公路工程輔導:膨脹土路基施工技術

　　一、膨脹土工程特性

　　膨脹土具有較大吸水膨脹、失水收縮特性的高液限黏土稱為膨脹土。膨脹土黏性成分含量很高，其中0.002mm的膠體顆粒一般超過20%，黏粒成分主要由水礦物組成。土的液限WL>40%，塑性指數Ip>17，多數在22~35之間。自由膨脹率一般超過40%.按工程性質分為強膨脹土、中等膨脹土、弱膨脹土3類。

　　膨脹土具有顯著的吸水膨脹、失水收縮兩種變形特性，一般強度較高，壓縮性低，易被誤認為是較好地基土。膨脹土對道路危害較大，其變形破壞具有多次反復性，膨脹土地區的公路路面常常大段出現大幅度的隨季節變化的波浪變形。

　　二、膨脹土的使用要求

　　強膨脹土穩定性差，不應作為路填料；中等膨脹土宜經過加工、改良處理后作為填料；弱膨脹土可根據當地氣候、水文情況及道路等級加以應用，對于直接使用中、弱膨脹土填筑路堤時，應及時對邊坡及頂部進行防護。

　　高速公路、一級公路、二級公路等采用中等膨脹土用作路床填料時，應作摻灰改性處理，石灰劑量可通過試驗確定。改性處理后要求脹縮總率接近零為佳。

　　限于條件，高速公路、一級公路用中等膨脹土填筑路堤時，路堤填成后，應立即作漿砌底護坡封閉邊坡。當填至路床底面時，應停止填筑，改用符合規定程度的非膨脹土或改性處理的膨脹土填至路床頂面設計標高并嚴格壓實。如當年不能鋪筑路面，作為封層的填筑厚度，不宜小于30cm，并做成不小于2%的橫坡。

　　接近最佳含水量的中等膨脹土可用于填筑路堤，但兩邊邊坡部分要用非膨脹土作為封層。路堤頂面也要用非膨脹土形成包心填方。挖方地段當挖到距路床頂面以30cm時，應停止向下開挖，并挖好臨時排水溝。待作路面時，再挖至路床頂面以下30cm，并用膨脹土回填，并按要求壓實。

　　三、膨脹土地區路基輾壓施工

　　根據膨脹土自由膨脹率的大小，選用工作質量適宜的碾壓機具，碾壓時應保持最佳含水量；壓實土層松鋪厚度不得大于30cm;土塊應擊碎至粒徑5cm以下。

　　在路堤與路塹交界地段，應采用臺階方式搭接，其長度不應小于2m，并碾壓密實。

　　四、膨脹土地區路塹開挖

　　挖方邊坡不要一次挖到設計線，沿邊坡預留厚度30~50cm一層，待路塹挖完時，再削去邊坡預留部分，并立即漿砌護坡封閉。

　　膨脹土地區的路塹，高速公路、一級公路的路床應超挖30~50cm，并立即用粒料或非膨脹土分層回填或用改性土回填，按規定壓實，其他各級公路可用膨脹土摻石灰處治。

　　1.背景材料：

　　某山嶺區一級公路在進行道路土方路堤填筑時，由于橫斷面現狀地形與設計圖偏差較大，且填料較松散，為保證路堤邊坡穩定，施工方提出在此處增設一段重力式擋土墻。設計方現場勘察后認為適于此地的擋墻應為加筋土擋墻，其主要原因是地基承載力不夠。

　　2.問題：

　�。�1）簡要敘述重力式擋墻的類型及特點。

　�。�2）設置加筋土擋墻的理由是否合理？簡述其施工工序。

　　參考答案：

　�。�1）重力式擋土墻墻背形式可分為俯斜、仰斜、垂直、凸形折線（凸折式）和衡重式5種。

　　1）仰斜墻背所受的土壓力較小，用于路塹墻時，墻背與開挖面邊坡較貼合，因而開挖量和回填量均較小，但墻后填土不易壓實，不便施工。適用于路塹墻及墻趾處地面平坦的路肩墻或路堤墻。

　　2）俯斜墻背所受土壓力較大，其墻身截面較仰斜墻背的大，通常在地面橫坡陡峻時，借陡直的墻面，俯斜墻背可做成臺階形，以增加墻背與填土間的摩擦力。

　　3）垂直墻背的特點，介于仰斜和俯斜墻背之間。

　　4）凸折式墻背是由仰斜墻背演變而來，上部俯斜、下部仰斜，以減小上部截面尺寸，多用于路塹墻，也可用于路肩墻。

　　i）衡重式墻背在上下墻間設有衡重臺，利用衡重臺上填土的重量使全墻重心后移，增加了墻身的穩定。因采用陡直的墻面，且下墻采用仰斜墻背，因而可以減小墻身高度，減少開挖工作量。適用于山區地形陡峻處的路肩墻和路堤墻，也可用于路塹墻。由于衡重臺以上有較大的容納空間，上墻墻背加緩沖墻后，可作為攔截崩墜石之用。

　�。�2）設置加筋土擋墻的理由合理。

　　加筋土擋墻一般包括下列工序：基槽（坑）開挖、地基處理、排水設施、基礎澆（砌）筑、構件預制與安裝、筋帶鋪設，填料填筑與壓實、墻頂封閉等。