第八章膨胀土路基病害与防治

膨胀土路基的危害及处治[摘要] :本文分析了膨胀土的特性及判定，介绍了膨胀土对路基的危害，提出了用石灰改良膨胀土路基的处治方法[关键词] :膨胀土特性判定危害处治方法1 膨胀土的特性膨胀土是现代工程地质和土力学中出现的专业技术名词，它是有别于黄土、红土、软土、冻土以及普通黏土的一类特殊土质，从外观上看呈现黑色、灰色或黄褐色。

它的显著特征就是吸水后体积急剧膨胀，失水后体积严重干缩。

其工程力学性质极不稳定。

2 膨胀土的判定一般认为，液限大于或等于40%；自由膨胀率大于或等于40%，且具有以下工程地质特征者，应判定为膨胀土。

⑴裂隙发育，常有光滑面和擦痕。

有的裂隙中充填着灰白、灰绿色黏土。

在自然条件下呈坚硬或硬塑状态；⑵多出露于二级或二级以上阶地、山前和盆地边缘丘陵地带，地形平缓、无明显自然陡坎；⑶常见浅层塑性滑坡、地裂、新开挖坑（槽）壁易发生坍塌等；⑷结构物裂缝随气候变化而张开和闭合。

膨胀土根据其膨胀率大致可分为强、中、弱三级，如下表：3 膨胀土对路基工程的危害由于膨胀土具有很高的黏聚性，当含水量较大时，一经施工机械搅动，将黏结成塑性很高的大团块，很难晾干。

随着水分的逐渐散失，土块的可塑性降低，由于黏聚性的继续作用，土块的力学强度逐步增大，从而使土块坚硬，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。

膨胀土路基遇雨水浸泡后，土体膨胀，轻者表面出现厚10cm左右的蓬松层，重则在50~80cm深度范围内形成“橡皮泥”。

若在干燥季节，随着水分的散失，土体将严重干缩龟裂，其裂缝宽度约1~2cm，缝深可达30~50cm，雨水可通过裂缝直接灌入土体深处，使土体深处膨胀湿软，从而失去承载能力。

且由于膨胀土具有极强的亲水性，土体愈干燥密实，其亲水性愈强，膨胀量愈大，当膨胀受到约束时，土体中会产生膨胀力，当这种膨胀力超过上部荷载或临界荷载时，路基出现严重的崩解，从而造成路基局部坍塌、隆起或裂缝。

膨胀土路基病害防治技术研究【摘要】本文结合笔者多年工作的实践经验，对膨胀土路基病害进行了深入地分析，并从膨胀土路基设计关键技术、膨胀土路基施工关键技术等方面对膨胀土路基病害防治技术进行了研究，谨供大家作参考之用。

【关键词】膨胀土；路基病害；设计与施工技术；防治技术0.前言膨胀土路基病害的发生和发展原因复杂，是多种因素综合作用的结果，产生路基病害必须同时具备一定特征的路基土、水和动荷载的作用等三个因素，且三者缺一不可，它们是产生膨胀土路基病害的必要条件。

因此，整治膨胀土路基病害的基本原则是消除三个不利条件的影响。

车辆动荷载是客观存在的，并随着车辆重量、密度和速度的提高，冲击荷载将加剧。

实践证明，加强和改善路基排水条件是最有效的防治措施，要防止地下水浸入路基，并使地表水迅速从基床排出。

要从根本上防止路基病害还在于保证和改良路基土的质量。

1.膨胀土路基设计关键技术1.1路基路面材料1.1.1强膨胀土稳定性差，不应作为路堤填料;中等膨胀土宜经过改良处理后作为填料;弱膨胀土可根据当地气候、水文情况及道路等级加以应用，对于直接使用中、弱膨胀土填筑路堤时，应及时对边坡及顶部进行防护。

