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67第2卷 第9期产业科技创新 2020，2（9）：67~68Industrial Technology Innovation 高速公路路基膨胀土改良方法及施工质量控制谢记红（四川交投建设工程股份有限公司，四川 成都 610041）摘要：在高速公路建设当中，地基的稳定性是一项非常重要的参数，将直接关系到高速公路建成后的性能和质量。
在实际施工中，可能会遇到一些特殊的情况，例如路基膨胀土。
膨胀土是一种特殊的黏土类型，具有较多裂隙，容易风化，胀缩避免明显，如果不能妥善处理，对于高速公路工程安全会造成较大的威胁。
所以，在高速公路施工中，对路基膨胀土需要采取有效措施加以改良，同时加强施工质量控制，以保证工程施工的质量及安全。
关键词：高速公路；路基；膨胀土；改良方法；施工质量控制中图分类号：U415.1 文献标志码：A 文章编号：2096-6164（2020）09-0067-02随着社会经济的快速发展，公路工程建设取得了长足的进步，公路建设的数量和规模不断增加。
高速公路是地面交通系统的重要组成部分，其性能和质量直接影响交通状况。
一些高速公路由于施工位置的限制，不可避免地会遇到膨胀土等恶劣条件。
膨胀土的路用性能较差，需要对其进行改进以提高路基稳定性。
同时要注意施工质量控制，确保高速公路的施工质量和安全。
1 高速公路工程案例介绍以某高速公路工程为例，规划建设沿线存在大量的膨胀土分布，在挖方段相对集中，体积约718 000 m3。
根据相关技术规定标准，不能直接使用膨胀土进行路基填筑，但是如果全部废弃更换，导致施工成本提高和环境污染问题。
为了确保路基填筑土体的质量，结合工程实际情况，采取可行性、科学性的改良方法，控制和降低成本，同时保护生态环境[1]。
为了确保改良方法的有效性，在膨胀土集中段取样试验，结合实际施工情况，控制取样深度为1 m～6 m，选择了32组具有代表性的土体样本，并做好相关记录。
通过土体观测能够得出土体样本的现场判别结果，大部分均为膨胀土。
公路路基路面设计中膨胀土的处理方法
膨胀土又称为膨胀岩土或膨胀性土壤，是一种具有膨胀性的土壤类型。
膨胀土在含水状态下吸水膨胀，在失水状态下干缩收缩，这种特性给公路路基和路面的设计和施工带来了一定的挑战。
为了解决膨胀土对公路工程的不利影响，需要采取一系列的处理方法。
在公路路基路面设计中，对膨胀土需要进行详细的地质勘察和实验室测试，以确定膨胀土的性质和膨胀系数。
根据测试结果，可以合理地确定路基路面的结构设计参数，如填方高度、面宽和路基宽度等，以减少膨胀土的变形和破坏。
对于膨胀土的处理方法之一是加快膨胀土的水分排泄速度，以减少土壤膨胀和干缩的影响。
可以采取的方法包括加强路基路面的排水设计，设置合理的排水系统，确保路基路面中的水分能够迅速排出。
可以采用排水带、护坡、排水壕等措施，加速雨水的渗透和排泄。
对于膨胀土的处理方法之二是加固和稳定路基路面，以增强其抗膨胀性能。
可采取的方式包括使用加筋土工格栅或加筋土工布等增强材料，加固路基底部，增加路基的承载能力和变形抗力。
还可以采用浇筑混凝土路面或设置加筋砼路面，以增加路面的抗压强度和稳定性。
针对膨胀土的处理方法之三是控制土体的含水量。
可以通过适当的排水措施，降低膨胀土的含水量，减少土体的膨胀和干缩。
也可以在路基路面施工过程中，合理控制土体的含水量，避免过度湿润和干燥，减少膨胀土的变形和破坏。
公路路基路面设计中膨胀土的处理方法包括确定路基路面的结构设计参数，加快膨胀土的水分排泄速度，加固和稳定路基路面，以及控制土体的含水量。
只有采取科学合理的处理方法，才能有效地解决膨胀土对公路工程的不利影响，确保公路的安全运行。
