王遠(yuǎn)偉
摘 要:膨脹土在我國的分布地域很廣,其具有強(qiáng)烈的吸水膨脹性、失水收縮性以及超固結(jié)性,且不利于工程建設(shè)和工程質(zhì)量。隨著社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展,國家對市政道路工程建設(shè)投入加大,施工建設(shè)過程中常常會遇到膨脹土,為減少其對路基穩(wěn)定性的影響,施工單位必須運(yùn)用科學(xué)的措施進(jìn)行膨脹土路基施工,只有這樣才能最大限度提升工程質(zhì)量。
關(guān)鍵詞:市政道路;膨脹土路基;施工流程
1 膨脹土的危害
膨脹土吸水膨脹、失水收縮和反復(fù)脹縮變形、浸水承載力衰減、干縮裂隙發(fā)育等特性,性質(zhì)極不穩(wěn)定。常使構(gòu)造物產(chǎn)生不均勻的豎向或水平的脹縮變形,造成位移、開裂、傾斜甚至破壞,危害性很大。在道路工程建設(shè)中如果不解決好膨脹土問題,就會使工程竣工通車后出現(xiàn)一系列問題,影響交通運(yùn)行,甚至威脅到人們的生命財產(chǎn)安全。膨脹土引起的危害主要有以下幾點(diǎn):
1、引起路堤與構(gòu)造物銜接處不同程度的沉陷,進(jìn)而造成路面破壞或者橋頭跳車等現(xiàn)象;
2、路基邊坡受浸水等多種因素的影響,可能出現(xiàn)結(jié)構(gòu)失穩(wěn)引起的滑坡等災(zāi)害,阻礙道路的正常交通;
3、受膨潤土膨脹或收縮的影響,可能引起路堤的整體移動或者橋臺的損害;
4、路面橫坡變緩,造成路面的積水;
5、通道、涵身出現(xiàn)凹陷,或者沉降縫拉寬導(dǎo)致漏水等。
2 市政道路膨脹土路基施工流程
1、施工準(zhǔn)備
在做好路基施工準(zhǔn)備工作后,需按照施工現(xiàn)場地質(zhì)、地形等條件在場地范圍內(nèi)進(jìn)行石灰場地布設(shè)。且合理設(shè)置消解、過篩設(shè)施,要求集中放置石灰。在施工材料進(jìn)場后,需進(jìn)行相關(guān)質(zhì)量檢測,確保其合格性。
2、基底處理
將路基范圍內(nèi)原地面表層的種植土、草皮都予以清除,清除深度不小于15cm,如遇樹根,應(yīng)全部挖除并將坑穴填平;基底清理完畢后應(yīng)立即壓實(shí);在深耕(>30cm)地段,必要時應(yīng)先將土翻松、打碎,再整平、壓實(shí)。為確保基底的強(qiáng)度和穩(wěn)定性,用輕型動力觸探儀或K30進(jìn)行基底承載能力合格性檢驗(yàn);做好臨時排水系統(tǒng),保證施工期排水暢通。
3、布灰拌和
第一,布灰。按照取土場現(xiàn)狀與機(jī)械能力,對取土范圍、深度加以準(zhǔn)確確定,且對土的干密度進(jìn)行測量。如石灰在現(xiàn)場消解,必須對過篩后的石灰含水率進(jìn)行測量,按照測量結(jié)果與設(shè)計摻灰比進(jìn)行施工摻灰比的計算?;颐嫱ㄟ^平整設(shè)備進(jìn)行推平,布灰網(wǎng)格在平面劃分。
第二,預(yù)拌。在預(yù)定深度內(nèi)通過挖掘機(jī)進(jìn)行取土拌和。取土施工中,需指派專人測量監(jiān)控取土過程,要求必須控制在—5cm與+5cm之間。通常選取橫向一次取齊、縱向倒退施工的方式進(jìn)行取土,在取土坑一側(cè)倒卸混合料,在取土過程中如土塊過大需進(jìn)行粉碎施工,通過盡可能降低揚(yáng)塵問題,這就要求卸料是盡量將挖掘機(jī)高度降低。
根據(jù)順序挖掘機(jī)可挖除混合料,隨后向取土坑內(nèi)分堆卸料。沿錐頂混合料應(yīng)呈自由下落現(xiàn)狀。當(dāng)錐底土塊過大,需做好粉碎、翻拌工作。一般需進(jìn)行三遍預(yù)拌,這樣就可以取得良好的拌和效果,要求在15cm以下有效控制土塊粒徑。
第三,路拌。預(yù)拌好的混合料遵循分層填筑工藝向填土區(qū)段運(yùn)送,在路拱攤鋪初平后,通過路拌機(jī)碎土拌和施工。路拌施工中應(yīng)對拌和深度、搭接與平整情況進(jìn)行詳細(xì)檢查,且對路拌參數(shù)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。在滿足拌和施工規(guī)定后,才能進(jìn)行以下施工。
4、分層填土
完成預(yù)拌的混合料通過自卸車向填筑面運(yùn)送,根據(jù)施工試驗(yàn)對分層填筑松鋪厚度等進(jìn)行確定。為確保邊坡壓實(shí)效果,需加寬路基兩側(cè),寬度為50cm左右。
5、鋪筑整平
根據(jù)松鋪厚度全斷面對完成路拌的填料進(jìn)行攤鋪初平,隨后按照路拱整形規(guī)定選取平地機(jī)進(jìn)行施工。壓路機(jī)需先進(jìn)行1遍快速靜壓,隨后配合人工方式進(jìn)行施工。完成填料攤鋪整形工作后,需對含水率的多少進(jìn)行詳細(xì)檢查,如具有較大含水率,則應(yīng)做好晾曬、拌和施工。