1.1.2路面应采用不透水面层，以防雨水或融雪水下渗，一般公路宜采用尽可能柔软的面层(如双层表面处治)和厚度不小于30cm的未筛分碎石基层或砂层加碎石层的复式路基，以适应膨胀土路基的可能的胀缩变形和防止泥浆上挤。

1.2路基断面1.2.1膨胀土地区道路路面横坡应尽可能大一些，路肩下可铺较薄的不透水面层或作防渗处理，以防水分下渗。

1.2.2路肩尽可能宽一些，最好不小于2.0~2.5m，并采用与路面结构层相同的材料铺砌，以利于保持路面下土基内水分的稳定性和均匀性。

1.2.3边沟适当加宽加深，沟底应在土基顶面以下至少20~30cm，并尽可能离路面结构层远一些。

1.2.4路侧尽可能不种树，特别是不应种生长快、吸水和蒸腾量大的树种。

若成排种树，应在边沟外侧1.4~1.5倍成长后的树高(最少不得低于1.0倍树高)以外，且不得小于4~5m。

公路膨胀性土路基基床病害处治一、工程特性(1)胀缩性：膨胀性土吸水后体积增大产生膨胀，如果膨胀受阻，则产生一种内应力即膨胀力对工程造成灾害。

其胀缩性取决于膨胀性土的粘土矿物成分。

目前公路施工中通常使用在膨胀性土中掺加非膨胀性土或掺石灰的方法降低其膨胀缩性。

(2)崩解性：膨胀性土浸水后其体积膨胀，在无侧限条件下则发生吸水湿化。

不同类型的膨胀性土的崩解性是不同的。

崩解性最重要指标取决于土体中蒙脱石含量和初始含水量。

(3)多裂隙性：膨胀性土中普遍发育有多种特定形态的裂隙，主要表现为水平裂隙、垂直裂隙和斜交裂隙三种类型。

裂隙将土体分割成具有一定几何形态的块体，破坏了土地的完整性。

(4)超固结性：膨胀性土大多具有超固结性。

超固结的膨胀性土在成土过程中形成了先期固压力，其表现为天然孔隙比较小，干密度大，初始结构强度较高，但风化后强度衰减很快。

(5)风化特征：膨胀性土对水、热特别敏感，受气候因素影响，易产生风化破坏。

路基基床开挖后，土体在风化营力作用下，很快产生碎裂、剥落和泥化等现象，使土体结构破坏，强度降低。

二、路基基床病害及成因分析(1)土基病害。

第一，波浪变形：由于路幅内土基含水量的不均匀变化，引起土体的不均匀胀缩，产生幅度较大的横向波浪形变形。

这种变形随季节和年度而变化。

第二，溅浆冒泥：雨季路面渗水或地下水位高的浸湿路基基床，土基受水浸湿并软化，在行车荷载作用下，形成泥浆，挤入粒料基层，并沿路面裂缝、伸缩缝溅浆冒泥。

(2)路堑病害。

第一，冲蚀：路堑边坡坡面的松散土层在降雨或地表径流的集中水流冲刷侵蚀作用下，沿坡面形成沟状冲蚀现象。

主要发生在雨季。

冲蚀既破坏了边坡坡面的完整性，也不利于植物的生长。

第二，剥落：路堑边坡表层强风化土体受物理风化作用，土块剥解成细粒状或鱼鳞片状，在重力作用下沿坡面滚落。

主要发生在旱季。

剥落物堆积在边坡坡脚或边沟内，容易造成边沟堵塞。

第三，泥流：坡面松散土与坡脚剥落堆积物被水流裹带搬运形成。

高速公路膨胀土路基病害防治及施工控制【摘要】随着科学技术的发展，治理膨胀土灾害的新方法逐渐完善，膨胀土地基处理一般采用换土、砂石垫层、土性改良等方法；膨胀土边坡治理一般采用支挡结构、土工合成材料、沉箱结构等方法。

