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公路路基路面设计中膨胀土的处理方法摘要：膨胀土对公路路基路面工程具有很大的影响，其特性主要表现为吸水膨胀和干缩收缩。
在公路路基路面的设计和施工中需要对膨胀土进行合理处理，以保证道路的使用寿命和安全性。
本文将针对膨胀土的特性进行分析，探讨其处理方法，并提出相关建议，旨在为公路路基路面工程设计提供参考。
一、引言膨胀土是指在遇水后容积扩大，并且极易吸水的一种土壤。
在公路路基路面工程中，膨胀土的存在会给道路的设计和施工带来很大的困难，因为膨胀土在吸水膨胀和干缩收缩过程中容易导致路基路面的变形和破坏。
如何有效地处理膨胀土成为公路路基路面工程设计中的一个重要问题。
二、膨胀土的特性1. 吸水膨胀特性膨胀土在遇水后会发生吸水膨胀，使其容积大幅度增大。
这是因为在土壤颗粒间产生胶聚结合力，土壤颗粒间的距离减小，土壤孔隙水增多造成土壤容积膨胀。
这种吸水膨胀特性使膨胀土在干湿周期内容易导致路基路面的变形和破坏。
2. 干缩收缩特性三、膨胀土的处理方法1. 场地勘察和试验在公路路基路面工程设计之前，需要对工程所在地区的土壤进行详细的勘察和试验，包括膨胀土的含量、类型、特性及对路基路面工程的影响等。
通过对膨胀土进行综合分析，可以确定合理的处理方法。
2. 合理的路基结构设计在公路路基路面工程设计中，应根据膨胀土的特性设计相应的路基结构。
在设计路基厚度时，应考虑膨胀土在吸水膨胀和干缩收缩过程中的变形情况，合理确定路基的厚度，以提高路基的抗变形能力。
3. 土工布和加筋土的使用在膨胀土较为严重的区域，可以采用土工布和加筋土的方式进行处理。
土工布可以有效地减小土壤颗粒间的胶聚力，防止土壤的干缩收缩，从而减轻膨胀土对路基路面的影响。
加筋土则可以提高路基的整体承载能力，减小路基的变形和破坏。
膨胀土在遇水后容易发生吸水膨胀，因此在公路路基路面工程设计中，应合理设计排水系统，及时排除地表和路基内的积水，以减小膨胀土对路基路面的影响。
5. 相关技术要求的执行在施工过程中，应严格执行相关的技术要求，包括路基土的压实度、含水率、承载能力等。
膨胀土软基路堤施工方法研究膨胀土是指在一定条件下，由于含水率的增加或其他因素的影响，土体会发生体积变化的一种土壤。
在路堤工程中，常会遇到膨胀土软基地基，给路堤的施工和使用带来了很大的困难。
因此，如何有效地处理膨胀土软基，保证道路的安全运营，成为了道路工程的重要问题。
本文将从施工方法的角度，对膨胀土软基路堤的处理进行研究，并提出相应的处理方案。
一、膨胀土软基的特点膨胀土软基一般表现为以下几个特点：1.膨胀性强：含有大量膨胀性矿物质，如膨胀性粘土、膨胀性土等。
2.孔隙结构合理：具有较高的孔隙率和比表面积，孔隙分布均匀。
3.强度低：土的抗剪强度较差，易发生液化和破坏。
4.水分敏感性强：含水率的变化会导致其体积的变化，从而产生强烈的渗透压。
因此，在处理膨胀土软基路堤时，需要针对其特点，采用相应的施工方法。
二、处理方案针对膨胀土软基路堤，目前主要的处理方案有以下几种：1. 混合处理法混合处理法是通过向软基土中加入适量的胶结材料，使软基土与胶结材料混合，成为一种新型材料。
该法可以通过改变胶结材料的种类和用量，来调整新型材料的强度和稳定性。
混合处理法的优点是施工简单、易掌握，可以在较短的时间内实现处理目标。
但是，该法需要使用大量胶结材料，成本较高，对环境和生态造成一定的影响。
2. 加固处理法加固处理法是在软基土表层覆盖加固材料，如玻璃纤维增强塑料（FRP）、钢筋混凝土等，以提高路基的强度和稳定性。
