路基进行有效处理。

参考文献

[1]郑凤明.高速公路膨胀土路基设计与施工关键技术研究[J].交通世界,2018(11):60-62.

[2]桑东恒,陈志炜.膨胀土路基工程特性分析和施工方法探讨[J].中国石油大学胜利学院学报,2017,31(04):27-29.

[3]冯彪.高速公路膨胀土路基施工技术[J].民营科技,2017(09):167.

论文作者:李鑫,龚亚文

论文发表刊物:《基层建设》2020年第1期

论文发表时间:2020/4/21

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