如土性改良、土工织物等。

根据工程的特性、土的胀缩性能、环境情况及施工条件等因素进行综合技术经济比较，确定治理方法。

【关键词】公路工程；膨胀土；路基病害；施工控制近年来，随着高速公路建设的不断发展，膨胀土的工程地质问题越发凸显。

在膨胀土地区公路路基和边坡若处理不当，常出现大量坍方、滑坡；公路路面常大段出现幅度较大的随季节变化的波浪变形，对公路的建设及运营危害极大。

因此，积极研究高速公路膨胀土工程的路基病害及防治技术，意义深远。

1.膨胀土的主要特性（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.膨胀土公路工程的路基病害在高速公路工程中，因膨胀土的表层风化效应、湿胀干缩效应以及施工时压实或防护不够等原因，常造成诸多的公路路基病害，主要如下：2.1路堤和路堑边坡失稳在膨胀土路堤中，若压实不够，膨胀土遭风化或受水浸湿后，抗剪强度显著降低，易导致路肩溜塌或路堤溜滑的现象。

对膨胀土路堑，旱季时，边坡表面易遭风化而发生剥落现象。

雨季时，一些未加防护或防护不力的路堑边坡，其表土在水流冲蚀下会形成坡面沟状冲蚀现象，表层遭受强风化和受水浸湿后易发生沿坡面向下的呈流塑状态的局部溜塌、溜滑和较大规模的滑坡现象。

