2018一建《公路工程》教材：膨胀土地区路基施工

膨胀土地区路基施工1 膨胀土地区的路基施工,应避开雨季作业,加强现场排水,保证地基和已填筑的路基不被水浸泡。

2 膨胀土地区路基施工,开挖后各道工序要紧密衔接,连续施工,分段完成。

路基填筑后不应间隔太久或越冬后做路面。

3 路堑施工前,先开挖截水沟并铺设浆砌行工,其出口应延伸至桥涵进出口。

4 路堤、路堑边坡按设计修整后,应立即浆砌护墙护坡,防止雨水直接侵蚀。

5 强膨胀土稳定性差,不应作为路堤填料；中等膨胀土宜经过加工、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。

5.1 高速公路、一级公路、二级公路等采用中等膨胀土用作路床填料时,应作接灰改性处理。

改性处理后要求胀缩总率不超过0.7为宜。

5.2 限于条件,高速公路、一级公路用中等膨胀土填筑路堤时,路堤填成后,应立即作浆砌护坡封闭边坡。

当填至路床底面时,应停止填筑,改用符合表5规定强度的非膨胀土或改性处理的膨胀土填至路床顶面设计标高并严格压实。

如当年不能铺筑路面,作为封层的填筑厚度,不宜小于3Ocm,并做成不小于2%的横坡。

5.3 使用膨胀土作填料时,为增加其稳定性,可采用石灰处治,石灰剂量可通过试验确定,要求掺灰处理后的膨胀土,其胀缩总率接近零为佳。

5.4 可用接近最佳含水量的中等膨胀土填筑路堤,但两边边坡部分要用非膨胀土作为封层。

路堤顶面也要用非膨胀土形成包心填方。

控方地段当挖到路路床顶面以上30cm时,应停止向下开挖,井挖好临时排水沟。

待作路面时,再挖至路床顶面以下3Ocm,并用非膨胀土回填,并按要求压实。

6 高速公路、一级公路路堤原地面处理应按下列规定办理。

6.1 填高不足1m的路堤,必须挖去地表30～6Ocm的膨胀上,换填非膨胀土,并按规定压实。

6.2 地表为潮湿土时,必须挖去湿软土层换填碎、砾石土、砂砾或挖方坚硬岩石碎渣,或将土翻开掺石灰稳定并按规定压实。

膨胀土路基施工工法一、前言膨胀土路基是工程建设中常见的一种特殊土路基，膨胀土不能直接作为路基填料，必须经过改良处理，使膨胀土的物理、化学性质发生变化，以达到降低膨胀土膨胀潜势、增加强度和提高水稳性的目的，有效防止土体边坡滑坍和变形，保证路基稳定、耐久。

中铁XX公司承建的XX高速公路有12XXm膨胀土路基，他们针对膨胀土路基施工进行了科技立项，通过大量的试验和实践，分析总结了膨胀土路基施工的特点，掌握了膨胀土路基施工工艺，快速、高效、优质地完成了施工任务，取得了较好的经济效益和社会效益，其科研成果获得局科技进步三等奖。

在施工过程中，不断总结提高，形成本工法。

二、工法特点1 膨胀土路基改良处理，缩短了土的凉晒时间，加快了施工进度，并能够降低工程成本。

2 膨胀土路基改良处理后，能够消除质量隐患，保持路基稳定。

3 膨胀土路基采用“封水法”防护措施，能够防止土体边坡滑坍和变形。

三、适用范围本工法适用于高速公路、一级公路、铁路、机场等工程的膨胀土路基施工，也可用于膨胀土路基的病害加固处理。

四、施工工艺㈠工艺原理1膨胀土的特性及分类膨胀土是一种遇水急剧膨胀，失表1 膨胀土判别及分类水则严重干缩的高塑性粘土，它含有蒙脱石及伊利石、高岭石等膨胀性矿物，具有很强的亲水性、持水性和很高的可塑性及粘聚性，工程力学性质极不稳定。

根据交通部《公路路基施工技术规范》JTJ033-95，膨胀土大致可分强、中、弱三级，见表1。

2 膨胀土的方案选择与机理分析目前我国对膨胀土地区工程设计和施工主要是换填或改良处理两种方案。

换填是膨胀土路基最简单而且有效的处理方法。

即挖除膨胀土，换填非膨胀土或砂砾土，换土深度根据膨胀土的强弱和当地的气候特点确定。

在一定深度以下的膨胀土含水量基本不受外界气候的影响，该深度和该含水量称之为该膨胀土在该地区的临界深度和临界含水量。

由于各地的气候不同，膨胀土的临界值也有所不同。

通常弱—中膨胀土换填为1.0～1.5m，强膨胀土为2m。

2018年一级建造师考试《公路工程》精华考点记忆口诀一【摘要】2018年一级建造师考试《公路工程》记忆口诀。

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1B411000路基工程1B411010路基施工技术1B411011路基类型路基类型两大类，一般特殊双组成。