公路路基路面设计中膨胀土的处理方法1. 引言1.1 背景介绍公路路基路面设计中膨胀土的处理方法是公路工程设计中一个重要的问题，膨胀土的存在会对路基和路面的稳定性造成影响，需要采取相应的处理措施。
膨胀土的特性和处理方法直接关系到公路工程的施工质量和使用寿命，因此对于如何有效处理膨胀土问题，一直是公路工程领域的研究重点。
为了解决公路路基路面设计中膨胀土的处理方法，本文将围绕膨胀土的特性、处理方法、处理效果评价、案例分析以及常见问题与应对措施展开讨论，旨在为公路工程设计提供一定的参考和指导。
1.2 问题意义路基路面设计中膨胀土的处理方法至关重要，其问题意义主要体现在以下几个方面：膨胀土在公路路基路面工程中常常会导致路基沉陷、路面裂缝等严重问题，影响道路的使用寿命和安全性。
有效处理膨胀土是确保公路工程质量和安全的关键环节。
膨胀土的处理方法直接影响到公路工程的施工周期和成本。
选择合适的处理方法可以有效减少施工时间和成本，提高工程效益。
随着交通流量和车辆载重的增加，公路路基路面所受到的荷载也在不断增加，对膨胀土处理方法提出了更高的要求。
深入研究膨胀土处理方法的问题意义在于为解决实际工程中遇到的困难提供参考和指导。
研究公路路基路面设计中膨胀土的处理方法具有重要意义，不仅可以提高公路工程的质量和安全性，还可以提高工程效益，满足日益增长的交通需求。
2. 正文2.1 膨胀土的特性膨胀土是指在含水环境下，土体体积会发生膨胀变形的土壤。
膨胀土的主要特性包括：吸水膨胀性强、干湿变形差异大、抗压抗剪性能低、易产生龟裂、容重低、含水率变化大等。
膨胀土的吸水膨胀性强是其最显著的特征之一。
当膨胀土吸水时，土壤颗粒之间的间隙会逐渐充满水分，从而导致土壤体积的急剧增大，引起土体的膨胀。
这种膨胀性使得膨胀土在工程中容易引起路基变形、沉降等问题。
膨胀土的干湿变形差异大也是其特性之一。
膨胀土在干燥状态下会收缩，而在吸水后会膨胀，这种干湿变形的差异会导致土体体积的不稳定性，容易引起路基沉降等问题。
膨胀土路基施工及治理措施摘要：本文介绍了膨胀土的特点，分析了膨胀土对公路路基的危害，提出对膨胀土的治理措施。
关键词：膨胀土公路路基治理措施Abstract: This paper introduces the characteristics of expansive soil, expansive soil on highway subgrade is analyzed the harm, put forward the treatment measures of expansive soil.Key words: expansive soil highway roadbed treatment measures膨胀土是指土中粘粒成分主要由亲水性矿物质组成，同时并具有吸水膨胀、失水收缩两种变形的高液限粘土。
凡是液限大于或等于40%，自由膨胀率大于或等于40%的粘土可判断为膨胀土。
该土具有吸水膨胀，失水收缩并往复变形的性质，对路基的破坏作用极为严重，并且构成的破坏是不易修复的。
随着交通建设的发展，为了保证道路在较长时间内路基的稳定和路面的平整度，达到安全、舒适行车的目的，必须解决因膨胀土而造成的一系列工程问题。
1、膨胀土的主要特性大致可以归纳为以下几点：(1)土的粘土矿物成分富含有亲水性矿物成分，如蒙脱石、伊利石和高岭石等；(2)有较强的胀缩性；(3)有裂隙性结构；(4)有显著衰减性；(5)多含有钙质或铁质结核；(6)一般呈棕、红、黄、褐及灰白色；(7)自然坡度平缓，无直立陡坡；(8)对公路路基及工程建筑有较强的潜在破环作用。
2、膨胀土对公路工程的危害2.1膨胀土填料的危害(1)由于膨胀土具有很高的粘聚性，等含水量较大时，一经施工机械搅动，将粘结成塑性很高的巨大团块，很难晾干，随着水分的逐渐散失，上块的可塑性降低，由于粘聚性的继续作用，土块的力学强度逐步增大，从而使土快坚硬，难于击碎、压实。