另外，坡面松散土体与坡脚剥蚀堆积物，经水流裹带搬运形成泥流，易堵塞边沟或涵洞，甚至可冲毁路基、掩埋路面。

膨胀土路堤和路堑边坡的破坏具有长期潜伏性，多在公路运营3-5年后发生滑坡不断。

膨胀土地基处理质量通病及防治措施说到膨胀土，真是个让人又爱又恨的家伙。

很多朋友可能没听过这个名词，但其实它跟我们的生活息息相关，尤其是盖房子的时候。

这膨胀土就像是个调皮捣蛋的小孩，遇到雨水就膨胀，天一干又收缩，结果弄得基础不稳，真是让人头疼。

想象一下，房子一晃一晃的，住着都觉得不踏实，像是坐在摇摇车上，心里别提有多忐忑了。

说到常见的通病，哎呀，那可真是五花八门。

有的地方房子开裂了，有的地方地面凹下去了，简直就像是被大象踩了一脚。

朋友们肯定会问，这些裂缝到底是从哪来的？很多时候就是膨胀土在作怪。

这种土壤，吸水的时候就像海绵，肆意膨胀，结果把房子的基础顶得高高的，裂缝就此登场。

可一旦干燥，又缩得紧紧的，这一涨一缩，房子可就受不了啦。

再说说防治措施，其实这方面也有不少小窍门。

选土要讲究，最好找点儿稳定性好的土壤。

就像我们挑朋友一样，得找个靠谱的。

设计的时候，基础要做得稳稳的，像扎根深厚的大树。

没错，基础就像房子的脚，脚稳了，整个人才不晃悠嘛。

处理膨胀土最常用的一个方法就是打桩。

听起来有点儿高大上，其实就是在地面下打入一些柱子，稳住整栋房子。

就像给房子穿上了“铠甲”，让它不怕风雨。

这桩子也得选对地方，不能随便乱打，得根据土壤的情况来，真是讲究得很。

治理膨胀土还有其他方法，比如改良土壤。

用一些化学药剂，或者是混合其他土壤，让它的性质更稳定。

这就像我们平时调理身体，吃点补品，让身体强壮，膨胀土也是要“保养”的嘛。

不过，这种方法也得谨慎，搞不好可能适得其反，让问题更严重。

大家知道吗，监测也是非常重要的一环。

就像我们上班前先检查一下包里有没有漏掉什么重要的东西。

定期检查地基的情况，看看有没有新的裂缝出现，能及时发现问题，这样才能避免更大的麻烦。

说到这里，大家肯定在想，处理这些通病真的那么麻烦吗？确实有点儿复杂，但只要用心去做，细节不能马虎，问题自然就会减少。

就像在生活中，处事要细心，才能过得顺风顺水。

想想那些经验丰富的老工匠，他们做事情可都是一丝不苟，连细微的地方都不会放过。

膨胀土地区铁路路基病害分析与整治作为在全世界范围内分布非常广泛的一种特殊豁土，膨胀土有着这样的性质，也就是膨胀土当遇水的时候会发生膨胀并且失水收缩开裂，而且当其反复胀缩将会导致土体强度的减小，这些都对于铁路建设工程安全性有都有着巨大隐患。

因而对于铁路建设项目的施工以及后来的运营而言，需要地预防整治膨胀土地区铁路基床病害。

这些病害主要有路基下沉等表现，而且其中里面基床翻浆最为明显，因此文章从该角度对于膨胀土地区基床病害综合整治方法进行了研究和探讨。

标签：膨胀土；基床；病害；预防（整治）1 引言在全球范围内，膨胀土的分布都非常广泛，一直到当今为止，膨胀土所分布的地方以及国家遍布世界各地[1]，例如中国、俄罗斯、加拿大、印度等国家，膨胀土年蒸发的蒸腾量超过甚至都超过了在半干旱地区年降雨量，而且膨胀土分布比较集中的位置大概处于在北纬60度至南纬50度的区间。

可见膨胀土的分布之广，对于一些建设项目工程都有着很大的威胁。

对于膨胀土而言，有明显胀缩性、多裂隙性等特点，而且这些特征都会引起铁路工程施工及维护方面的不安全[2]。

到现在为止，中国的京九、南昆等几条铁路干（支）线，运行通车后这些膨胀土地区的路基段都产生了路基病害，甚至有的路基损坏率达到75%，路基基床病害很常见。

2 膨胀土定义与特性2.1 膨胀土的定义膨胀土定义为它是一种容易膨胀，并且在失水收缩后开裂的土壤，这种土壤的主要成分成分包括了有着较强的亲水性矿物蒙脱石，伊利石等，在自然条件下，主要是硬质塑料或硬状态，与裂隙发育，常见的表面光滑，划痕，裂纹开闭等，这些大多数存在于盆地的边缘，山前丘陵等地方，膨胀土无明显天然陡坎，它的基本特性包括胀缩性以及抗裂性等[3]。

2.2 膨胀土的基本特性2.2.1 膨胀土微结构细小的豁土矿物颗粒是膨胀土微结构的主要成分，同时还有粉粒和砂粒等。

伊利石多呈叶片状，薄而细碎；蒙脱石呈球状集合体；长石为长柱状，主要已蚀变为蒙脱石。

膨胀土对公路建设的危害及防治改革开放以来，我国基础设施建设的迅猛发展，公路建设遍布全国各地，然而，在公路工程项目施工建设中常常会遇到膨胀土，从而不同程度地影响我国公路建设的质量。

因为，我国膨胀土的分布十分广泛，同时膨胀土是具有较大的吸水后显著膨胀，而失水后又显著收缩等特性，需要相关建设单位对膨胀土的危害与防治进行更深层次地探讨。

本文主要是对我国公路建设中膨胀土的危害进行相关阐述，并提出相应的防治策略。

标签：膨胀土；公路建设；危害；防治策略膨胀土在我国的分布相当广泛，并且不同的地区膨胀土的具体特性也有不尽相同，从而给我国基础设施建设尤其是公路工程建设造成一定的影响，不仅会降低相关施工企业的经济效益，还会破坏施工现场的生态环境。

因为，膨胀土具有吸水膨胀、渗透性不佳、容易产生裂缝以及失水收缩等工程特性，在公路工程建设施工中，如果不深入探讨膨胀土的危害并提出解决策略，将会对膨胀土路堑、路堤、结构构造物的稳定产生了重大的影响。

