膨脹土的性能及應用

擴張土的不穩定特性加深了道路建設的難度。解決道路膨脹和道路安全問題已成為許多施工部門關注的焦點。筆者通過查詢相關資料和走訪探查,總結出幾條建議,希望能為解決高速公路膨脹土問題提供幾點建議。1膨脹土主要特點膨脹土不穩定的特性,增加了高速公路施工中的不確定性。一旦在修建高速公路過程中出現雨水天氣,膨脹土就會遇水膨脹,在雨水風干過程中,膨脹土會慢慢縮小,而在此基礎上修建的高速公路,就會經歷“脹”和“縮”的過程,這個過程影響會嚴重降低高速公路的質量。膨脹土受到生成條件下地質條件、水文和氣候環境等自然因素的影響,使得膨脹土具有很明顯的崩裂性和多裂隙性特征,筆者在實際走訪中,也確實發現了這一點。膨脹土的崩裂性和多裂隙性特征,會造成高速公路路面損壞的情況,降低高速公路行車舒適度。綜上所述,膨脹土會嚴重影響高速公路的質量,加快實施高速公路膨脹土路基改善工作已勢在必行。2解決道路擴張問題的建議筆者通過對膨脹土的實際調查,為解決高速公路膨脹土路基提出以下幾點建議:2.1膨脹土不穩定性的分析在目前我國應對高速公路膨脹土路基問題,最常見的方法就是利用石灰處理膨脹土不穩定現象。在高速公路工程中用石灰處理膨脹土不穩定現象的依據是:膨脹土的組要構成部分是蒙脫石,本質是Na和K離子,當這兩個離子在與石灰相反應之后,會被石灰中的Ca2和Mg2所起替代,最終取代膨脹土的不穩定性。在我國,石灰價格相對較低,各個施工單位都能承擔,降低整個工程費用。2.2膨脹土層測量施工針對膨脹土不穩定現象,最根本的辦法就是現場換土法。所謂現場換土法,就是在施工過程中,從其他地區運送過來大量正常土壤,用正常土壤逐漸替換掉原本的膨脹土。現場換土法的具體施工工藝如下,先用機械將地基下的膨脹土層挖掘干凈,并根據現有的路基材料進行預算,判斷地基各段應該投入多少新土壤。在得到準確結果后,開始進行分層鋪設和碾壓工作,保證土壤鋪設工作的科學性。施工過程的具體原則是換土工作不影響外界環境、所挖掘的膨脹土深度應該是臨界深度。在我國膨脹土土壤中,強膨脹土的深度是2m左右,弱中度膨脹土臨界深度在1~1.5m左右,在換土過程中,換土的厚度不能高于30cm。現場換土法能有效的降低膨脹土對高速公路的負面影響,但相比較而言,成本較高,不利于大規模推廣。2.3路排水及排水措施要積極發力路基排水法是指依靠高速公路“中間偏高、兩側偏低”的特點、以柏油馬路為遮蔽物、依靠排水設施將高速公路上的雨水排到其他地方,降低雨水對膨脹土的影響。在路基排水法方案設計之初,要把排水設施作為重點。排水設施中出現堆積物會影響排水設施正常發揮其排水功能。在建設地面排水設施過程中,尤其是修筑在路面附近的排水通道,同樣要進行加固與防滲措施建設,避免出現坡體浸泡在水中現象。截水通道要輔助排水通道完成排水工作,高速公路是坡體結構,要在各個角度點上建立截水通道,保證雨水能順利流出。在利用路基排水法進行排水的過程中還要注意到膨脹土不穩定性質,如果長時間不接觸水,有可能造成膨脹土土層破裂,因此在適當時間要進行土壤加濕工作。路基排水法的效果沒有現場換土法徹底,但在花費費用上看,路基排水法的經濟效益和社會效益是遠遠高于現場換土法的。2.4膨脹土的特性暗溝保濕法具體的實施地區,是地下水資源豐富的地區,像我國廣西、四川這種地下水資源豐富、膨脹土分布廣泛的區域。在實施暗溝保濕法,就是利用膨脹土親水的特性,依靠豐富的地下水資源時刻保持膨脹土的飽和性,最終保證整個土壤層的穩定。實施暗溝保濕法,主要包括三個環節:(1)要在設置施工圖紙過程中設置出相關工程樣式,保證施工過程能建設具體的底下水渠;(2)在施工前預先將膨脹土浸水,并時刻注意用水澆灌土層,保證今后土壤不變形;(3)在建設過程中,建設相關暗溝,并注意暗溝的引水、注水工作,保證膨脹土路基時刻保持飽和狀態,維護膨脹土形態不變。3施工期間的注意事項3.1膨脹土是受膨脹的基礎土膨脹土具有親水的特性,一旦在施工過程中出現膨脹土土層水分不穩定現象,會影響施工進程。例如,在相關高速公路建設過程中,膨脹土一直處于干爽狀態,一旦建設過程遇到下雨情況,膨脹土遇水膨脹,會造成土壤的變動,影響高速公路的質量。所以在施工過程中,要時刻保持土壤層水分的穩定性。如果相關膨脹土水分不夠,相關單位在施工時要注意土壤加濕工作,在施工之前可以灑水,保證膨脹土濕潤;如果膨脹土濕潤度過高,要相應削減工程量,在膨脹土土層經歷過太陽暴曬之后再開始建設工作。整個高速公路施工過程要時刻重視土壤濕度的檢測工作,時刻監控膨脹土中的水分含量,保證高速公路的質量。3.2膨脹土土壤條件的影響在高速公路建設過程中,要保證施工的連續性。膨脹土在常溫形勢下,土層中水分流動變化小,這對于施工單位來說,是絕好的施工機會。水分流動變化小,能保證施工過程土壤的穩定性,減少膨脹土土質對高速公路的影響。在高速公路建設過程中必不可少的會遇見雨水天氣,膨脹土的特性決定了相關施工單位的效率。因此在施工過程中,要注意膨脹土含水量的變化,把握最佳的施工機會,盡早完成施工建設。所謂的施工過程的連續性,就是要求施工單位加緊工作,在最短時間內完成工作。高速的建設工作,會對施工質量產生影響。施工單位在保證速度的同時,也要將質量放在同等地位。高速的開展建設工作中,要加強對施工質量的檢測,只有在前一次的工程合格之后,才能開始下一次工程。只有這樣,才能在保證高速公路建設速度的同時保證高速公路的質量。4不同的未出路人的未盡事宜,具體的事項制定不同的策略膨脹土是影響高速公路質量的重要因素,在相關膨脹土防止過程中,相關施工單位要結合當地的具體情