该法适用于软基土的表层膨胀性较大，需要加强的情况。
加固处理法的优点是施工简单，对环境和生态影响小。
但是，该法需要保证加固材料与基础土体之间的附着力，否则会出现剥离现象，加固效果下降。
3. 压实处理法压实处理法是通过在软基土表层进行压实处理，提高软基土的密实度和强度。
该法适用于软基土的强度较差，需要通过加密达到强度要求的情况。
压实处理法的优点是施工简单，成本较低，施工过程对环境和生态的影响小。
但是，该法在实际施工中需要避免过度压实，否则会产生新的变形和裂缝，影响工程的效果。
膨胀土工程特性及处理方法【摘要】膨胀土是一种特殊性岩土，具有吸水后体积增大、失水后体积缩小，胀缩变形变显特性。
对高速公路的工程建设及营运起到极大的破坏作用。
沈四高速公路桩号K693+500-K694+700存在膨胀土。
本文对膨胀土的工程特性、工程危害进行论述，并对膨胀土的治理方案提出了建议。
【关键词】高速公路；膨胀土；路基；处理方法1 膨胀土工程地质条件1.1 地形地貌膨胀土所在地貌区内地貌为微丘地貌为主，地形平缓，无明显自然陡坎。
膨胀土路段地面标高一般在88.50-116.80米。
1.2 水文、气象膨胀土区属半干旱，半湿润大陆性季风气候区，冬冷夏热，春秋两季多风。
最高气温36.6～37.6℃，最低气温-34.3～-36.7，年平均降水量600～700mm，年平均蒸发量1600～1800mm。
从11月中旬至翌年4月为冰冻期。
区内地下水主要分布在辽河支流河谷平原中。
大气降水入渗为主要补给方式，其次为河流入渗补给；排泄方式以地下水径流、河水排泄及人工开采排泄为主。
地下水类型为第四系松散堆积物孔隙水。
2 膨胀土工程特性2.1 判别和分类膨胀土地区进行工程建设，首先必须正确识别膨胀土和非膨胀土，并准确判断膨胀土膨胀时的强弱和工程性质特点，然后才能在工程设计和施工中做到有的放矢，采取切实有效的方法进行处理。
以往的工程建设经验已经证明：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。
对于膨胀土的判别和分类，有不同的方法。
如通过膨胀性矿物（蒙脱石、伊利石、高岭石）的含量、膨胀土的液限和塑性指数、自由膨胀率等。
在高速公路中，广泛采用的是现场定性和室内定量指标相结合的方法，即工程地质特征及土的自由膨胀率、最大吸湿含水率、塑性指数指标综合判断。
膨胀土的初步判别根据工程地质特征及土的自由膨胀率等指标综合判定。
即：（1）裂隙发育，常有光滑面与擦痕，有点裂隙中充填灰白色、灰绿色粘土，在自然条件下呈硬塑状态；（2）多出露于二级或二级以上的阶地、山前丘陵和盆地边缘，地形平缓，无明显自然陡坎；（3）常见浅层滑坡、地裂、新开挖坑槽壁易发生坍塌等；（4）建筑物裂缝随气候而张开或闭合；（5）自由膨胀率大于或等于40%。
公路路基路面设计中膨胀土的处理方法
膨胀土是由高度吸水、容易膨胀、易干裂、难透水性等特性的土壤所组成。
在公路路基和路面设计中，膨胀土的存在往往会对路面和路基的稳定性产生负面影响，因此需要采取一些处理措施来减少或避免膨胀土的影响。
1. 路基处理
在路基处理中，可以采用以下措施来处理膨胀土：
（1）改善土壤质地：通过加入掺杂物或土壤改良剂来改善土壤质地，例如石灰、水泥、膨润土等。
（2）加强路基排水：通过设置排水设施、提高路基的排水性能等措施来加强路基排水，避免土体吸水膨胀。
（3）改变路基截面形状：采用“梯形”的路基截面形状，缩小路基厚度，减少路基内部土体受水膨胀的影响。
