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摘要:高速公路的特点就是路段一般较长,因此会经过很多地质情况不同的地段,这其中就包括膨胀土路段,膨胀土对于环境的改变很敏感,并且在吸水和失水后会产生相应的变大和缩小,因此会严重的影响施工工程的质量和工程进度。如果不进行及时的处理,会对道路交通安全产生很大的隐患,因此为了保证公路的稳定性和安全性就要对膨胀土地段的路基施工技术进行深入的研究,从而确保施工的质量。
关键词:高速公路;膨胀土;施工技术;危害
引言:
随着国内的高速公路工程逐渐增多,高速公路的跨度和长度范围也越来越大,这就使得经过膨胀土区域的地段密度增加。因此膨胀土病害问题也越来凸显,尽管科学技术及建筑水平在不断提高,对膨胀土的研究和治理也越来越成熟,但是还是存在着一些技术性的难点,科研人员应该进一步加大对膨胀土性质的研究,从而针对特殊的问题找到科学合理的解决措施。然而在任何治理方案制定前,首先的工作就是要对膨胀土的种类进行了解和准确的鉴别。
一、膨胀土的辨别原理及其工程特性
1.膨胀土的辨别原理
膨胀土与非膨胀土的区分一直是工程建立之初的首要工作,只有在开始阶段对膨胀土区域进行准确的鉴别和有效的管理,才能在根本上尽量避免膨胀土危害,从而降低施工工程的风险。膨胀土具有一定的物理性特性,其受环境影响较大,并且对水有着极为突出的敏感性,本身又具有超固结性,所以特性还是较为明显,鉴别膨胀土的方法目前较多,但不同意,一般情况下都是在实际的工程现场进行现场定性,主要参考的是膨胀土的液限和塑性参数以及膨胀土的物质含量。以下是现场定性及室内简易定量指标相融合的办法,原理是按照工程所在的地理特点和土质的自由膨胀率进行全方位辨别:裂缝发育,带有光洁面和摩擦痕迹,在一些缝隙里有填充灰白色、灰绿色粘土,自然状态下表现出硬塑形态;多露于二级和二级以上的阶地、丘陵及盆地外沿,地势舒缓,没有太大陡坡;多是浅层滑坡、裂开地面、刚开始挖坑槽壁容易产生倒塌等;建筑本身的裂痕会因为四季改变而产生开合。
2.膨胀土鉴别试验
膨胀土之所以会发生膨胀的现象,是因为其物理结构和化学组成决定的,在膨胀土的组成中具有很多拥有膨胀特点的矿物质。因此要鉴别膨胀土就要对这些矿物质的亲水性和物理、化学特性进行鉴别,从而通过膨胀土的基础性自主膨胀率、液限试验来进行膨胀土的识别工作。
3.膨胀土工程特性
很多时候膨胀土都具有较为明显的工程特性,从我国的部分地质情况来看,粘土、亚粘土、粉砂土、亚沙土等土质情况较为常见,这些土质的形成很多时候与暴雨和洪水冲击分不开关系。而膨胀土在物理、力学、化学等方面的工程性质极为不适合用来做建设路基的填充材料,因此就要在一定的范围内实现对膨胀土工程性质的改变,从而使改良后得膨胀土在膨胀力和缩放程度上都有很大的改变。
依据最新出台的相关规范文献所规定的,在工程实施的场地周围如果有膨胀土坏损的现象发生,这种现象的发生大多是处于公路道路的建设过程中,要时刻记住精工细活的工作基本,再依据相关实验得出的测试结果,对公路膨胀种类做一些最为基本的了解研究,制定有效的手法对膨胀部分进行处理。
二、膨胀土路基的施工工艺及治理方式
1.挖方段膨胀土处理
膨胀土受外界水分含量的影响存在这着一定的区别,其位置越深所受的环境影响就越小,这主要是决定于其自身所含水分及地质深层、地下水等因素的影响。因此,对于挖方段膨胀土采取的主要处理手段就是换填以及湿度调控。湿度调控就是运用土工布对开挖的边坡以及路堑采取包封,并且增加护面墙以及在一些地段采取生态袋防护措施来防止外界空气直接碰触膨胀土。路堑的边坡不要一次性直接挖到设计线边缘,要在边坡边缘留一层厚度为30-50cm的土层,等到路堑挖完之后,再将预留的土层去除,并立即采取封闭措施,尽最快速度修缮好边坡防护功能以及路基的排水功能。
2.填方段膨脹土处理
