《市政道路膨胀土路基施工措施分析.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《市政道路膨胀土路基施工措施分析.docx（3页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、市政道路膨胀土路基施工措施分析摘要：膨胀土对水分状态的变化非常敏感，是一种塑性较高的土体，土体遇水后体积会发生明显的膨胀变化，对路基的强度和稳定性有极大的影响。本文首先分析了膨胀土的构成和工程特点，其次，就市政道路膨胀土路基施工措施进行了深入的探讨，具有一定的参考价值。关键词：市政道路；膨胀土；路基施工前言 膨胀土是指由亲水性粘土矿物蒙脱石和伊利石等组成的、具有干缩湿胀性、多裂隙性和超固结性的高塑性粘性土。该种土若使用在市政道路路基时属不良填料,受气候影响非常明显,其体积和力学性质会随着内部含水率的变化而产生强烈的变化,会导致基床翻浆冒泥、路肩鼓胀、路堑侧沟壁挤出等病害,且膨胀土施工的路基边坡
2、浅层滑坍和深层滑动的比率也较大,并且该中危害具有长期性和渐进性的特点,因此膨胀土不能直接应用在工程中。因此在路基施工中若遇到膨胀土时则必须作出合理的处理,目前常用方法有在膨胀土中掺入适量石灰,改变其物理指标和力学特性指标之后作为填料进行回填,该种方法比掺入粉煤灰、水泥等固化剂较为经济合理,且能取得良好的效果;采取低路堤与路堑设计,在工程施工中考虑干湿循环的影响深度,从而确定采用换填、化学改良等方案进行处理等等。 2. 膨胀土的构成和工程特点 （1）膨胀土的构成原理 在膨胀土中对土体的物理性质作用最大的是两种黏土矿物晶体的不同结构单元组合形式。也就是硅氧四面体片和氢氧化铝八面体片的不同组合形式。
3、膨胀土主要由两层四面片夹着一个八面体片，进而重复堆积形成一个三层型结构。由于其层间能水化离子具有吸附作用，能够使层间结构填充饱满，使晶格的活动力增加，导致土体的膨胀特性和压缩性变大。蒙脱石、伊利石及高岭土等都具有此项特点。膨胀土在遇水后体积迅速膨胀，而失水后则会马上干缩。 （2）膨胀土的工程特点 因为膨胀土具有较高的吸水膨胀特点，且其多裂隙性和易固结性能较为明显。它还具有崩解风化和低强度的特点，所以与其它的黏性土有所不同。在工程中如果对此类地基处理不好，会造成严重的工程损害。膨胀土的膨胀性能主要表现在其自由膨胀率和不同压力下的膨胀率两种，膨胀土膨胀系数的大小，与土体的含水量有着直接的关系。如果
4、土体的含水量越低，其膨胀系数就会越大。膨胀土工程地质分类的主要指标就是膨胀土的自由膨胀率。 3. 市政道路膨胀土路基施工措施 （1）施工中应注意的要点 尽量避开雨季作业，加强现场排水，保证地基和已填筑的路基不被水浸泡；开挖后各道工序要紧密衔接，连续施工，分段完成，填筑后不间隔太久；避免出现弹簧土现象；在施工中对于含水量高的土应翻晒到规定含水量方可碾压，可适当增加。对于高塑性土进行两次拌灰并存放一段时间，使其充分“砂化”，对产生“弹簧”部位翻挖掺灰后重新碾压；确保路基压实度；确保压路机的吨位及碾压遍数，压路机吨位，松铺厚度不能过大，松铺厚度控制在以下，严格控制含水量，确保路基边缘压实度；严格控制
5、挖方边坡，严格按施工工艺施工；避免路基被雨水浸蚀及太阳暴晒，下雨前及时收听天气预报并及时覆盖。 （2）改性处理 化学固化就是利用石灰、水泥或其他固化材料通过与膨胀土的物理化学作用进行膨胀土的改性处理，以达到降低膨胀土膨胀潜势、增强强度和水稳性的目的。具体来说：石灰的固化作用是由于盐基交换、次生碳酸钙胶结性、粘土颗粒与石灰相互作用形成新的含水硅酸钙、铝酸钙等新矿物而显现出来；水泥的固化作用是由于钙酸盐与铝的水化物和颗粒间的胶结作用，胶结物逐渐脱水和新生矿物的结晶作用，从而降低膨胀土的液限，增大了膨胀土的塑限和抗剪强度；NCS固化材料除具有石灰、水泥的优点消除土的胀缩性外，还有吸水增强作用，改善土