（4）采用防水膜：在路基和路面之间铺设防水膜以防止土体吸水膨胀，一般选用聚乙烯、PVC等材质。
2. 路面设计
（1）采用非膨胀土建立基层：选用非膨胀性强的土石方材料修筑基层，避免膨胀土对路面的影响。
（2）增加路面厚度：通过增加路面厚度来增强路面的承载力，减小路面被膨胀土损坏的可能。
（3）设置抗渗层：在路面表层设置防水层或防水措施，避免水分渗透到膨胀土中引起膨胀反应。
（4）使用透水混凝土：采用透水混凝土或透水铺装，提高路面的透水性能，避免雨水渗透后膨胀土引起的路面损坏。
通过以上处理措施，可以有效地减少或避免膨胀土对公路路基和路面的负面影响，保证公路的安全及稳定性。
膨胀土地区路基施工技术措施一、膨胀土的工程特性及主要特征具有较大吸水膨胀、失水收缩特性的高液限粘土称为膨胀土。
膨胀土粘性成分含量很高，其中0.002mm的胶体颗粒一般超过20%，粘粒成分主要由水矿物组成。
土的液限WL＞40%，塑性指数IP＞17，多数在22～35之间。
自由膨胀率一般超过40%。
按工程性质分为强膨胀土、中等膨胀土、弱膨胀土三类。
膨胀土的粘土矿物成分主要由亲水性矿物组成，如蒙脱石、伊利石等。
膨胀土有较强的胀缩性，有多裂隙性结构，有显著的强度衰减期，多含有钙质或铁锰质结构，一般呈棕、黄、褐及灰白色。
膨胀土对公路路基及工程建筑有较强的潜在破坏作用。
膨胀土地区的路堤会出现沉陷、边坡溜塌、路肩坍塌和滑坡等变形破坏。
路堑会出现剥落、冲蚀、溜塌和滑坡等破坏。
二、膨胀土地区路基的施工技术要点（一）膨胀土地区原地面处理二级及二级以上公路路堤基底处理应符合以下规定：1.高度不足1m的路堤，应按设计要求采取换填或改性处理等措施处治。
2.表层为过湿土，应按设计要求采取换填或进行固化处理等措施处治。
3.填土高度小于路面和路床的总厚度，基底为膨胀土时，宜挖除地表a30～a60m的膨胀土，并将路床换填为非膨胀土或掺灰处理。
若为强膨胀土，挖除深度应达到大气影响深度。
（二）膨胀土的填筑1.强膨胀土不得作为路堤填料。
中等膨胀土经处理后可作为填料，用于二级及二级以上公路路堤填料时，改性处理后胀缩总率应不大于0.7%。
胀缩总率不超过0.7%的弱膨胀土可直接填筑。
2.膨胀土路基填筑松铺厚度不得大于300mm；土块粒径应小于37.5mm。
3.填筑膨胀土路堤时，应及时对路堤边坡及顶面进行防护。
4.路基完成后，当年不能铺筑路面时，应按设计要求做封层，其厚度应不小于200mm，横坡不小于2%。
（三）膨胀土地区路基碾压施工根据膨胀土自由膨胀率的大小，选用工作质量适宜的碾压机具，碾压时应保持最佳含水量；压实土层松铺厚度不得大于30cm；土块应击碎至粒径5cm以下。
交通世界TRANSPOWORLD收稿日期：2017-07-20作者简介：吴志群（1983—），男，江西铅山人，工程师，从事公路桥梁施工管理工作。
高速公路弱膨胀性黏土路基施工技术分析吴志群（江西中启建设工程有限公司，江西上饶334600）摘要：以某高速公路为例，首先阐述了弱膨胀性黏土的工程地质特性，而后重点从土场取土、基底处理、路基填筑、路基压实等方面分析了弱膨胀性黏土路基施工技术；最后探讨了弱膨胀性黏土路基施工质量控制措施，以进一步提高高速公路弱膨胀性黏土路基施工质量。
关键词：路基工程；弱膨胀性黏土；填筑中图分类号：U416.167文献标识码：B0引言膨胀土主要是经过自然变化形成的地质特征体，主要是由岭石、伊利石、强亲水性黏土矿物蒙脱石等材料组成，它具备吸水膨胀化、失水干缩等特征，且变化特征多为风化特性、反复胀缩性、强亲水性、超固结性、裂隙性等病害，从而导致高速公路路基施工的开展受到一定的影响，因此，研究弱膨胀性黏土技术对提高公路路基工程质量意义重大[1]。
