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摘要:路基是高速公路重要组成部分,其施工质量在很大程度上决定了公路工程的整体质量。由于高速公路线路较长,所遇地质情况有所不同,在部分地区即可使用膨胀土路基,采取相应的施工技术。文章针对高速公路膨胀土路基,对其施工技术进行深入分析,仅供参考。
关键词:高速公路;膨胀土路基;施工技术
在高速公路工程膨胀土路基施工中,相关部门以及工作人员需明确认识与掌握膨胀土特征,了解膨胀土路基施工重难点。并能够立足工程实际情况与需求,进行膨胀土路基施工工艺改进,掌控施工工艺要点,以促进施工技术有效落实,提高高速公路工程路基施工质量与效率。
1膨胀土的性质以及工程特点
1.1膨胀土的性质
我国公路工程施工逐渐开展,诸多工程施工中都涉及到膨胀土路基处理。膨胀土是一种粘性土质,从其土质本身来讲,膨胀土并不具备明显的实质特征。但通过对膨胀土进行分析研究发现,膨胀土中含有一定的“水矿物质”,其组织结构多为“微裂缝结构”。这种土质往往会受环境变化影响,产生一定的缩胀效能,缩胀变化主要受环境湿度影响,当湿度较大时,该土质缩胀现象明显,多为吸水性膨胀。但随着湿度下降后,高温会使膨胀土产生一定的凝固效果,使其土质整体强度较高,且压缩性偏低,含水量较少。因此,从工程施工的角度来讲,需要加强对膨胀土工程特性进行深入研究,探索有效施工方法。
1.2膨胀土工程的具体特点
综合试验分析结果,膨胀土具有缩胀性特征,缩胀性特征主要是基于吸水后造成体积的不断增大,一旦失去水分就会导致其体积产生紧缩。这种情况容易导致施工过程中土质出现疏松,并形成塌陷、下沉,对施工质量及效率造成严重影响。其次,多裂隙性特征,多裂隙性特征是膨胀土较为常见的特征之一,通过分析研究发现,造成该特征产生的主要因素是其膨胀土内部组织结构易变,经过现场测试与采样后发现,这种多裂隙特征对边坡路基影响尤为重要,极易造成边坡路基施工问题频出。
2高速公路膨胀土路基施工技术要点
高速公路膨胀土路基施工工艺流程如图1所示。
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2.1材料控制
(1)石灰:石灰的等级需要达到3级或3级以上,同时要对每个批次的石灰进行抽查,做好现场堆放,避免由于堆放和保存不当导致受损变质,影响施工正常进行并造成浪费。(2)土料:在取土坑进行取土之前,应先将表层的有机土都清除干净,规范和设计都要求有机质在5%以上的土及强膨胀土均不允许在路基施工中使用。
2.2备土与铺灰
(1)根据设计确定的松铺厚度对与土进行均匀摊铺,以便于后续机械化施工的顺利开展。完成铺土以后,先利用推土机将其大致推平,再利用平地机将其整平,缺漏的部分及时补齐,使厚度达到一致。(2)在备灰之前,先用压路机对松土实施碾压,备灰时不得产生明显车辙,大型车辆不允许在作业段范围内进行调头。以设计中确定的灰剂量和各含水量对应的干容重,对单位面积石灰用量进行计算。另外,还应事先在灰条处准确标出灰线,使其保持顺直,并在灰土边沿布好标线,最后利用人工在标线中对石灰进行均匀铺洒。
2.3拌和
(1)当土体含水量相对较小时,先使用铧犁进行一遍翻拌和,促使水处在中层与下层,然后对其洒水,使水分充足,再用铧犁不断翻拌,确保水的分布保持均匀。由于在拌和与整平时水会有所损失,所以含水量应适当增加,具体以气候条件结合拌和与整平所需时间来确定;当土体含水量相对较大时,也可使用铧犁进行翻拌和晾晒。(2)确认水分合适以后,使用平地机进行粗平,再用拌和机进行第一遍拌和。在拌和的过程中,应安排专人进行检查和试验,按照5~10m的间隔距离进行,检查确认拌和是否完全彻底。当有拌和不到位的部分时,应要求操作人员返回立即进行重拌。(3)桥头的两端需在备土的过程中预留2m左右的空间,把土摊入到周围,在拌和过程中,应先沿横向连续拌和两个单程,然后实施纵向拌和,保证桥头部位的灰土达到均匀。在第二遍拌和开始前,应先用平地机进行一遍粗平,再开始第二遍拌和。如果土体的塑性指数较高,土块较难拌碎,则要增加拌和的遍数,同时注意要在下一次拌和开始前,对完成拌和的部分实施粗平及压实,再开始拌和,达到均匀为止,符合规范提出的要求。随着压实密度不断增大,破碎效果越来越好,通过对这一方法的应用,能加快施工效率,并保证施工质量。