因此如果含水量高的膨胀土直接用作路基填料，将会增加施工难度，延长工期，并且质量难以保证。
公路路基路面设计中膨胀土的处理方法公路路基路面设计中，如果遇到膨胀土地质条件，需要采取一系列的措施来处理。
一、土壤改良措施膨胀土的最关键问题就是其含水量的变化会引起土体体积的变化，因此需要采取土壤改良措施来稳定土壤的含水量。
常用的土壤改良方法有以下几种：1. 混凝土道面：在膨胀土道基表面加设一层混凝土道面，可以有效避免水分的渗透和土壤膨胀。
混凝土道面施工时应注意与土壤层之间要设置一层防水隔离层，防止水分渗透到道基土中。
2. 分层法：将膨胀土分成面积较小的块状或条状土坯，再覆以合适的填料并经过压实处理。
3. 增加外荷载：通过向膨胀土上施加一定的外部荷载，利用外力作用使土体压实，从而减小土体的膨胀变形。
4. 路基加宽：通过加宽路基的方法，增加路基稳定性，减小土体的变形。
5. 加固桩：在膨胀土地基中打入加固桩，用于增加土体的稳定性，减小路基的变形。
以上土壤改良措施可以单独应用，也可以组合使用，具体选择哪种措施，需要根据膨胀土地质情况的具体要求来决定。
二、排水措施排水是膨胀土处理中的重要环节，通过科学的排水措施，可有效减少土壤中的水分含量，从而减缓土体的膨胀变形。
常见的土壤排水措施有以下几种：1. 排水沟：沿路基设置排水沟，通过排水沟将水分引到指定地点进行排泄。
2. 排水管网：在路基中设置排水管网，通过排水管将路基中的水分引到沟渠或汇集地点进行排泄。
3. 排水井：设置一定数量的排水井，用于路基内部的排水处理。
排水井应合理布置，并与排水管道相连，利用重力作用将水分引导到指定地点。
4. 压实排水法：采用较重的均质料进行路基的压实，形成一个基本不渗水或渗水较小的路基结构，从而减少土体中的水分含量。
5. 土工格栅：在路基中设置土工格栅，通过土工格栅的渗水性能，实现土壤中水分的排泄。
三、监测和维护在公路路基路面设计中，对于膨胀土地质条件，需要进行持续的监测和维护工作。
定期进行路基的检查，如发现异常情况及时处理，保持路基的稳定性。
膨胀土地区路基施工膨胀土一般指黏粒成分主要由亲水性的蒙脱石和伊利石矿物组成，同时吸水后具有显著的膨胀和失水后具有显著的收缩两种特性的高液限黏土。
一、膨胀土的工程特性膨胀土的工程特性主要包括以下六个方面：（1）胀缩性。
膨胀土吸水后体积膨胀，使其上的建筑物隆起，如果膨胀受阻即产生膨胀力；膨胀土失水体积收缩，造成土体开裂，并使其上的建筑物下沉。
土中蒙脱石含量越多，其膨胀量和膨胀力也越大；土的初始含水率越低，其膨胀量与膨胀力也越大；击实膨胀土的膨胀性比原状膨胀土大，密实度越高，膨胀性也越大。
膨胀土产生膨胀的强弱与黏土颗粒含量、黏粒的矿物成分以及晶体结构的差异有关。
膨胀土黏性成分含量很高，其中粒径小于0.002 mm的胶体颗粒一般超过20%，黏粒成分主要由亲水矿物组成。
我国膨胀土的主要成分为蒙脱石、伊利石和高岭石等。
蒙脱石是一种鳞状矿物，具有强烈的结构膨胀性；伊利石的晶格结构和蒙脱石类似，但是活动能力较低，仅有中等膨胀性；高岭石晶体结构比较稳定，属于低膨胀性土。
（2）多裂隙性。
普遍发育各种形态的裂隙是膨胀土的另一个显著特征。
膨胀土的形成与其成土过程、胀缩效应、风化作用等相关。
裂隙分为两类，即原生裂隙和次生裂隙。
地表以下3 m的土体很少受气候变化的影响，称为原生裂隙；分布在3 m以内，用肉眼就能很容易观察到的，称为次生裂隙。
（3）超固结性。
由于膨胀土大都是在更新世以前沉积的土层，在历史上曾经受过超压密作用，因此膨胀土大多具有超固结性，其天然孔隙率小，密实度大，初始强度高。
膨胀土随着土体开挖，将产生明显的卸载膨胀，使土体内聚集的能量逐渐释放。
