膨胀土路基施工工艺

膨胀土填芯路基施工工法(包边法,路基填筑)膨胀土填芯路基施工工法申报单位：山东XX建设有限公司申报时间：二〇一二年四月膨胀土填芯路基施工工法山东XX建设有限公司1.前言膨胀土在我国分布极广，目前已在20多个省、市、自治区发现膨胀土。

其主要分布在云贵高原至华北平原间各流域形成的平原、盆地、河谷阶地以及河间地块和丘陵等地区。

其中，珠江流域的东江、桂江、郁江、南盘江水系，长江流域的长江、汉水、嘉陵江、岷江、乌江水系，淮河、黄河、海河流域各干支流水系等地区膨胀土分布最为集中。

由于膨胀土具有明显的胀缩性、超固结性和多裂隙性，如直接用以填筑路基或在改良和填筑施工过程中质量控制不当，都会对路基稳定性带来相当大的危害。

因此，在大规模、高标准公路建设的工程实施中，必须高度重视膨胀土改良技术和改良膨胀土路基施工技术。

XX高速公路项目地处山东省南部，路线内丘陵顶部及丘间洼地相对较为平坦，多辟为耕地，属膨胀土集中地区，该项目路基填筑方量大，仅XX高速五合同段借土填方就达326万方，土源极其紧张。

经勘察表明五合同K64+207～K66+404段可利用的土场全为弱膨胀土。

在建设单位、监理和设计单位的支持下，我公司与山东省交通科研所针对膨胀土路基施工进行了技术攻关，在充分考虑技术、安全及XX高速建设具有的特殊性质、外部条件等的前提下，根据现场土性分析、施工条件、结构特点的不同，制定了一套新型施工方法——膨胀土填芯、改性土包边方案。

该方案首先在XX五合同进行了试验性施工，并在试验施工中开展了“膨胀土填芯路基施工质量控制”项目科学试验研究工作，对改性土包边膨胀土路基施工工艺进行了探索和研究，试验证明膨胀土填芯路基施工方案既能满足规范要求，保证工程质量，又能节约工程投资。

经过试验段施工，我们对膨胀土填芯路基施工方案进行了总结、完善，并在随后整个XX高速公路的膨胀土路基施工中得到全面推广和应用。

2.工法特点包边法是一种路基结构性措施，包括路基两侧的包边、以及膨胀土土芯的上、下封层处理，通过将未加处理的膨胀土芯与外部环境一定程度的隔离和平衡，降低了环境湿度变化、大气降水、地下水位变化对膨胀土芯的影响，从而保证路基整体的稳定性。

膨胀土路基施工工艺及质量控制作者：郭军伟来源：《华东科技》2013年第07期【摘要】以某具体施工工程为例，在探讨膨胀土基本属性以及石灰粉改良机理与施工工艺的基础上，分析了影响膨胀土路基施工质量的因素，提出了相关的质量控制策略。

【关键词】膨胀土；路基；施工；质量控制1 工程概况某公路所处地区为冲积湖区平原，由于河流洪水泛滥，导致该地区的岩性主要以含液量高的粘性土壤为主。

在该区域修筑公路，因为这种特殊的水文地质条件，路基土体在多次受干、受湿的循环作用下，使得土体出现重复缩胀，土体强度明显下降，造成公路地基的承载能力降低，路基施工质量以及稳定性难以控制。