填一个高度不到一米的路堤,一定要换填不是膨胀土,并且遵照标准进行压实,全部填方路段的膨胀土采用均系填高度大于两米以上的路堤段。对于一些特殊地段填方的数目缺口很少时采用三夹一的方式进行填筑,在进行三夹一工程时除了选取强偏中膨胀土、中偏强膨胀土以及中膨胀土以外,都要采取单掺工程的方式,就是只掺杂生石灰,不掺杂砂砾。对于弱膨胀土以及偏弱膨胀土采取的方式:全部的弱膨胀土都采取掺杂6%的生石灰的方式处理,用路拌机进行工程施工。对于中偏弱膨胀土采取掺杂10%生石灰的方式,用路拌机进行工程施工。对于偏中膨胀土、中偏强膨胀土以及中膨胀土采取的方式是:在其中除掺杂4%-6%的生石灰之外,还要加入30%的砂砾,用装载机最先进行搅拌并摊平,之后在表面洒4%-6%的生石灰,最后用路拌机进行工程施工。
3.高速公路膨胀土路基施工注意事项
当使用膨胀土进行填充时,要求掺杂石灰的膨胀土的膨胀率接近零为最好,膨胀土的含水量湿度保持控制在不到3%时为最佳,这样才能符合处理要求。路面两侧的堤坝倾斜部和侧面要使用非膨胀土来作为密封层,如果需要的话可以铺上一层土工布,以形成填充包心。在堤防和边界的切断面,这两个地区的土质水含量不一定相同,与原始密度也是不一样的。压实时应该均匀地紧密地压实,以避免不均匀沉降的情况发生。因此,在地方和边界切断面2米范围之内,应该将其挖成楼梯形状,检查其水分含量是否和填土含水量类似。同时,使用相关仪器设备对其压实到规定的适度范围之内。建设时应该尽量避开雨季,提高作业现场的排水能力。路基一旦开挖后,每个进程之间就要密切协调,保证建设工期的持续间隔时间不要停留太长。
结语:
膨胀土在属于一种分布较广、范围较大的地质结构,其地质特点使路基工程施工所遇到的问题较多。尤其是在高速公路的建设中,其行车特点及使用的要求决定了其必须要有较高的行驶条件,因此为了保证高速公路膨胀土路基可以符合相关的使用标准,需要加强对路基施工技术的管理,并完善相关的技术方案,合理的采用路基施工技术来提高工程效益。由于高速公路本身就具有经济效益及社会效益两种特点,因此在实际中必须要保证膨胀土路基施工技术的有效使用。
参考文献:
[1]白晓波,吕维超.麻昭高速公路膨胀土路基施工技术探讨[J].价值工程,2017,36(13):100-101;
[2]张亚楠,王庆闯.浅析公路工程膨胀土路基施工技术要点[J].技术与市场,2017,24(4):173-173.
关键词:高速公路;膨胀土;施工技术;危害
引言:
随着国内的高速公路工程逐渐增多,高速公路的跨度和长度范围也越来越大,这就使得经过膨胀土区域的地段密度增加。因此膨胀土病害问题也越来凸显,尽管科学技术及建筑水平在不断提高,对膨胀土的研究和治理也越来越成熟,但是还是存在着一些技术性的难点,科研人员应该进一步加大对膨胀土性质的研究,从而针对特殊的问题找到科学合理的解决措施。然而在任何治理方案制定前,首先的工作就是要对膨胀土的种类进行了解和准确的鉴别。
一、膨胀土的辨别原理及其工程特性
1.膨胀土的辨别原理
膨胀土与非膨胀土的区分一直是工程建立之初的首要工作,只有在开始阶段对膨胀土区域进行准确的鉴别和有效的管理,才能在根本上尽量避免膨胀土危害,从而降低施工工程的风险。膨胀土具有一定的物理性特性,其受环境影响较大,并且对水有着极为突出的敏感性,本身又具有超固结性,所以特性还是较为明显,鉴别膨胀土的方法目前较多,但不同意,一般情况下都是在实际的工程现场进行现场定性,主要参考的是膨胀土的液限和塑性参数以及膨胀土的物质含量。以下是现场定性及室内简易定量指标相融合的办法,原理是按照工程所在的地理特点和土质的自由膨胀率进行全方位辨别:裂缝发育,带有光洁面和摩擦痕迹,在一些缝隙里有填充灰白色、灰绿色粘土,自然状态下表现出硬塑形态;多露于二级和二级以上的阶地、丘陵及盆地外沿,地势舒缓,没有太大陡坡;多是浅层滑坡、裂开地面、刚开始挖坑槽壁容易产生倒塌等;建筑本身的裂痕会因为四季改变而产生开合。
2.膨胀土鉴别试验
膨胀土之所以会发生膨胀的现象,是因为其物理结构和化学组成决定的,在膨胀土的组成中具有很多拥有膨胀特点的矿物质。因此要鉴别膨胀土就要对这些矿物质的亲水性和物理、化学特性进行鉴别,从而通过膨胀土的基础性自主膨胀率、液限试验来进行膨胀土的识别工作。