（4）崩解性。
膨胀土浸水后体积膨胀，发生崩解。
强膨胀土浸水后几分钟即完全崩解。
（5）风化特性。
膨胀土受气候的影响很敏感，极易产生风化破坏。
路基开挖后，在风化作用下，土体很快会产生破裂、剥落，从而造成土体结构破坏，强度降低。
（6）强度衰减快。
膨胀土的抗剪强度为典型的变动强度，具有峰值强度极高而残余强度极低的特性。
公路膨胀土路基施工处理措施1、公路路基膨胀土结构现状膨胀土主要是由强亲水性粘土矿物蒙脱石和伊利石组成的，是具有膨胀结构、多裂隙性、强胀缩性和强度衰减性的高塑性粘性土。
膨胀土在天然状态下常处于较坚硬状态，对气候和水文因素有较强的敏感性，这种敏感性对工程建筑物会产生严重的危害。
膨胀土胀缩引起建筑物的破坏常常具有多次反复性和长期潜在的危险性，会给人类造成灾害。
膨胀土问题直到30年代后期才被土力学工程师们所认识，工程界逐渐领悟到结构物的破坏，除了沉降的原因外，有时还有膨胀土胀缩的原因。
随着经济建设的迅速发展，膨胀性粘土研究越来越引起了人们的注意。
膨胀土性质研究主要是从微观结构、渗透性、强度和变形四个方面来进行的。
笔者认为，膨胀土的研究还需从以下几方面着手:1．1进一步加强膨胀土微结构方面的研究，认识其胀、缩变形和破坏机理，以指导其他方面的研究；1．2加强非饱和土理论，特别是荷载、含水量、吸力之间关系的研究，从而真正揭示膨胀土的强度和变形特性；1．3加强现场测试，通过现场试验，发展新的应用性的数值分析计算理论和方法；1．4加强膨胀土工程处理方面的研究，以解决工程实际问题。
2、膨胀土的工程特性在交通部部颁现行《公路路基设计规范》(JTJ013-95)中采用粘粒含量小于即的百分比和自由膨胀率及膨胀总率三个指标，把膨胀土分为强膨胀土、中膨胀土和弱膨胀土三个级别。
膨胀土的工程特性大致可以归纳如下。
2.1胀缩性膨胀土吸水后体积膨胀，使其上面的建筑物或路面隆起，如膨胀受阻即产生膨胀力；失去水分后体积收缩，造成土体开裂，并使其上面的建筑物下沉。
2.2崩解性膨胀土浸水后体积膨胀，在无侧限的条件下则发生吸水湿化。
不同类型的膨胀土其崩解性不一样，强膨胀土浸入水后，几分钟内很快就完全崩解；弱膨胀土浸入水后，则需要经过较长的时间才能逐步崩解，且不完全崩解。
2.3裂隙性膨胀土中的裂隙，主要可分为垂直裂隙、水平裂隙与斜交裂隙三种类型。
膨胀土路基施工方案
1. 背景
膨胀土是一种具有较大吸湿膨胀性的土壤，其在干燥状态下体积较小，但潮湿或浸湿时会膨胀变大。
由于膨胀土的特性，其在道路工程中的应用需要采取相应的施工方案，以确保路基的稳定性和耐久性。
2. 施工方案
2.1 膨胀土处理
在进行膨胀土路基施工之前，需要对膨胀土进行处理。
主要的处理方法包括以下几个步骤：
- 清理：清除路基上的杂物和无用土壤，确保路基表面平整清洁。
- 增加排水能力：加设排水沟和排水管道，以保证膨胀土在潮湿或浸湿时能够及时排水，减少膨胀的程度。
- 压实：使用合适的机械设备对膨胀土进行压实处理，使其达到一定的密实程度。
2.2 路基处理
在膨胀土处理完成后，需要对路基进行进一步处理，以增加路基的稳定性。
- 添加混凝土块：在路基上适当的位置，加设混凝土块，以增加路基的承载能力和稳定性。
- 硬化表面：在路基表面施工防护层，以减少水分的渗透，防止膨胀土进一步膨胀。
2.3 施工注意事项
在膨胀土路基施工过程中，需要注意以下事项：
- 施工期间应密切监测膨胀土的湿度和体积变化情况，及时采取相应措施。
- 预防和控制排水系统的堵塞，保证膨胀土及时排水，减少膨胀的程度。
- 施工人员应掌握膨胀土的性质和施工技术，保证施工质量和安全。
3. 结论
膨胀土路基施工是一项需要注意细节和技术要求的工作。
通过清理、排水、压实和路基处理等措施，可以确保膨胀土路基的稳定性和耐久性。