基于此，这种类型的路段一般采用借土填方的方式进行施工，所以在施工过程中必须对膨胀土地基和土质等进行加固、改良，必须对相关的改良与加固工艺进行控制。

2 膨胀土基本属性由于膨胀土属于一种含液量很高的土壤，其具有极强的保水、亲水能力，同时具有很高的粘聚能力与可塑性。

土壤在其塑性裂隙封闭之前具有透水能力，其中含有的大量极强的粘性土壤矿物成分能够媳妇大量的弱结合水，使得土体的体积出现软化、膨胀等现象，土壤的整体强度明显下降。

而当土体出现失水时，因为膨胀土壤具有较高的粘聚能力，土壤的密实程度一般在80%～85%之间，而天然含水量则达到25%～33%之间。

当土壤中的最佳含水量较大时，即使采用重型压实设备也难以将之达到最大的密实度。

而土壤在晾晒之后，其土块异常坚硬，不易击碎、压实。

但是，其在经过雨水浸泡之后，土体将出现膨胀，一般会在其表层出现厚度为15cm左右的蓬松状土层，严重时将会在表层出现厚度为50cm以上的橡皮泥。

另外，在干燥季节，水分散失之后，膨胀土体将出现严重的干缩龟裂现象，其裂缝宽度可以达到1～3cm，裂缝深度能够达到50cm。

这时，雨水将直接灌入土体当中，使得土体的深处膨胀、湿软。

这时，一旦土体承受载荷，路基将会出现瓦解。

3 膨胀土路基施工工艺与质量控制利用生石灰粉对膨胀土路基进行改良式一种膨胀土路基施工的典型措施，本文以该土壤改良范围为例，探讨施工工艺及其质量控制。

路基工程知识：高速公路工程中膨胀土路基的施工工艺膨胀土是在漫长的地质年代中形成的一种吸水膨胀、失水收缩的高塑性黏性土，对工程危害极大。

膨胀土分布十分广泛，在世界各地的许多都有。

近年来，随着我国基础设施建设的迅猛发展，新建了大量的路，在公路的设计、施工过程中，常常会遇到膨胀土。

我国现行《公路路基设计规范》规定，膨胀土一般不能作为高等级公路路基填料。

然而，由于土地珍贵，土源紧张，部分地区又必须采用膨胀土填筑路基。

因此，对膨胀土进行改性处理以满足我国高等级公路建设的需要，具有十分显著的经济效益和社会效益。

一、膨胀土产生工程病害原因膨胀土一直是困扰岩土工程界的重大工程问题。

膨胀土因具有遇水膨胀、失水收缩的变形特性及其边坡浸水强度衰减特性在膨胀土地区的工业与民用建筑、水利、铁道、公路等工程建设和工程运营中起到极大的破坏作用。

近年来，我国岩土工程界在对膨胀土微观结构特征及其工程性质的研究中取得了丰硕的成果，对膨胀土产生工程病害的原因给予科学的解释，并提出许多切实可行的处理办法。

二、膨胀土的判别与分类在膨胀土地区进行工程建设时，首先必须正确识别膨胀土与非膨胀土，并准确判断膨胀土膨胀势的强弱和工程性质的特点，然后才能在工程设计和施工中采取切实有效的方法进行处理，做到有的放矢。

以往的工程建设经验（包括水利、公路、铁路等）已经证明：膨胀土并不可怕，可怕的是对膨胀土判断失误，没有进行正确的处理而导致工程病害的发生。

对于膨胀土的判别与分类，近些年来国内外都做了大量的研究工作，并总结出了许多的判别方法。

如，通过分析膨胀性矿物（蒙脱石及蒙脱石和伊利石、高岭石的混层矿物）的含量、膨胀土的液限和塑性指数、自由膨胀率等。

虽然对膨胀土的判别方法目前国内外尚未有统一标准，但现阶段采用比较广泛的是现场定性和室内简易定量指标相结合的方法，即根据工程地质特征及土的自由膨胀率指标来综合判定：1.裂隙发育，常见的有光滑面与擦痕面两种情况，有的裂隙中充填灰白色、灰绿色粘土，在自然条件下呈硬塑状态。

浅谈中弱膨胀土用作路基填料的改良方法及施工工艺〔摘要〕介绍膨胀土的物理、力学性指标及判定,改良剂(石灰)的性质。

改良后施工工艺及施工过程中质量控制要素。

〔关键词〕膨胀土判定改良剂改良效果施工工艺中图分类号：tu475+.5文献标识码： a 文章编号：工程概况工程简介十天高速安康东段，处于我国的南部，秦岭山脉的流岭地段地质情况复杂，气候属亚热带气候，雨水较丰富。