3.膨胀土工程特性
很多时候膨胀土都具有较为明显的工程特性,从我国的部分地质情况来看,粘土、亚粘土、粉砂土、亚沙土等土质情况较为常见,这些土质的形成很多时候与暴雨和洪水冲击分不开关系。而膨胀土在物理、力学、化学等方面的工程性质极为不适合用来做建设路基的填充材料,因此就要在一定的范围内实现对膨胀土工程性质的改变,从而使改良后得膨胀土在膨胀力和缩放程度上都有很大的改变。
依据最新出台的相关规范文献所规定的,在工程实施的场地周围如果有膨胀土坏损的现象发生,这种现象的发生大多是处于公路道路的建设过程中,要时刻记住精工细活的工作基本,再依据相关实验得出的测试结果,对公路膨胀种类做一些最为基本的了解研究,制定有效的手法对膨胀部分进行处理。
二、膨胀土路基的施工工艺及治理方式
1.挖方段膨胀土处理
膨胀土受外界水分含量的影响存在这着一定的区别,其位置越深所受的环境影响就越小,这主要是决定于其自身所含水分及地质深层、地下水等因素的影响。因此,对于挖方段膨胀土采取的主要处理手段就是换填以及湿度调控。湿度调控就是运用土工布对开挖的边坡以及路堑采取包封,并且增加护面墙以及在一些地段采取生态袋防护措施来防止外界空气直接碰触膨胀土。路堑的边坡不要一次性直接挖到设计线边缘,要在边坡边缘留一层厚度为30-50cm的土层,等到路堑挖完之后,再将预留的土层去除,并立即采取封闭措施,尽最快速度修缮好边坡防护功能以及路基的排水功能。
2.填方段膨脹土处理
填一个高度不到一米的路堤,一定要换填不是膨胀土,并且遵照标准进行压实,全部填方路段的膨胀土采用均系填高度大于两米以上的路堤段。对于一些特殊地段填方的数目缺口很少时采用三夹一的方式进行填筑,在进行三夹一工程时除了选取强偏中膨胀土、中偏强膨胀土以及中膨胀土以外,都要采取单掺工程的方式,就是只掺杂生石灰,不掺杂砂砾。对于弱膨胀土以及偏弱膨胀土采取的方式:全部的弱膨胀土都采取掺杂6%的生石灰的方式处理,用路拌机进行工程施工。对于中偏弱膨胀土采取掺杂10%生石灰的方式,用路拌机进行工程施工。对于偏中膨胀土、中偏强膨胀土以及中膨胀土采取的方式是:在其中除掺杂4%-6%的生石灰之外,还要加入30%的砂砾,用装载机最先进行搅拌并摊平,之后在表面洒4%-6%的生石灰,最后用路拌机进行工程施工。
3.高速公路膨胀土路基施工注意事项
当使用膨胀土进行填充时,要求掺杂石灰的膨胀土的膨胀率接近零为最好,膨胀土的含水量湿度保持控制在不到3%时为最佳,这样才能符合处理要求。路面两侧的堤坝倾斜部和侧面要使用非膨胀土来作为密封层,如果需要的话可以铺上一层土工布,以形成填充包心。在堤防和边界的切断面,这两个地区的土质水含量不一定相同,与原始密度也是不一样的。压实时应该均匀地紧密地压实,以避免不均匀沉降的情况发生。因此,在地方和边界切断面2米范围之内,应该将其挖成楼梯形状,检查其水分含量是否和填土含水量类似。同时,使用相关仪器设备对其压实到规定的适度范围之内。建设时应该尽量避开雨季,提高作业现场的排水能力。路基一旦开挖后,每个进程之间就要密切协调,保证建设工期的持续间隔时间不要停留太长。
结语:
膨胀土在属于一种分布较广、范围较大的地质结构,其地质特点使路基工程施工所遇到的问题较多。尤其是在高速公路的建设中,其行车特点及使用的要求决定了其必须要有较高的行驶条件,因此为了保证高速公路膨胀土路基可以符合相关的使用标准,需要加强对路基施工技术的管理,并完善相关的技术方案,合理的采用路基施工技术来提高工程效益。由于高速公路本身就具有经济效益及社会效益两种特点,因此在实际中必须要保证膨胀土路基施工技术的有效使用。
参考文献:
[1]白晓波,吕维超.麻昭高速公路膨胀土路基施工技术探讨[J].价值工程,2017,36(13):100-101;
[2]张亚楠,王庆闯.浅析公路工程膨胀土路基施工技术要点[J].技术与市场,2017,24(4):173-173.