2.4整平
整平主要使用平地机进行,辅以必要的人工。(1)完成灰土拌和并确认满足要求后,使用平地机先进行一遍粗平,再将拌和过程中产生的沟槽、土坎及波浪都清除干净,促使表面达到大致平整。(2)然后以上步骤后,使用振压机开始稳压,遍数为1~2遍。(3)再利用控制桩借助水准仪实施测量放样与挂线,使用石灰粉作出明显的标记,具体的样点分布密度根据现场水平情况确定和控制。(4)平地机按照从外到内的方向持续刮平。(5)对以上步骤进行重复,到平整度与标高都满足要求为止,在灰土的接头、桥头与边缘处大型平地机不容易进入的部位,可由人工使用便携式装置来平整和清理。(6)在整平过程中,多余灰土不可堆放在边坡上,否曾当堆载量较大时,将引起边坡下滑,影响施工安全。(7)在整平过程中应注意以下要点:在最后一遍整平开始前,应使用洒水车进行洒水,使表层保持湿润,利于后续碾压。在最后一遍整平过程中,平地机需要带土作业,不可薄层找补,在备土与备灰过程中,都要考虑一定的富余量,在整平的过程中宁刮勿补。
2.5碾压
碾压应使用振压机及静态压路机进行。在整平完成后,对于直线段,可使用振压机从两侧向中心进行碾压,而对于曲线段,则从内侧向外侧进行碾压。在碾压的过程中,后轮要保持轮宽1/2的重叠,通常需要连续碾压4~5遍,至于碾压的速度,前两遍按1.5~1.7km/h控制,之后均按2.0~2.5km/h控制,至没有明显的轮迹且压实度满足要求为止。在碾压的整个过程当中,都要遵循从两边到中间、由轻及重与由慢及快基本原则。碾压必须保持连续,中途不允许停顿,压路机的数量应足够,缩短碾压持续时间,一般振压机的数量为1~2台,静态压路机的数量为2~3台,在碾压中,行走应保持顺直,以较低的速度行驶,在桥头部位的10m以内,应沿横向进行碾压。
2.6检验
(1)试验人员应始终在现场进行检验,在完成碾压以后,取样检验,确认压实度能否满足要求,若压实不足,应立即补压,到压实度切实符合设计要求为止。(2)碾压成型之后,要在两日之内对厚度与标高等进行检验,若检验不合格,应立即采取有效措施进行处理。(3)当存在明显的外观缺陷时,如土块超标与弹簧土等,不允许检查验收,应彻底进行处理,当标高不满足要求时,对于高出的部分应使用平地机将其刮除,而低下的部分不允许贴补。强度与压实度都必须达到设计要求,否则应予以返工。
2.7接头处理
对于碾压完成的端头,应及时拌和均匀,如果标高的误差相对较大或不平整,则应挂线进行切除,使接头部位保持整齐与顺直,在下一作业段与它的衔接部位,铺土与拌和都应空出2m,在整平过程中根据设计要求的松铺厚度整平。在桥头部位,应采用以上方法处理,先沿着横向拌和两遍,然后沿纵向进行拌和,最后根据松铺厚度将其整平。
2.8养生
如果灰土的上层无法及时进行结构层的覆盖,则应连续养生至少7d,养生的方法为洒水法,通过洒水确保灰土的表面始终处于湿润的状态。另外,在养生的过程中应做好交通封闭,洒水车之外的其它车辆都不允许从中通过。待灰土施工完成且经检验确认合格后,方可进行下一道工序的施工。
3结语
综上所述,在当前的高速公路工程建设中,路基施工经常遇到膨胀土。本文对膨胀土路基石灰处理施工技术进行研究,经实践,上述施工技术合理可行,值得类似工程项目参考借鉴,确保路基施工顺利完成,保证路基施工质量。
参考文献:
[1]周恒.高速公路工程中膨胀土路基的施工技术分析[J].华东公路,2019(3):75-77.
[2]童荣.浅析高速公路路基膨胀土改良方法及施工质量控制[J].工程建设与设计,2019(10):83-84.