浅析高等级公路膨胀土路基设计及施工关键技术.doc

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1、浅析高等级公路膨胀土路基设计及滋工关键技术摘要：结合M高等级公路，对膨胀土路基设计关键技术进行了分析，探讨了膨胀土路基施工关键技术，对路堤施工、路堑施工以及路基施工常见问题及处理方法进行了分析研究。关键词：高等级公路;膨胀土;路基;设计与施工技术膨胀土主要由强亲水性粘土矿物成分一一蒙脱石和伊利石组成的，具有膨胀结构的高塑性粘性土。它具有明显的多裂隙性、强胀缩性、显著的超固结性和强度衰减性。在自然条件下，多呈硬塑或干硬状态，结构致密，表面裂隙发育,裂隙面有光泽，常见光滑面和擦痕，裂隙中有充填物。膨胀土路基病害普遍，路堑主要有堑坡的冲蚀、剥蚀、溜坍及滑坡；路堤主要是下沉、边坡坍

2、肩、路肩开裂和基床病害，给工程带来严重破坏，对工程结构物具有严重的破坏作用，特别是对高等级公路路基工程和大型结构物所产生的变形破坏作用，往往具有长期、潜在的危险，因此，膨胀土问题已受到公路工程学科专家和工程技术人员的普遍关注，针对不同的工程实际问题采用各种方法进行处理。1工程概况M高等级公路膨胀土路段为第三系泥岩、泥质砂岩、砂质泥岩类地层风化物，呈棕红色、棕黄色、局部为灰白色，风化产物为亚粘土、粘土，含砂及角砾，厚度变化较大，一般在坡脚相对较厚，钻探揭示最大厚度为8.70米，初步勘察表明，其自由膨胀率一般在44一85%之间，属弱~中等膨胀土。2膨胀土路基设计关键技术2.1路

3、基路面材料（1）强膨胀土稳定性差，不应作为路堤填料；中等膨胀土宜经过改良处理后作为填料；弱膨胀土可根据当地气候、水文情况及道路等级加以应用，对于直接使用中、弱膨胀土填筑路堤时，应及时对边坡及顶部进行防护。（2）路面应采用不透水面层，以防雨水或融雪水下渗,一般公路宜采用尽可能柔软的面层（如双层表面处治）和厚度不小于30cm的未筛分碎石基层或砂层加碎石层的复式路基，以适应膨胀土路基的可能的胀缩变形和防止泥浆上挤。2.2路基断面膨胀土地区道路路面横坡应尽可能大一些，路肩下可铺较薄的不透水面层或作防渗处理，以防水分下渗。路肩尽可能宽一些，最好不小于2.0^2.5m,并采用与路面结构

4、层相同的材料铺砌，以利于保持路面下土基内水分的稳定性和均匀性。边沟适当加宽加深，沟底应在土基顶面以下至少20~30cm,并尽可能离路面结构层远一些。2.3路基髙度膨胀土路堤不宜过高，一般宜控制在3.Om以内，如超过3.Om则须考虑沉降稳定问题，如超过6.Om还需考虑预留沉降和路基的加宽。2.4路基边坡采用弱膨胀土及中膨胀土填筑路堤，边坡高度不大于10m的边坡坡率应根据路堤边坡的高度、填料重塑后的性质、区域气候特点，并参照既有路基的成熟经验综合确定。2.5其它技术填高不足lm的路堤，基底为强膨胀土或中膨胀土时，应挖除地表30~60cm的膨胀土，将路床换填非膨胀土或将土翻松、掺

5、石灰处理，并随即压实。底基层宜采用厚层石灰改性土，以防止膨胀上路基的胀缩变形，石灰掺加量一般以4%~6%为宜。改性处治层厚度应视膨胀土性质、公路等级及当地气候条件而定，一般为40-60cm,对于高等级公路还应使土基处治层与路面厚度之和不小于1.(Tl.5m。当采用外包路堤方案时，外包层厚度主要根据当地自然条件而定，一般取1.5m左右，必要时须铺层土工布从而形成包芯填方，土工膜封闭形式有三种：路基底部封闭，以防止毛细水上升而影响路基稳定;路基全封闭，以保持路基土含水量不变；路基顶面封闭，以防降水渗入路基。3膨胀土路基施工关键技术2.1路堤施工高等级公路路基填土高度小于路面与路

6、床的总厚度时，基底为膨胀土时，宜挖除地表0.30m^0.60m的膨胀土，并将路床换填非膨胀土或掺灰处理。若为强膨胀土，挖除深度应达到大气影响深度，大气影响深度根据调查结果确定；若无相关数据时，可按强膨胀土2m,中、弱膨胀土为1-1.5m取值。强膨胀土不得用于路基填筑；高等级公路等采用中等膨胀土用作路床填料时，应作石灰改性处理，改性处理后要求胀缩总率不超过0.7为宜；弱膨胀土作为路堤填料时，若胀缩总率不超过0.7%,可直接填筑。如当年不能铺筑路面，作为封层的填筑厚度，不宜小于30cm,并做成不小于2%的横坡。根据膨胀土自由膨胀率的大小，选用工作质量适宜的碾压机具，压实土层松铺

7、厚度不得大于30cm,土块应击碎至粒径5cm以下。压实含水量宜比标准击实的最佳含水量大1-3%,压实度应不低于标准击实标准的95%。在路堤与路堑交界地段，应采用台阶方式搭接，其长度不应小于2m,并碾压密实，压实度的检验频率为一般路基施工检验频率的2倍。根据路堤高度、膨胀土类别、压实条件、基底情况、施工季节、施工延续时间等因素来确定适当的预留沉降量，沉降加宽按两侧平行加宽，加宽值按表1所示。表1路基沉降加宽参考值路堤边坡高度/m12每侧加宽值/m不加宽0.500.751.001.502.2路堑施工(1)挖方边坡不要一