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摘要:以案例的形式論述了某高速公路膨脹土路堤填筑施工的試驗施工方式，通過使用兩種不同施工材料和不同施工工藝做出的對比，分析出了高速公路路堤填筑施工中膨脹土以及改性膨脹土的最佳含水量、最佳松鋪厚度、路拌次數、碾壓次數和碾壓速度，希望能夠為類似施工提供參考。

關鍵詞:高速公路，膨脹土，含水量，施工工藝

膨脹土在施工過程中，會通過吸收水分避免結構因失水出現裂縫，所以膨脹土的施工工藝與其他粘性土的施工工藝有著很大的區別，我國對于膨脹土的施工技術也做出了要求，其中對膨脹土施工的厚度、土團徑粒、壓實含水量等都有著明確的規定，但從實際的施工角度來講，這些規定的內容可行性低，有些甚至無法應用到施工中，所以我國當前高速公路施工經常出現路堤整體或局部下沉、基床出現冒泥或兩側邊坡穩定性下降的問題，嚴重的影響了施工質量和工程的安全性。為此文章以某高速公路膨脹土路堤填筑施工為例，論述了其在施工前試驗段的施工工藝方案和實驗結果，為日后其他的施工提供優化建議和質量控制指導。

1高速公路膨脹土路堤填筑試驗段施工工藝方案

1．1填筑材料和填筑機械設備分析。填筑施工中需要的材料有兩種:一種是膨脹土，另一種是石灰經過改良后的中性膨脹土，在試驗過程中需要通過CBR實驗進行材料性質檢測，其中填筑施工中膨脹土的含水量為24%左右，每立方厘米膨脹土的最大干密度為1．68g;石灰經過改良后的中性膨脹土的含水量在23．5%左右，每立方厘米膨脹土的最大干密度為1．58g。施工過程中應用到的主要機械設備有:陜建WBZ21路拌機，其寬度在2．1m，能夠實現的最大攪拌深度為0．4m;寶馬BW217D振動碾壓機，噸位為18t，最大振力為600kN;成工PY165平地機，刀片的寬度為3．9m。1．2填筑施工試驗方案。此次試驗分為兩個區域:A區和B區，其中A區采用的是不改良包邊施工，主要是在填芯階段，B區采用的是石灰蓋梁施工方式。為了在施工過程中獲得準確的質量控制參數，在沒有采用現場攪拌的前提下，對現場路拌的次數和松鋪情況下鋪設厚度、碾壓次數以及碾壓速度等施工參數進行了不同組合，大約有20種。其中A區試驗有8種組合，B區試驗有12種組合，具體數據見表1［1］。兩個試驗區的面積為25m×2m，通過對試驗數據分析，可以選擇最優的施工方式。1．3試驗過程中的檢測項目。本次試驗過程中需要進行兩項檢測，一是路拌結束后對土團質量百分比的檢測;二是在碾壓過程中，前兩次進行的是靜壓，后續需要進行的是振動碾壓，而且從第四遍開始，每一次碾壓過后，都要檢測膨脹土的含水量和壓實度［2］。

