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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(shè)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(shè)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(shè)有嚴重影響，如果不采取有效措施進行處理，會導(dǎo)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(shè)計結(jié)果層見圖(1)，車輛設(shè)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(dǎo)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(xué)會增大，就會導(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)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(fù)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(dǎo)致的問題［1］。
3膨脹土的物理性質(zhì)及力學(xué)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(lǐng)土?xí)a(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(dǎo)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(dǎo)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(xué)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(xué)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(xué)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(shè)計過程中，為了能夠全面的掌握膨脹土的物理學(xué)與力學(xué)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(shè)計階段中，按照膨脹土的物理性質(zhì)以及力學(xué)性質(zhì)，并且結(jié)合地質(zhì)勘測的實際情況，在施工設(shè)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(shè)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(shè)置3%的橫向外坡，設(shè)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(xué)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:
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