6、的压实性并生成微型加筋结构，提高土的强度。在以往的膨胀土地基处理中已有过许多成功的先例，利用这种处理方法的成败主要取决于固化材料的技术指标和施工工艺。 （3）换填土处治 换土处治是膨胀土路基处理方法中最简单而且有效的方法。顾名思义换土就是挖除膨胀土，换填非膨胀土或沙砾土，换土深度根据膨胀土的强弱和当地的气候特点确定。在一定深度以下的膨胀土含水量基本不受外界气候的影响，该深度称之为临界深度，该含水量称之为该膨胀土在该地区的临界含水量。由于各地的气候不同，各地膨胀土的临界深度和临界含水量也有所不同。换土深度要考虑受地面降水影响而使土体含水量急剧变化的深度，基本上在12m，即强膨胀土为2m，中、弱膨
7、胀土为11.5m，具体换土深度要根据调查后的临界深度来确定。 （4）土场砂化 如果采用生石灰作为掺料，应该按照试验段确定的掺入量，在取土场砂化。同时反算出每吨生石灰的布灰面积，在挖掘机取土之前进行布灰，进而使石灰与土在取土的过程中，就被翻拌一遍；取土时将白灰与土混合起来，对于弱膨胀土的天然含水量较大时，可考虑分块取土，在四周挖排水沟，以降低地下水位，使土体的含水量降低；闷灰操作时，应该尽量将土堆成大堆。对大堆的弱膨胀土砂化后进行闷灰一周左右。在闷灰的过程中，每48小时，应该对土堆一次翻倒，以加强砂化的效果。 （5）土料的开挖和运输 在路床顶层的30cm范围内应该对膨胀土进行换置或者对膨胀土采取
8、改良处理的方法。如果填方的路基高度低于1m，需要将原地基表面30cm厚的膨胀土挖除和换填；填方土可采用自卸车运输，并由专人指挥，卸车的车距应该结合自卸车的吨位和松铺的厚度来确定。尽量使土堆以梅花型分布，这样可以有效提高松铺的均匀性。采用推土机粗平，粗平的厚度应该符合设计要求，通常厚度为30cm。粗平后可采用人工挖坑的方法来对厚度进行检查。 （6）碾压 在闷料完成后应再次检测含水量,以保证其处于最佳范围,然后根据试验提供的铺土厚度用推土机或铲运机摊铺整平,摊铺后应立即进行碾压,碾压时遵循直线段和不设超高的平曲线段由两侧路肩向线路中心碾压,设超高的平曲线段由内侧路肩向外侧路肩进行碾压,采用相应的碾
9、压设备和碾压遍数进行压实。振动碾压采取螺旋形线路运行,反复碾压。碾压时,相邻轮幅问重叠1 /32 /3轮宽且不得小于0. 5 m。碾压过程中应随时检测,并保证每个监测点做两个平行测定。 （7）湿度控制 湿度控制法包括预湿和保持含水量稳定。为控制由于膨胀土含水量变化而引起的胀缩变形，尽量减少路基含水量受外界大气的影响，需在施工中采取一定的措施。如利用土工布或粘土将膨胀土路基进行包封，避免膨胀土与外界大气直接接触，尽量减少膨胀土内部的湿度迁移。水利工程建设中经常采用膨胀土预湿法，用水浸泡地基土或覆盖非膨胀土以达到膨胀土的湿度平衡。 4. 结语 膨胀土一直是困扰岩土工程界的重大工程问题，准确判断膨胀
10、土膨胀性强弱才能在工程设计和施工中做到有的放矢，采取有效的方法处理。目前我国在膨胀土施工中膨胀、收缩问题研究上取得了一定成果，但仍然在很多方面需进一步研究和探索，其主要有：膨胀土的特性；膨胀土与非膨胀土界定；膨胀土施工中控制措施。从发展趋势来看，今后如何采取有效的控制措施保障路基的质量及降低造价是主要的研究方向。 参考文献： 【1】 叶垂信.市政道路膨胀土路基施工措施分析. 广东科技. 2009(04) 【2】 何志广.小议市政道路膨胀土路基的施工方法. 民营科技. 2010(05) 【3】 陈致远.市政道路有关膨胀土地段的路基处理技术. 科技创新导报. 2008(27) 【4】 林杨,金冯.市政道路膨胀土路基施工技术探讨. 科技传播. 2011(11) 【5】 姜辉,朱扬.路基施工中过湿土的施工措施及注意事项. 中国新技术新产品. 2010(10)