该线路基设计为公路i级，主线行车速度80公里/小时。

整体式路基，路面宽度32m双向六车道设计。

沿线膨胀土的分布范围主要有k108+200-k113+100、k114+640-k116+700、k121+400-k123+000厚度2-3米，局部较厚粘土为主具有膨胀性，含少量风化碎石的土质，我标段桩号k114+000—k117+340，部分路段在膨胀土覆盖范围内，且膨胀土层较厚。

设计技术参数路基设计填料的物理力学性指标如下表:膨胀土的物理、力学性能及判定膨胀土当土的含水量达到塑限后继续吸水，土颗粒本身与颗粒闭口空隙开始膨胀，产生应力应变。

失水至含水量塑限以下，继续失水又开始收缩变形产生应力应变。

具有此种特性的土体称之为膨胀土，用以下物理性指标可判定土体是否属于膨胀土。

弱膨胀土 40%≤自由膨胀率40% ，自由膨胀率>40%或液限>60% ，塑性指数>26时也可判定为膨胀土。

我标段试验人员先将标段膨胀土覆盖内的原状土进行试验，自己做不了的技术指标送样至西安地质勘察院试验室进行试验。

试验结果如下表：通过试验检测得出原状土的物理力学性指标如下表根据试验检测所得物理性指标可判定该土为中弱性膨胀土，力学性指标承载比cbr值也达不到规范与设计要求，使用时需进行改良。

膨胀土改良理论分析膨胀土力学性质差、对工程危害性大，挖方边坡坡上膨胀土自稳能力差，易产生滑塌现象。

填方jtg f10—2006公路路基施工技术规范明确规定，膨胀土不能直接作为路基填料。

膨胀土路基施工工艺膨胀土是一种除具有一般粘性土所共有的物理、化学性质外，主要是由亲水性粘土矿物成份一蒙脱石、伊利石和高岭土所组成，同时具有吸水显著膨胀软化和失水收缩硬裂的变形特征。

根据膨胀土的物理、化学特性，膨胀土分强膨胀土、中等膨胀土和弱膨胀土很显然，强膨胀土的土质特性最差，中等膨胀土次之，弱膨胀土较好一点我国是一个强膨胀土区域分布较广的一个国家，随着我国国民经济的高速发展，我国的公路建设进入了以高速公路为标志的快速发展阶段，为减少资源的浪费和人为地破坏生态环境，在我国高速公路的施工建设中根据施工环境采用就地取土的原则。

根据膨胀土的特性及高速公路建设的需要，强膨胀土不能够作为路基填料，中、弱膨胀土必须经改性后方可作为路基填料使用，现结合本工程路基中、弱膨胀土改性施工工艺以供探讨和商榷。

一、原材料要求石灰：必须具有三级及三级以上要求，并做好每批次的等级抽查工作及施工现场堆放工作。

土料：在取土坑应清除表层有机土层，对有机质含量超过5%勺土和强膨胀土不能作为路基填料。

二、施工工艺1根据膨胀土的本身特性，在进行膨胀土路基施工时应尽可能地避开雨季施工，对因工期要求不可能避免时必须采取有效措施。

2、根据地形特点做好路基施工前的清表，碾压和原地翻松处理工作，挖排截水沟，增大路基表面横坡。

3、根据土场料源做好取土坑击实，试验绘制石灰剂量标准曲线，因料源不同土的最佳含水量和最大干密度存在较大差异。

不同的取土坑对应不同的击实标准。

因膨胀土的特殊性宁淮高速公路施工时结合现场碾压情况，在膨胀土改性路基施工中在90区、93区采用“干法”标准，95区采用“湿法”标准。

4、膨胀土的改性处理是路基施工质量的保证，在膨胀土的改性过程中一般采用石灰改性，石灰的剂量一般控制在5%~8（质量比）。

掺灰的最佳剂量一般根据不同等级对路基不同压实度及填料最小强度的要求通过反复试验而确定的。

改性处理后的改性土胀缩总率不应大于0.7，自由膨胀率不大于40%宁宿徐高速公路的路基填料为5%石灰土，6%石灰土和7%石灰土，结合现场实际情况及江苏高速公路的经验，采用掺2%生石灰改性。

