高速公路膨胀土路基施工技术

浅析高速公路膨胀土路基施工技术

0 前言

膨胀土作为一种具有裂隙性、胀缩性和超固结性的高塑性粘土，对水份变化特别敏感，当含水率变化时，易引起膨胀土的膨胀或收缩变形，强度随之发生变化，随干湿循环次数的增加，强度衰减幅度增加，膨胀土路基病害表现十分明显，如路面开裂、隆起或沉陷，路堤和路堑滑塌、边坡失稳等。近几年，随着我国高等级公路的大量兴建，不可避免的会遇到各类膨胀土工程灾害。因此，加强对路基膨胀土问题的研究已迫在眉睫，结合以往内邓高速公路no.5标工程实际情况，在这里简单的对膨胀土路基施工技术进行分析，供大家借鉴和参考。

1 概况特点

内邓高速公路no.5标沿线均为膨胀土路段，基于该工程沿线膨胀土分布的广泛性和导致工程灾害的可能性，从确保膨胀土路基的建设质量、优化设计与施工方案、节省建设成本，从而产生一定的经济效益和社会效益这一指导思想出发，在预防膨胀土可能引起的工程灾害的基础上，充分发挥膨胀土的利用潜能，制定合理约膨胀土路基修筑方案，解决路基修筑相关施工工艺的质量控制方法，对指导膨胀土路基的科学施工、保证工程质量具有十分重要的意义。

2 膨胀土填筑路基基本方案

2.1 膨胀土路基修筑基本方案

2.1.1 考虑线路膨胀土广泛分布和可能带来危害，非膨胀土填料

来源困难，利用弱膨胀土潜能，将弱膨胀土作为包边路基的堤心填料。

2.1.2 no.5标均为冲洪积平原区，地下水位差异较大，施工期受季节气候影响较大，路基修筑方案宜分段对待与区别处理，应高度重视水文与气候条件对施工进度与路基修筑质量效果的影响。

2.1.3 考虑砂垫层具有减少膨胀土地基胀缩变形和调节地基差异沉降补偿功能，并具防止地下水毛细作用不利影响的功效，在雨季地下水位较高地段在地面以上填筑一定厚度砂层，砂层以上再作石灰改良弱膨胀土处理封闭，以达到隔断降雨影响与保证堤心土含水率的相对稳定。

2.1.4 石灰改良弱膨胀土处理存在拌合均匀问题，兼顾降雨引起流失影响，适当加大石灰掺和比。

2.1.5 路堤受大气剧烈影响的深度一般为1.5m，路堤基床受干湿循环与汽车荷载的双重影响，边坡表层则受干湿循环影响剧烈，路堤基床与边坡表层应采用石灰±改良膨胀土填筑，以根治膨胀土路堤病害。

2.1.6 膨胀土边坡防护主要针对膨胀土的胀缩性特点，采用以半封闭为主的柔性防护加固措施，特别是工程与植物防护结合的综合防护加固体系，以预防膨胀土路堤与路堑边坡滑塌及失稳等多发性灾害。

2.2 路基基底处理方案

2.2.1 地基地下水位较低（地表以下1.5m以上），清表后地基土

经适当晾晒的含水率在最佳含水率+3.0%以内，直接碾压成型，压实度达到90%即可，禁止超压而造成土体剪切破坏，在碾压成型的地基上填筑一层20cm厚的7.0%石灰改良弱膨胀土作为下路堤底层，要求压实度达到93%。

2.2.2 地基地下水位较高（地表1.5m以内），禁止采用重型碾压机具对清表后的地面反复碾压而形成橡皮土，清表后地面以上填筑50cm的中粗砂、砂砾（碎石）或山皮土等透水性材料，要求压实度达到93%，并在其顶面填筑一层20cm厚的7.0%石灰改良弱膨胀土，要求压实度达到93%，以控制路堤堤心含水率的显著交化。