施工过程中应密切监测和控制膨胀土的湿度和体积变化，保证施工质量和安全。
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总412期
2016年第34期（12月 上）
道路工程
收稿日期：2016-07-10
作者简介：刘金枝（1981—），女，工程师，研究方向为公路桥梁施工管理。
高速公路膨胀土路基施工现状与对策
刘金枝，邓艳冬
（江西公路开发总公司，江西 南昌 330000）
摘要：膨胀土在路基施工阶段较为常见，如何有效处理膨胀土对施工质量的影响，成为行业人员长期探索的课题之一。
首先阐述了膨胀土对路基的影响，而后重点分析了影响高速公路膨胀土路基施工的内、外因素，最后对如何改善膨胀土路基施工，提出了若干建设性意见，希望给相关施工单位及技术人员提供参考。
关键词：高速公路；膨胀土；路基施工中图分类号：U416.1
文献标识码：B
0 引言
高速公路作为现代经济发展的重要因素，随着经济的发展取得了快速发展。
路基作为高速公路的主要组成部分，其施工质量对高速公路日后运营会产生最直接的影响，而影响路基施工质量的根本原因则是软土路基及膨胀土路基，特别是膨胀土路基已经成为严重影响高速公路质量的重要因素。
膨胀土路基会因土中含水量的多少而产生收缩，无论是施工阶段还是运营阶段，出现变形的几率都非常高，给人们的出行安全造成了严重的威胁。
1 膨胀土对路基的影响
路基施工质量的优良会直接影响高速公路的使用寿命，如果在土质不稳定的区域进行路基施工，在施工前必须在对土质进行综合分析，采取有效措施保证土质的整体性能，符合具体的施工要求。
膨胀土是一种富含亲水性黏土的矿物，在吸水之后，会出现严重的膨胀现象，而一旦脱水则会出现收缩变形的现象。
而路基的膨胀或收缩都会严重影响其负载的能力，同时引起附着力发生严重改变，致使偏移，甚至造成组织的破坏，给对车辆的安全行驶构成极大的隐患。
膨胀土路基必须经过严格的技术处理，达到相关的国家标准之后才能进行公路的建设。
2 影响高速公路膨胀土路基施工的因素
2.1 内在因素
内在因素是膨胀土自身存在的不确定性。
一是其内部组成部分。
膨胀土只是一类物质的统称，因为其结构各不相同，不同的组织结构和成分会直接影响到其整体的收缩性。
二是黏土粒含有量。
黏土粒如果含量太高，其组织的吸收能力增强，从而造成更大的变形量。
三是密度。
密度越大，吸水后变形量不大，但是脱水
后会变形较大[1]。
四是含水量。
膨胀土如果本身含水量较大，吸水后变形量就会越小，收缩后变形也不会很大。
2.2 外部因素
对膨胀土路基施工造成影响力最大的外部因素就是气候和地理环境，气候的主要表现方面是雨季的长短，雨季雨量大，会促使膨胀土的吸收量发生很大变化，造成明显的膨胀现象，而雨季持续时间越长，膨胀现象就会越明显。
另一个影响因素是温度，如果雨量非常小或者天气比较炎热，树根会将大部分的地表水以及地下水吸收殆尽，此时的膨胀土处于收缩的状态。
此外，日照也会影响膨胀土，阳面一般会处在收缩状态，而阴面则处在正常状态。
地理环境也会对膨胀土造成影响，如一些特殊的地形地貌，高地、盆地等都会对其产生不同的表现形式[2]。
3 如何改善膨胀土路基施工
3.1 加强对膨胀土的认识与研究
要提高高速公路的施工质量，保证人们的出行安全，就必须结合项目实际情况，对膨胀土展开深入的分析与研究。
不仅仅要考虑其外在的变化形式，还要考虑到其变形规律以及受环境影响的变形程度，做到设计和施工高度融合。
3.2 保持土壤层水分的稳定性
膨胀土最基本的特性是较容易吸收水分，如果施工中出现了水分突变情况，必然会直接影响施工质量和工期。
例如，在某高速公路的施工期间，如果连续出现了阴雨的天气，造成膨胀土吸水膨胀，给土壤环境造成了巨大的变化，直接降低公路施工质量。