研究改良膨胀土填筑市政道路路基的施工工艺摘要：路基的施工是整个道路施工的基础，也是重点形式。

在施工中就需要要求路基具有非常高的强度与刚度，而且车辆的长期碾压会在一定程度上促使道路出现各种质量问题，所以在道路工程施工中，就需要对工程的各个环节进行深入分析，然后采取相应措施来有效的控制和加强道路工程的施工质量，当前，根据施工过程中各个环节的控制与检测来看，膨胀土的施工是路基施工的主要难点以及制约因素。

本文通过对改良膨胀土在道路路基的施工中的应用进行主要分析，以期提高施工的质量以及施工的效益。

关键词：膨胀土；改良试验；市政工程；道路路基膨胀土指的是土壤中由亲水性矿物质组成的，它具有吸水膨胀以及失水收缩两个特性。

膨胀土是一种高塑性粘土，其承载力非常高，在路基的施工过程中，它起到一定的促进作用，但是由于这种土壤收缩性和膨胀性都非常大，与水融合之后就会迅速消减其承载力，所以根据这些特性，将其使用在路基工程中以致于路基的土壤结构性质极为不稳定。

这种极容易引起道路由于收缩或者膨胀而变形，从而出现坍塌的后果，其危害性非常大，本文主要对膨胀土的含义以及特性进行主要分析，阐述了改良混凝土的研究方法以及在市政道路中的运用，以供大家参考。

1概述由于膨胀土具有吸水膨胀、失水收缩的特性，它严重阻碍了市政工程的施工，并且在施工过程中也加大了难度。

因此，在建设公路工程中，遇到地区是膨胀土的区域往往施工难度非常大，而且会给建筑物或者公路造成极大的破坏。

目前，众多影响因素制约着我国市政工程的施工，其中膨胀土就是最为重要的影响因素之一，在现代化建筑工程施工过程中，由于施工技术的不够完善，所以对于膨胀土地区的施工也就成为了重点关注的话题。

由于公路、建筑物、桥梁等在膨胀土地区会受到严重的变形与破坏，所以施工单位必须要对膨胀土进行不断探索与改革，但是在技术上或者其他方面受到了一定的限制，以致于改良好的膨胀土并没有达到强度的要求及标准，仍然在某些数据方面不符合标准，因此，在施工过程中，必须要对其进行合理的控制，促使膨胀土在施工过程中达到设计要求的质量，以此来保证施工的质量，提高施工的效益。

膨胀土路堤填筑施工技术摘要:在路堤填筑施工过程中，膨胀土是较为常见的粘土，并且膨胀土具有较强的吸水膨胀性和失水收缩性，这在一定程度上对道路的施工具有一定的破坏作用。

因此，对膨胀土进行一定的技术处理是十分重要的。

本文将阐述路堤膨胀土的结构现状和力学性质分析，并对膨胀土路基填筑施工技术进行分析和研究，以供为今后路堤填筑施工技术的发展提供参考。

关键词:膨胀土；路堤填筑；施工技术0前言我国地大物博，膨胀土的分布范围也十分广泛。

膨胀土主要由具有吸水性的矿物质构成的，并有较强的吸水膨胀的特点和失水收缩的特性以及坚固性。

在工程建设过程中，膨胀土的这种特性会对道路路基造成严重破坏，并且这种破坏很难进行日后的修复。

因此，为了能够实现路基的平整和稳定性，实现安全行车，就需要对膨胀土的弊端进行改进。

现阶段，随着我国城市化建设的不断推进，我国逐渐加大了对于道路工程建设的投入，为了减小膨胀土对于道路的施工质量的影响，相关施工耽误就需要加强膨胀土路堤填筑施工技术，利用科学合理的施工技术来提高道路质量，从而保证道路施工工程的稳定进行。