特殊路基有分支，分支分为十二类。

软土黄土膨胀土，沙漠盐渍泥石流。

滑坡地段涎流冰，多年冻土和岩溶。

岩堆岩坍与雪害，类型特点要掌握。

软土地区有特点，软弱黏土易沉积。

滑坡地段的路基，容易滑动兼变形。

岩坍岩堆范围广，坍塌危岩属岩坍。

暴雨冰融流出时，涵盖泥沙和石块。

发生时间不一样，危害程度也不同。

泥石流地区特点，一定掌握记于心。

岩溶地区的路基，流水影响作用大。

长期溶解和剥蚀，地貌水文很特殊。

多年冻土的特征，土温低且含有冰。

多年都是同状态，集中东北和青藏。

黄土地区的路基，黄红黏土含钙质。

粉粒为主多孔隙，天然含水量很小。

膨胀土地区路基，遇水膨胀失水缩。

盐渍土遇水溶解，形成雨沟和湿陷。

沙漠地区很常见，气候干燥降雨小。

风大沙多温差大，植被稀疏又低矮。

雪害地段的路基，积雪雪崩两形式。

自然降雪无危害，风吹雪可断交通。

涎流冰地段路基，分布寒冷和高寒。

特点性质各不同，对比熟记易掌握。

1B411012原地基处理要求总体概括有六种，熟练掌握了于心。

路基用地施工前，树木灌木要砍伐。

砍伐树木要移置，移置处理要妥善。

路堤修筑范围内，地面坑洞和墓穴。

沉积垢物要清除，合格填料分层填。

分层回填还不够，分层压实是关键。

地基为松土耕地，清除草皮有机土。

清除深度达要求，平整之后要压实。

1B411013填方路基施工路基填料有要求，挖取方便强度高。

稳定性好压实易，石质土质强度高。

压缩性低透水强，是较好路基填料。

目录1．膨胀土的主要特征 (1)1．1超固结性 (1)1．2胀缩特性 (1)1．3风化作用 (1)2．膨胀土路基施工安排原则 (1)3．膨胀土路基施工 (1)第七节膨胀土路基施工膨胀土即裂隙粘土，是一种具有裂隙性、胀缩性和超固性的高塑性粘土。

且具失水收缩开裂，吸水膨胀软化，强度可大幅度衰减特征。

膨胀土路基施工必须充分虑这些特性，严格按设计要求和有关规范规定执行。

1．膨胀土的主要特征1．1超固结性因为裂土大都是在更新世以前沉积的土层，曾经受过先期固结，因此，现在露出地表的这部分土是牌超固结状态，随着土体的开挖，超固结膨胀土将会发生卸荷膨胀，使土体内的能量逐渐释放出来，这种卸荷膨胀要持续较长的时间，而且是不可逆的。

1．2胀缩特性膨胀土遇水膨胀软化，失水干缩开裂，这种胀缩效应非常灵敏。

胀缩量的大小取决于土的粘粒含量、矿物万分和特殊的结构等。

1．3风化作用膨胀土表层因受气温、水分频繁变化的影响，反复的胀缩作用加剧土体裂隙的发育，并形成一层明显的风化破碎层，这层厚度一般为 1.0~1.5m，而由这层向深部、风化程度逐渐减轻。

2．膨胀土路基施工安排原则膨胀土路基施工应本着“短开挖、快施工、防浸泡”的原则进行施工，具体地讲：2．1以尽量减小土体开挖后在空气中暴露的时间为前提，施工时应集中力量、连续快速施工。

为避免土体风化，施工时可采取分段开挖，及时封闭的办法。

2．2施工安排时，膨胀土路堤填筑或路堑开挖均应避免在雨季施工。

3．膨胀土路基施工3．1施工前认真阅读设计文件，搞好现场调查，对膨胀土的特性路基施工的工程师应有较深入的了解，以备在施工前做好周密安排，在施工过程中及时应对现场变化。

3．2做好施工组织设计。

膨胀土的施工组织设计特别强调施工方法和施工安排。

前者主要强调在施工过程中的施工工艺程序，后者强调施工过程中的上下工序的衔接。

施工组织设计中必须有应对膨胀土遇雨天时的措施。

3．3膨胀土表层常称为“气候影响层”，“强风化层”或“强活动层”等，该层因受气候变化及风化作用的显著影响，致使裂隙发育，强度急剧衰减，其工程质性质与同一土层的深部有着明显的差别。

