膨脹土在路基施工中施工工藝與質(zhì)量控制的論文
在公路工程施工過程中,路基是重要的組成之一,路基建設質(zhì)量的優(yōu)劣對整體公路的穩(wěn)定性有著密切的關(guān)系。但是在公路建設的過程中,經(jīng)常會遇上膨脹土、軟弱土等不良土體,這些土質(zhì)對公路建設有嚴重影響,如果不采取有效措施進行處理,會導致路基沉陷、開裂。因此,文章將結(jié)合膨脹土的特點,對膨脹土采取有效的施工工藝進行處理,以減少膨脹土帶來的危害。
1工程概況
本工程位于我市西部南區(qū),全場78km,道路設計結(jié)果層見圖(1),車輛設計時速為80km/h,由于該路段地區(qū)的氣候為全面干濕氣候,旱季占7個月,雨季為5個月,并且施工段在施工時處于雨季,同時路段土質(zhì)為膨脹土路段,因此,采取有效策略進行處理顯得非常有必要。
2膨脹土的危害性
超高粘聚性是膨脹土的特征,在施工過程中,當膨脹土含水量過大,在施工機械的作用下,就會導致膨脹土形成一個巨大的團塊,很難處理;并且在水分逐漸的散失后,土塊的可縮性就會降低,并且在粘聚性的作用下,土塊力學會增大,就會導致土塊的固結(jié)性增加,難以壓實、擊碎;對于膨脹土的路基而言,當其受到雨水侵泡后,土體會產(chǎn)生膨脹,就會導致蓬松層出現(xiàn),嚴重的還會有深度范圍的“橡皮泥”癥狀產(chǎn)生,導致路基承載能力下降。干季施工,在水分失散的情況下,膨脹土就會受到干縮影響,就會有裂縫產(chǎn)生,輕者寬度在1-2cm重者裂縫深度在30-50cm,裂縫產(chǎn)生對路基的影響非常大,造成的損壞修復起來非常困難。在施工過程中,為了確保路基穩(wěn)定性與安全性,需要采取有效的措施解決因膨脹土導致的問題[1]。
3膨脹土的物理性質(zhì)及力學性質(zhì)分析
根據(jù)黏土礦物對膨脹土進行分類,其可以分成2大類:第一類主要是蒙脫石為主,另外一類主要是高齡土為主。在施工過程中,蒙脫黏土在含水量增加時會產(chǎn)生膨脹,而高領土會產(chǎn)生膨脹問題,在施工過程中,到時膨脹土產(chǎn)生變化的因素主要有以下內(nèi)容。
3.1含水量
膨脹土的變化情況與其自身的含水量大小有密切的關(guān)聯(lián),通常情況下膨脹土含水量變化不大,不會給路基造成影響,如果膨脹土的含水量過高,就會導致路基出現(xiàn)結(jié)構(gòu)破壞現(xiàn)象發(fā)生。通常情況下,干燥的膨脹土對路基的危害很大,因為干燥膨脹土吸收水分多,水分會引起土體結(jié)構(gòu)強度下降,就會發(fā)生軟化進而導致路基下沉,開裂。3.2干容重黏土干容量與含水量關(guān)系密切,干容量是衡量膨脹土質(zhì)量的'重要指標。例如:γ=18.0kN/m3。類型的黏土,一般都是具備很高的膨脹潛力。
3.3力學性質(zhì)
在公路施工過程中,膨脹土是比較常見的土體,并且膨脹土的力學性質(zhì)高低會給路基施工造成影響,因此,在施工過程中需要對其進行土工實驗,通過實驗計算出膨脹土的力學性質(zhì),然后對其進行分析,采取有效的措施對其控制[2]。(1)膨脹潛勢。簡單而言,對膨脹潛勢進行試驗,主要是在實驗室內(nèi)按照AASHO標準對其進行壓密。通過實驗將試樣的含水量壓密到最大的容量,根據(jù)有限的荷載計算將膨脹率得出,膨脹率在實踐過程中,能夠?qū)?gòu)造物的最大膨脹量算出,因此,在施工過程中,對膨脹土的環(huán)境條件進行改善,也是一種解決膨脹土工程問題的主要途徑;(2)膨脹壓力。通常而言,膨脹壓力它指的是試樣膨脹的限度達到最大標準值后,通過荷載的施壓使其體積能夠回到原來的壓力層,這對于某種黏土而言,是膨脹壓力的常數(shù),它是跟隨干容量的變化而變化的。因此,在施工過程中,膨脹壓力能對黏土的膨脹特性進行衡量,可以通過膨脹壓力確定膨脹土土體的性質(zhì)。
3.4土工實驗
在本工程施工設計過程中,為了能夠全面的掌握膨脹土的物理學與力學特性,在施工前對該地區(qū)的地質(zhì)進行了全面的勘察,并且在勘察后對相關(guān)的土體進行了土工試驗,本次土工實驗有本公司實驗項目組完成。通過上述的討論,膨脹土的自身變化除了土的收縮性與膨脹性兩大內(nèi)在因素的影響外,含水量與壓力的變化也是兩個非常重要的外在因素。在施工過程中,準確的對膨脹土的變化以及特征進行了解,能夠保證工程在施工過程中遇到膨脹土可以及時的采取有效措施[3]。
4膨脹土路基處理
在本工程項目施工設計階段中,按照膨脹土的物理性質(zhì)以及力學性質(zhì),并且結(jié)合地質(zhì)勘測的實際情況,在施工設計中綜合了處理思想,結(jié)合項目雨水多的特點,在施工過程中,采取以下有效措施:(1)在施工過程中,對于地表面排水通暢的路段,需要設置縱坡要>3%的路側(cè)邊溝,并且在路基兩邊種植草皮,以防止雨水侵泡沖刷路基;(2)對于雨水可能會侵泡到的高填方路基而言,需要在最高的水面上2m的位置處,將路基內(nèi)放入填土換掉,采用塊石代替,并且要在兩側(cè)構(gòu)砌2m的碎落臺,然后在膨脹土的覆蓋層上還需要移植草皮,以控制膨脹土產(chǎn)生變化[4];(3)在填方路段施工時,在填方工作完成以后,需要在坡腳線3m以內(nèi)范圍,設置3%的橫向外坡,設置完成后需要全部移植草皮進行覆蓋,已改善膨脹土特征;(4)施工過程中,在挖填結(jié)合的路段,要組層的填筑分臺段;施工時在達到填方的最后一層,需要將挖方的土質(zhì)進行試驗,查看其是否與填方土的含水量相同,如果不想同則采用換填土的方式對其進行處理,并且采用壓路機壓實[5]。
5結(jié)束語
在本工程項目施工中,通過對膨脹土的物理、力學性質(zhì)研究后,采用了排水措施、換填土措施、種植草皮措施對膨脹土進行處理,并且在本項目施工完成半年后,在經(jīng)過一個雨季的考驗后,各項措施都能起到了有效的作用,取得了良好的效果。
參考文獻:
。1]王海峰,肖莉,國冬花.弱膨脹土路基封閉法填筑技術(shù)研究[J].山東交通科技.2010(03):5-58.
[2]陳家饒.膨脹土路基石灰改良施工工藝研究[J].經(jīng)營管理者,2010(17):128.
[3]李星明.淺談高速公路膨脹土路基的處理[J].山西建筑,2008(08):67-68.
。4]高艷娥,蒲翠玲.膨脹土路基處理措施初探[J].山西建筑,2012(10):75-76.
。5]宿文姬,王玉玲.高速公路膨脹土路基改良的試驗和分析[J].巖礦測試,2016(03):142-143.
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