2.3 膨胀土路基路床处理方案

2.3.1 当路基高度01.52m时，路床80cm采用非膨胀土或者是弱膨胀土掺7%石灰土填筑。

2.4 基填筑包边处理方案

2.4.1 膨胀土路基下路堤底部为20cm厚的掺加7.0%石灰改良弱膨胀土，要求压实度达到93%，其上的包边部路堤采用路堤边坡两侧各2.5m（不包括碾压超填宽度）为7.0%石灰改良弱膨胀土填筑，路堤堤心部分采用弱膨胀土填筑，路床用7.0%石灰改良弱膨胀土填筑。

2.4.2 若路床采用山皮土、砂砾、碎石等透水材料填筑，则需在上路堤顶面20cm以下采用7.0%石灰改良弱膨胀土填筑，以防止上部渗水对堤心部分的影响。

2.4.3 按照路基基底处理方案处理基底后，上下路堤堤心部分采

用弱膨胀土填筑，每层压实厚度不大于20cm，碾压含水率在最佳含水率+3.0%以内，雨季施工时，静压一遍后撤布3.0%的石灰（碾压成型厚度5cm）拌和均匀，防止施工期间雨水入渗。

2.4.4 路堤边坡两侧各2.5m（不包括碾压超填宽度）采用7.0%石灰改良弱膨胀±，预防路堤边坡表层1.6m深度内受干湿循环剧烈影响，达到包边处理的预期效果。

2.4.5 出于雨天排水考虑并兼顾路堤断面沉降一般呈现锅底状

特征，适当加大路堤横坡至3.5%～4.0%，同时做好边坡排水，防止冲刷边坡。

3 主要技术控制实施要点

3.1 测量放线

根据施工要求加密坐标点、水准点控制网，在开工前对导线、中线及高程进乏复测。施工时全段每100m设置一个中心桩（百米桩），曲线段加密至20m一个中心桩：每200m设临时水准点。各流水作业段每20m设一组边桩。

3.2 膨胀土路基下路堤底部20cm厚的7%石灰土改良膨胀土，要求压实度达到93%，其上的包边部路堤采用路堤边坡两侧各2.5m（不包括碾压超填宽度）为7.0%石灰改良弱膨胀土填筑，路堤堤心部分采用弱膨张土填筑，路床用7.0%石灰改良弱膨胀土填筑。

3.3 若路床采用山皮土、砂砾、碎石等透水材料填筑，则需在上路堤顶面20cm采用7.0%石灰改良弱膨胀土填筑，以防止上部渗水对堤心部分的影响。

3.4 包边土施工

包边路堤应采用水平分层填筑施工，包边石灰改良土应与堤心弱膨胀土填筑，属步进行，包边部分的7.0%石灰改良弱膨胀土采用灰土拌和机拌和，压实度达设计要求。碾压前，应控制两种填料的各自含水量，尽量使两种填料在同一压实工艺下能达到压实标准。

3.5 布料、摊铺

3.5.1 对场地存放的生石灰粉以及不能及时用于路基填筑施工的混合料，应买取塑料布覆盖等措施，掺拌场地要做好临时排水设施。

3.5.2 路基填筑段作业面不宜过长，要根据机械数量的配备确定作业面，保主尽快成活，即“群机作业、小段成活”，保证灰土混合料施工的时效。

3.5.3 路基填筑时，自卸车上土卸料时应采用梅花点布置方式，根据单车运量和的摊铺厚度，合理布置土堆的密度。推土机摊铺时应使路基影或横坡，初平后要根据天气情况在雨前排压1～2遍，减少雨水浸泡。上下路堤堤心部分采用弱膨胀土填筑时，每层压实厚度不大于20cm，碾压含水率在最佳含水率+3.0%以内，压路机静压一遍后撒布3.0%的石灰（按碾压成型厚度5cm）拌和均匀形成防雨层，防止施工期间雨水入渗。

3.5.4 每层路基铺设宽度边缘至少超出路堤设计宽度50cm，保证路堤边缘有足够的压实度。严格控制试验段确定的松铺厚度，保证压实后的厚度（h）控制在15cm