1工程概况某高速工程路段，全长18km ，设计路基填方量为1960000m 2，本工程合同期为18个月。
由于该工程区域位于亚热带区，且区内的水系较多，河流密布。
常年降雨量在821.3～985.3mm 之间，受到雨水洪涝灾害影响较大。
在路基施工过程中，困难较多。
在操作过程中，以素黏土方式对路基进行填筑。
根据当地弱膨胀性黏土的实际，结合工程地质特性，再按照施工工期，在路基施工中，针对性地对施工方案与技术措施进行了确定，且在施工中，质量和进度得到了保证。
2弱膨胀性黏土的工程地质特性结合文献资料可知，弱膨胀性黏土的特性和黏土本身的结构存在非常密切的关系。
由于受到黏土体结构的影响，弱膨胀性土在受到水的影响后，会发生膨胀现象，从而出现明显的湿陷性，这种湿陷性会在一定程度上影响到高速公路路基质量，所以，在公路路基施工中，需要对弱膨胀土体的特性进行研究，从而针对现状采取有效的控制措施。
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。
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。
弱膨胀土特性及其在路基施工中的处理分析
【摘要】随着我国经济的发展，我国对于各种基础设施的建设的需求也越来越大，经济的发展对公共交通网络提出了更高的要求，这就是所谓的“要想富先修路”。
而我国的膨胀土分布区域广，膨胀土每年都会对房屋建筑、铁路、公路、水利工程等造成巨大的破坏，想要保证经济的发展，就必须在施工中解决膨胀土问题。
本文将对膨胀土的物理特性、压实特性、胀缩特性、力学与强度特性等方面进行研究，提出在路基施工中对膨胀土的处理措施，希望对铁路路基施工有所裨益。
【关键词】膨胀土；路基施工；特性；处治对策
膨胀土因其吸水膨胀软化、失水收缩干裂的特性，使得建在膨胀土地区的房屋建筑经常遭受巨大的损失，给人民群众的生命财产安全造成威胁。
而随着我国经济的发展，对于各种基础设施建设的需求越来越大，解决膨胀土问题是当务之急。
1.膨胀土概述
膨胀土是一种土中黏土矿物主要由亲水矿物组成，具有吸水膨胀、软化、崩解和失水急剧收缩干裂，并能产生往复变形的黏性土。
而我国是世界上膨胀土分布面积最广的地区之一，膨胀土对我国很多地区的建筑都造成了危害。
铁路建设由于空间跨度大，也极易受到膨胀土的影响。
膨胀土使铁路路基出现各种病害，严重影响了铁路的行车安全，还提高了养护成本。
目前被广泛使用的改善膨胀土膨胀性的方法主要有掺加石灰或采用改性桩（石灰土桩、水泥土桩）加固边坡。
2.膨胀土压实性状
在同等压实功的作用下，土壤的干密度随着含水量的增加而提高。
其原因是土壤中含水量较低时，土壤的结构为片架结构，土壤颗粒之间充斥的都是空气，这时候的土壤含水少，含气多。
而在压实之后，土壤中的空气被挤压排出，土壤的相对含水量就升高了，土壤由片架结构变为了片堆结构，这时候土壤颗粒之间距离较小，而水分充当了润滑剂的作用，使得土壤更容易出现形变。
膨胀土中的水分不容易被挤出，水分产生的孔隙压力将抵消压实功的作用和，从而使得土壤的干密度随着含水量的增加而降低，因而想要达到最佳的压实效果，需要依据土壤的含水量进行压实工作。
3.膨胀土胀缩特性
膨胀土具有干缩湿胀特性，吸水膨胀时将对路基支挡建筑物产生膨胀力；膨胀土具有强度随干湿循环产生剧烈衰减的特性，其残余强度远低于峰值强度；受干湿循环影响强度剧烈衰减的层位为气候影响层。
膨胀土的胀缩特性的本质是土
壤的矿物成分以及微观结构的差异造成的，而影响土壤膨胀度的主要外在因素就是含水量。