2高速公路膨脹土路堤填筑試驗段施工結果分析

2．1施工中對控制含水量分析。在施工試驗階段，大部分操作都在室內進行，通過其反映出的膨脹土施工特性，得出以下結論:在路堤填筑施工中，膨脹土的含水量要比最合理的含水量稍高一些，但干密度略低［3］。如果將試驗的施工工藝應用到實際施工中，能夠滿足高速公路的施工要求，也能保障工程的整體穩定性。通過對試驗結果的分析，A試驗區在進行壓實后，其內部的含水量與設計要求的含水量基本相符，B試驗區的含水量要比設計的含水量要求過高，而且試驗階段的壓實次數完全能夠滿足施工中壓實度的要求，如果當施工中膨脹土結構的含水量超過設計要求時，可以通過增加碾壓次數，提高結構的壓實度來控制含水量。但在使用這種方法前，要通過擊實試驗和CBR實驗檢測出施工要求的含水量，這樣才能有效的控制施工質量;而且得到含水量的上下限范圍后，對于施工按年度的降低也有一定的幫助，此次試驗過程中，對于兩個試驗區含水量的控制是有區別的，A試驗區采用的重型擊實和濕法施工，所以含水量可以在1%上下進行浮動，但在施工中可能出現含水量未達到設計要求，但也能滿足施工壓實度的要求，這種施工中由于CBR的強度較低，不建議采用這種方式;B試驗區含水量可以在2%上下浮動，而且在不同的施工位置上，含水量的浮動范圍可以擴大到4%。這種結合實際施工情況進行含水量控制的方式，不僅能夠提升施工的水穩定性，還有利于提高施工效率［4］。2．2施工中松鋪厚度和路拌次數分析。在我國施工規范中規定，膨脹土及改性的膨脹土在施工過程中土團的最大粒徑不能超過5cm，而土團粒徑是施工中影響結構均勻度和壓實度的最主要因素，所以施工中土團粒徑越小才能獲得更高質量的施工結果。為此，在試驗過程中，進行了土團粒徑合格百分比檢測，發現無論路拌的次數是否相同，只要隨著松鋪厚度的提升，均勻度都會有所下降，其中路拌次數是1的時候，隨著松鋪厚度的增加，均勻度會有明顯的下降;但在后續的第二次路拌或第三次時，均勻度下降的表現并不明顯。在試驗過程中，雖熱均勻度會隨著路拌次數發生變化，但兩種施工材料在具體的變化上又存在著較大的差異，例如當松鋪厚度達到了25cm～30cm，那么均勻度的平均值與路拌次數呈現出的是正比例關系，而且變化較大;如果路拌次數只有一次或兩次，而且松鋪厚度不變，那么經過改性的膨脹土變化幅度上要比膨脹土小很多，也可以說變化非常不明顯。通過上述論述的分析發現，當含水量在合理的范圍內時，不改良包邊施工中最合理的路拌次數為1次～2次，松鋪厚度最好控制在27cm;石灰改良施工最合理的路拌次數為2次，松鋪厚度最好控制在26cm～30cm范圍內。2．3施工中碾壓次數、速度與壓實度之間的關系分析。在相同的碾壓次數下，松鋪厚度如果持續增加，那么壓實度會隨著下降，但松鋪厚度在25cm～30cm范圍對壓實度的影響較小。而碾壓次數與壓實度之間呈現的是正比例關系，也就是說碾壓次數的增加，壓實度也會隨著增加，但在達到上限后，壓實度的變化非常小。而碾壓速度與壓實度之間的關系較小，但受到壓實功的影響，當碾壓速度在2km/h～3km/h范圍內時，對壓實度的影響是最小的，所以在施工中可以將碾壓速度控制在此范圍內［5］。需要注意的是，在分析碾壓次數與對壓實度的影響時，還要考慮松鋪厚度和不均勻性因素造成的影響。

3結語

從當前高速公路的實際情況來看，用膨脹土進行路堤填筑施工在質量上還無法實現有效的控制和保障，需要通過結合多項參數進行實驗才能完成路堤填筑施工，為此，文章通過對高速公路膨脹土路堤填筑施工工藝參數的研究，希望能夠為實際施工提供參考和借鑒。

參考文獻:

［1］唐咸遠，楊和平，肖杰，等．包芯法填筑膨脹土路堤的施工技術研究［J］．公路，2012，23(12):52-55．

［2］彭華中，王濤．膨脹土地區公路路堤填筑施工技術［J］．科技創新導報，2013，24(18):97-98．

［3］周勇明，顧生．膨脹土路堤物理處治技術的應用研究［J］．西部交通科技，2013，19(5):10-13，55．

［4］張柯宏．高速鐵路膨脹土路堤沉降變形及濕熱性狀監測與分析［D］．成都:西南交通大學，2015．

［5］王媛媛，郭曉東．包芯法填筑膨脹土路堤的施工技術研究［J］．民營科技，2013，20(12):195．

作者:馮永富 單位:山西路橋建設集團有限公司