1路基膨胀土结构现状和力学性质分析膨胀土是由土中的矿物质组成的，通过对膨胀土中的矿物质结构进行分析，主要由蒙脱石、伊力土和高岭土为主。

当膨胀土遇到水时，其中的蒙脱石粘土会立刻出现膨胀，伊力土和高岭粘土仅会发生一定的膨胀。

引起膨胀土膨胀的因素主要有以下几个方面。

1.1含水量膨胀土膨胀的程度与含水量有很大的关系，当其含水量没有发生变化时，膨胀土的体积大小也不会发生改变。

因此，在道路工程施工中，膨胀土的含水量固定的情况下是不会出现膨胀的现象，也不会对施工过程带来影响。

但是，当遇到雨水天气，粘土中的含水量会逐渐增加，这就会导致膨胀土体积逐渐增大，从而会给道路施工带来一定的危害和阻碍。

由此可见，较干的粘土具有较强的吸水性，当含水量增加时会给施工带来破坏性的膨胀。

1.2力学性质在堤填筑施工过程中，膨胀土难免受到含水量的变化而出现膨胀的现象。

特殊路基施工技术特殊路基指在软土、黄土，膨胀土、盐溃土、多年冻土与季节性冻土及多雨潮湿等地区的土体上修筑的路基。

因这些土体的性质与一般路基土体有较大区别，在施工时应单独对待。

一、软土路基施工技术所谓软土，从广义上讲，就是指强度低，压缩性高的软弱土层，在软土地基上修筑路基，若不加处理，将会发生路基失稳或过量沉陷，导致道路破坏或不能正常使用。

习惯上常把淤泥、淤泥质土，软黏性土称为软土。

软土的特性主要表现为天然含水率高、孔隙比大，含水量在34%～72%之间，孔隙比在1.0～1.9之间，饱和度一般大于95%，液限一般为35%～60%，塑性指数为13～30。

软土路基由于强度较低，一般不能直接在上面修筑路基，需要经过特殊处理加固后方可修筑。

其加固后，可按一般方法进行路基施工，软土路基加固的关键是排水和固结。

（一）换填法施工换填法。

即将地基软弱层全部或部分挖出，换填以强度较高、透水性好、性能稳定、无侵蚀性的材料，并压实，以提高地基承载力，减小沉降量。

换填的材料有碎（砾）石、沙、灰土、素土或煤渣等。

换填方法有挖填、抛石、爆破等。

1.开挖换填法将需要处理的软弱层挖出，采用适当换填材料回填并压实。

此法适用于软弱土层埋藏较浅，挖换深度不超过3m的情况。

2.抛石挤淤法一般采用块径不小于30cm的片石，沿路中线向前抛填，再渐次向两侧扩展，或者从软弱层底面由高向低依次抛填，从而将基底的淤泥或泥炭等软弱土挤出。

此法适用于排水困难的洼地，软弱土层较薄易于流动，表层无硬壳的情况。

3.爆破排淤法在软弱土层中实施爆破作业，利用爆破冲击力将软弱土层中淤泥或泥炭排走，再用良好的填料置换回填。

此法换填深度大，功效高，但注意应避免爆破对周围环境的不良影响。

含水量小、回淤较慢的软土或泥沼，应先爆后填，即爆即填；含水量大而回淤较快的软土或泥沼，可先填后爆，填料随爆下沉，以免回淤。

（二）排水固结法施工1.排水固结法概述排水固结法是在软土地基中设置竖向排水体，然后对软土地基预先施加一个外部荷载，使得软土土体中的孔隙水逐渐被排出加固区外而固结，从而使土的含水量降低，孔隙比减小，抗剪强度提高，以达到提高地基承载力和减少工后沉降的目的。