因此，对于膨胀土路基的边坡多从控制含水量入手，要尽可能使边坡土保持其湿度不产生大幅度的变化；且又要保持排水通畅。
而对于膨胀土地区的路基基床，为避免膨胀土受气候影响，路基表层应全部换填，路基底层应采取换填或土质改良措施。
4.膨胀土基床的处理规定
4.1弱膨胀土路基基床处理规定
铁路路基施工必须满足一定的强度才能保证列车的正常行驶，而膨胀土既有较高的膨胀性又有较高的塑形，是不能达到基床土的规定标准的。
因此对膨胀土基床要有处理措施。
膨胀土路堑基床处理应符合下列规定：
①基床表层应全部换填符合相应铁路等级标准要求的材料。
②基床底层应采取换填或土质改良措施。
对弱膨胀土处理厚度，时速200km 铁路不应小于1.0m，其他Ⅰ、Ⅱ级铁路不应小于0.5m。
膨胀土路堤基床处理应符合下列规定：
①路堤基床表层不得采用膨胀土或其他改良土填筑。
②基床底层采用膨胀土作填料时，应采取土质改良措施。
4.2弱膨胀土改良措施
利用石灰对弱膨胀土进行改性是目前常用的方法，因其原料便宜易得，而且改性效果较好，所以被广泛使用。
在膨胀土中加入石灰进行改性处理，其实质是石灰与弱膨胀土中的蒙脱石、伊里石发生了离子交换，限制了蒙脱石等矿物质的胀缩性，改变了弱膨胀土的土壤结构。
石灰遇到土壤中的水，产生了大量的钙离子，形成了富含氢氧化钙的土壤溶液，将各种离子吸附在土壤颗粒的周围，增加了土壤的密度，使得土壤颗粒之间不容易进行相对滑动。
而处理后的土壤在遇水之后，也不会产生太大的形变。
再者当膨胀土中加入石灰以后，其击实土样结构形态多为团粒较大的集粒结构和基质状结构，这类结构也不利于吸水膨胀，因而用石灰处理后的石灰土的膨胀性也就得到了改良。
目前多采用在膨胀土中掺加5%～8%的石灰来改良膨胀土。
5.弱膨胀土路基边坡处治对策
路基边坡破坏的原因之一是膨胀土的湿胀干缩，胀与缩都会降低土层的抗剪
强度，而湿胀更是大幅度的降低抗剪强度，甚至使边坡破坏。
因此，保持路基边坡稳定的重要措施之一是要尽可能使边坡土保持其湿度不产生大幅度的变化；且又要保持边坡排水畅通。
为达到此目的，需加强坡面防护及地表、地下排水措施，使边坡土的含水量经常保持在硬塑至软塑之间。
对于路堑边坡当前使用较多的方法是修筑拱形骨架护坡，骨架内满铺草皮减少蒸发。
如边坡局部有冲空或因溜坍形成坡面凹坑可采用干砌片石护坡嵌补。
对于需要加强防护措施的地段，如立交桥、同一边坡上两级挡土墙间的边坡等可采用浆砌片石护坡防护。
路堤边坡可采用拱形骨架护坡，骨架内满铺草皮。
路基填筑时铺设土工格栅，利用土工格栅与土体间的摩阻力，达到改变图的性质以抢购边坡附近的堤身的目的。
还可采用改性桩加固边坡，主要为石灰土桩及水泥土桩，桩的直径0.2～0.3m，间距1.0～2.0m，桩长可达6m。
改性桩除了本身的强度可以加强土的抗剪强度外，还有改良土的作用，它的优点是施工简便，造价低廉，耐久性强，适用于整治边坡的浅层坍滑。
6.小结
我国是世界上膨胀土分布面积最广的地区之一，膨胀土每年都会对我国的铁路路基造成巨大损伤，严重时影响了铁路路基的正常结构，威胁到人民群众的生命财产安全，不利于社会稳定。
针对膨胀土危害重大的现状，本文对膨胀土的物理特性、压实特性、胀缩特性等方面进行研究，提出要保持路基土含水量，使含水量不发生大的变化，减少膨胀土的湿胀和干缩；对填筑路基的膨胀土掺加石灰进行改良。
这样能够有效提高路基的强度，保证了路基的稳定，有效减少路基病害的发生。
[科]
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