6、碾壓密實(shí)
完成攤鋪整平施工后,可通過無側(cè)限抗壓強(qiáng)度進(jìn)行改良土采樣。確保填料各項(xiàng)指標(biāo)符合施工規(guī)定后即可進(jìn)行碾壓施工。一般需按照2側(cè)—中間的順序進(jìn)行壓實(shí)施工,縱向則需一幅一幅地施工,40cm為相鄰兩幅間的輪跡搭接寬度。在不易碾壓的位置,主要選取斜向進(jìn)退方式施工。搭接部位要求再次進(jìn)行拌和、整形、碾壓施工,200cm為最短搭接長度。局部碾壓施工過程中如大型壓路機(jī)無法施工,可選取小型夯實(shí)機(jī)械進(jìn)行一層一層夯實(shí),20cm為夯實(shí)分層松鋪?zhàn)畲蠛穸取?/p>
3 市政道路膨脹土路基施工質(zhì)量控制
1、質(zhì)量檢測
壓實(shí)質(zhì)量是路基施工質(zhì)量管理最重要的內(nèi)在指標(biāo)之一,只有充分壓實(shí),才能保證路基的強(qiáng)度、剛度、平整度以及使用壽命?,F(xiàn)場用灌砂法分層檢測壓實(shí)度,只有檢驗(yàn)值合格后方能進(jìn)入下一道工序。若抽檢點(diǎn)壓實(shí)度均不合格,要求進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng),或靜置1d后繼續(xù)碾壓,直至滿足規(guī)范要求為止。
2、原材料質(zhì)量控制
原材料主要有膨脹土和石灰,把好其質(zhì)量關(guān)是確保路基施工質(zhì)量的首要任務(wù)。
(1)膨脹土。為保證填土的質(zhì)量,要在來源土中取足夠代表性土樣進(jìn)行試驗(yàn),獲取包括液塑限、塑性指數(shù)、重型擊實(shí)參數(shù)及膨脹性等基本參數(shù),要求滿足規(guī)范規(guī)定的相應(yīng)指標(biāo)值時方可使用。另外,當(dāng)土源變化時,應(yīng)增加對不同土場的土進(jìn)行檢驗(yàn),且不同土源不得混用,以免填筑時內(nèi)部形成水囊或薄弱面。
(2)石灰。石灰的質(zhì)量直接影響改良效果,應(yīng)抽樣檢驗(yàn)每一批進(jìn)場的石灰,測定其有效氧化鈣和氧化鎂的含量,因這兩個參數(shù)最能反映石灰的活性,不合格者不能采用。檢驗(yàn)合格的石灰應(yīng)盡快使用,盡量縮短存放時間,且存放期間一定要做好覆蓋防雨。
3、分層填筑厚度控制
根據(jù)行車荷載在土中分布的特點(diǎn),路基填筑施工中,不同填筑層位要求達(dá)到的壓實(shí)度不盡相同,且每填筑一層,均受其下層基土的含水率和壓實(shí)度影響,填筑層位低,要求的壓實(shí)度較小,而層位高則較大,因此要求石灰土分層填筑厚度隨路基下層含水率和相應(yīng)壓實(shí)度做出相應(yīng)調(diào)整。施工前先按填土厚度、松鋪系數(shù)計算出試驗(yàn)路段的用土量,進(jìn)場卸土?xí)r安排專人指揮車輛倒土、收方計量,并隨時檢測、調(diào)整、記錄松鋪厚度。填料粒徑控制該試驗(yàn)路段在灰-土摻拌過程中,土塊粒徑控制在60mm以內(nèi),不允許含有大塊土團(tuán),以免影響改良土的性能。
4、含水率的控制
國內(nèi)學(xué)者通過大量的試驗(yàn)研究,認(rèn)為當(dāng)采用弱膨脹土進(jìn)行路基填筑時,填料的含水率大于最佳含水率(超3%~3%)不但可加快施工進(jìn)度,同時對填筑后路基的穩(wěn)定也有幫助。根據(jù)室內(nèi)試驗(yàn),試驗(yàn)路段改良土摻灰量為6%,最佳含水率wop為14.0%,故應(yīng)將摻拌后混合料悶土具備填筑條件時的含水率控制在14.0%±2%范圍內(nèi)。但實(shí)際施工中,膨脹土體的含水率在22%±2%范圍內(nèi),因此,選擇在秋冬干燥季節(jié)施工,便于土料的翻曬和失水,控制含水率在18%~19%范圍內(nèi)。
4 結(jié)束語
綜上所述,在工程建設(shè)中,膨脹土是關(guān)鍵問題之一。由于膨脹土所具有的獨(dú)特性質(zhì),它遇水膨脹、失水收縮對民用建筑、工業(yè)建筑、水利、鐵道、公路等工程的建設(shè)造成嚴(yán)重的破壞,從而對工程的整體質(zhì)量造成嚴(yán)重影響,無法使完工后的工程質(zhì)量得到保障。尤其是我國經(jīng)濟(jì)水平在近幾年得到快速提升,市政工程中的不斷發(fā)展,使得人們越來越重視對膨脹土路基的處理,隨著多年的經(jīng)驗(yàn)積累也在該工作方面取得了相應(yīng)的效果。
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