因此，整个施工阶段，必须保证水量不会有大规模的变化，而施工时发现土壤中的含水量不足，则必须补充水分，保证土壤的湿润度，可以通过洒水来实现。
如果膨胀土的含水量比较高，则需要适当
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交通世界
减缓施工进度，保证土壤经过暴晒之后变得较为干燥，符合施工要求，才能进行后续施工。
因此，在整个公路建设过程中必须时刻关注土壤的含水量，并进行实时监测，从而从根本上提高施工质量[3]。
3.3 注重施工过程的连续性
高速公路施工时，必须要保证施工进度的连续性。
膨胀土在常温的自然环境下，其含水量不会出现大规模的波动，这是最佳的施工时机，含水量的变化幅度小，保证施工时土壤环境不会出现较大形式的波动现象，降低其影响公路质量的程度。
高速公路的整个施工阶段，必然会遭遇下雨的天气，因此，膨胀土性质的变化就会直接关系到整个施工工程的效率。
因此，在施工阶段，必须要严格检测土壤含水量情况，掌握好工期及施工时机。
施工的连续性就是施工企业在最佳的天气环境下，以最快的施工速度进行施工，保证工程如期完成。
整个施工过程，必须时刻对施工质量进行监督，只有上一阶段的施工完全符合标准之后才能进行下一阶段的施工。
如此，才会保证施工质量符合要求[4]。
3.4 土层的粒径控制
对膨胀土施工质量影响比较大的因素是土层的粒径，而我国高速公路建设标准中有非常明确的规定，在特殊的膨胀土环境下进行路基施工时，必须严格控制膨胀土层的粒径，由以前的5cm已经降至3cm以下，进而保证施工质量达到最佳状态，也能保证工程如期完成。
另外，施工过程中，必须要使用搅拌机械和摊平机械交叉施工的方式进行，能有效控制土壤中水分的流失，从而提高整体路基的强度。
3.5 加强对路基施工的质量检验
要保证膨胀土路基的施工质量，满足相关的工程规范和国家标准，就必须要时刻对施工质量进行监督和检测，检验项目和标准也要依据国家标准制定，其中最主要的检验项目有路堤的水平位移、下沉量、湿润度以及压实度等，对这些数据必须要采用科学的计算方法进行研究，保证工程的各项指标和数据符合标准，发现不符合要求的，要进行深入分析与研究，根据实际情况选择最恰当的修改方案，保证膨胀土路基的施工质量得到最为科学的论证[5]。
3.6 重视膨胀土路基的设计工作
高速公路施工之前，设计单位必须对现场情况进行详细的勘察，并且根据膨胀路基的实际情况，制定合理的设计方案。
相关人员要做好图纸的复审工作，如果出现问题，及时进行修正，保证图纸的准确性，尽量减少因设计因素造成施工质量的下降。
3.7 施工全过程的监督和监控
在高速公路的整个建设过程中，必须做好全过程的监督和监控工作，保证施工质量符合要求，避免出现严重的质量问题。
质量监控的主要实施措施是组织一定的质量管理人员，并且根据工程实际情况制定完善的质量措施，并贯彻实施，保证对整个施工过程进行仔细的监督和监控。
无论哪个施工阶段出现质量问题，必须要及时采取相应的解决办法，妥善处理，同时对造成质量问题的人员进行处罚。
施工过程中应注重施工经验的积累，防止质量问题重复出现，不断提高施工水平，保证施工质量处在较高水平。
4 结语
综上所述，高速公路施工阶段，必须要结合项目施工的现场情况，采用符合施工现状的施工工艺，保证膨胀路基的施工质量，从而促进高速公路施工技术的进一步提升，提高公路的安全系数。
目前我国在处理膨胀土的施工问题上还处在初级阶段，与国外发达国家还存在比较大的差距。
然而，随着国家及行业部门对膨胀土问题的重视，相关机构也投入较大的力量进行研究，相信这项技术必然会有较大程度的提高，为我国公路事业做出卓越的贡献。
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