由此可见，研究膨胀土对公路建设的危害，并提出相应的解决策略意义重大。

一、膨胀土的基本特性及影响因素由于膨胀土具有失水收缩、吸水膨胀等基本特性。

因而，在遇到水的情况下任何粘土都会产生一定程度的体积膨胀，同时，失水时也都会产生体积收缩，相比之下，膨胀土的胀缩更为强烈，主要是由以下因素决定：1）膨胀土中含有大量细小粘土颗粒，并且均匀分布在膨胀土内部，一般其含量介于30～50％之间；2）膨胀的组成成分为伊利石、蒙脱石等粘土矿物，这也是造成膨胀土特性的根本原因；3）膨胀土具有孔隙比小，超固结性，干容重较大。

膨胀土具备了上述特殊的内在的因素，从而造成了膨胀土特殊的变形特征；4）)膨胀土具有较强的阳离子交换能力，电极之间的转换快，况且膨胀土中的集聚体通常是以片状颗粒相互叠聚形成。

由此可见，由于膨胀土的内部组成使其具有很高的黏聚性，一旦含水量达到一定程度时，其黏聚性表现地更加明显，在施工中如果进行机械搅动压实路基时，将会导致黏结成塑性很高的大团块，很难晾干，影响施工进度与施工质量。

膨胀土路基病害分析与加固措施【摘要】我国膨胀土分布范围广，膨胀土对公路路基的危害一直以来都受到广泛的关注，本文对膨胀土的组成分类、工程特性、对公路造成的危害以及路基的防护措施做了详细的分析研究。

【关键词】膨胀土;路基危害;路基防护膨胀土是由大量亲水性黏土矿物组成的一种具有吸水膨胀、软化、崩解和失水急剧收缩开裂，并能产生往复变形的黏性土。

膨胀土对工程建筑的灾害几乎是无所不有的，在膨胀土地区建筑物经常会出现开裂变形，路基边坡出现大量坍方、滑坡。

我国膨胀土分布范围很广，并且大面积存在于地表或者地表下浅层，对建筑、路基等的施工设计有很大影响。

1.膨胀土的分类膨胀土的判别与分类方法并没有统一的标准，具体判别时要根据现场的工程地质、自由膨胀率、和建筑的破环程度来综合评定，工程地质和自由膨胀率是膨胀土的主要判定标准。

根据工程地质和自由膨胀率可以将膨胀土大概划分为三个等级。

（1）强膨胀土，主要成分是蒙脱石，自由含水率大于80%，线总膨胀率大于4%，呈灰白色、灰绿色，具有极发育的网状裂隙，易风化成细粒状，鳞片状。

（2）中等膨胀土，含有大量的蒙脱石和伊利石，自由膨胀率在55%~80%之间，线总膨胀率2%~4%，颜色呈棕、红、灰色，滑感较强，裂隙较发育，风化后为碎粒状，含有钙质的结核。

（3）弱膨胀土，含有蒙脱石、伊利石和高岭石，自由膨胀率在30%~55%，线总膨胀率0.7%~2%,以黄褐色为主，黏土中含有较多的沙粒，有滑感，风化呈碎粒装，钙质铁锰结核较多。

2.膨胀土的工程特性2.1胀缩性膨胀土具有吸水体积膨胀，失水体积收缩的特性，土中含有蒙脱石越多，含水率越低膨胀土的膨胀量和膨胀力越大。

2.2崩解性膨胀土浸水后体积发生膨胀，在无侧限的情况下强膨胀土很快就会完全崩解，弱膨胀土随着时间的增加也会慢慢崩解且可能不完全。

崩解特性还和起始湿度有关。

2.3多裂隙性膨胀土的裂隙形成原因复杂可划分为原生裂隙和次生裂隙，原生裂隙是膨胀土在形成过程中经过外界的物理化学作用胀缩效应形成的，次生裂隙则是有原生裂隙演变而来。