膨胀土路基施工要点一、膨胀土路基基本的处理方法公路工程中的膨胀土处理主要涉及三方面的内容：膨胀土边坡稳定及防护；膨胀土隧道的支护与衬砌问题；膨胀土路基的处理。

一般来说，膨胀土路基处理方法有如下三种：换土、湿度控制、改性处理。

（一）换土换土是膨胀土路基处理方法中最简单而且有效的方法。

顾名思义换土就是挖除膨胀土，换填非膨胀土或沙砾土，换土深度根据膨胀土的强弱和当地的气候特点确定。

在一定深度以下的膨胀土含水量基本不受外界气候的影响，该深度称之为临界深度，该含水量称之为该膨胀土在该地区的临界含水量。

由于各地的气候不同，各地膨胀土的临界深度和临界含水量也有所不同。

换土深度要考虑受地面降水影响而使土体含水量急剧变化的深度，基本上在1～2m，即强膨胀土为2m，中、弱膨胀土为1～1.5m，具体换土深度要根据调查后的临界深度来确定。

（二）湿度控制湿度控制法包括预湿和保持含水量稳定。

为控制由于膨胀土含水量变化而引起的胀缩变形，尽量减少路基含水量受外界大气的影响，需在施工中采取一定的措施。

如利用土工布或粘土将膨胀土路基进行包封，避免膨胀土与外界大气直接接触，尽量减少膨胀土内部的湿度迁移。

水利工程建设中经常采用膨胀土预湿法，用水浸泡地基土或覆盖非膨胀土以达到膨胀土的湿度平衡。

（三）改性处理化学固化就是利用石灰、水泥或其他固化材料通过与膨胀土的物理化学作用进行膨胀土的改性处理，以达到降低膨胀土膨胀潜势、增强强度和水稳性的目的。

具体来说：石灰的固化作用是由于盐基交换、次生碳酸钙胶结性、粘土颗粒与石灰相互作用形成新的含水硅酸钙、铝酸钙等新矿物而显现出来；水泥的固化作用是由于钙酸盐与铝的水化物和颗粒间的胶结作用，胶结物逐渐脱水和新生矿物的结晶作用，从而降低膨胀土的液限，增大了膨胀土的塑限和抗剪强度；NCS固化材料除具有石灰、水泥的优点消除土的胀缩性外，还有吸水增强作用，改善土的压实性并生成微型加筋结构，提高土的强度。

在以往的膨胀土地基处理中已有过许多成功的先例，利用这种处理方法的成败主要取决于固化材料的技术指标和施工工艺。

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。

第1篇一、工程概况本工程位于我国某地区，全长XX公里，路基宽度XX米，设计速度XX公里/小时。

膨胀土路基是本工程的一大特点，膨胀土具有强膨胀性、高塑性、易裂隙等特点，对路基的稳定性、耐久性及使用寿命影响较大。

为确保工程质量，特制定本膨胀土路基专项施工方案。

二、施工准备1. 人员准备- 组建一支经验丰富的施工队伍，包括路基施工、土方工程、路面施工等专业技术人员。

- 对施工人员进行膨胀土路基施工技术培训，提高施工人员对膨胀土特性的认识，确保施工质量。

2. 材料准备- 膨胀土路基填料：选用膨胀性小的土料，通过试验确定填料的最优含水量、最大干密度等指标。

- 混凝土：选用符合设计要求的混凝土材料，确保混凝土强度和耐久性。

- 沥青：选用符合设计要求的沥青材料，确保沥青混合料的性能。

3. 设备准备- 土方施工设备：挖掘机、装载机、压路机等。

- 混凝土施工设备：搅拌站、混凝土运输车、振捣器等。

- 路面施工设备：摊铺机、压路机、切割机等。

4. 施工图纸和技术资料准备- 熟悉施工图纸，明确设计要求。

- 收集相关技术资料，如膨胀土特性、施工规范、施工工艺等。

三、施工工艺1. 路基施工- 填筑前处理：对膨胀土路基进行压实，降低其膨胀性，提高其稳定性。

- 填料选择：选用膨胀性小的土料，通过试验确定填料的最优含水量、最大干密度等指标。

- 填筑施工：分层填筑，每层厚度控制在20-30cm，采用分层压实，确保压实度达到设计要求。

- 排水系统设置：设置完善的排水系统，防止路基积水，影响路基稳定性。

2. 混凝土施工- 混凝土配合比设计：根据设计要求，确定混凝土配合比，确保混凝土强度和耐久性。

- 混凝土搅拌：采用搅拌站进行混凝土搅拌，确保混凝土质量。

- 混凝土运输：采用混凝土运输车进行运输，防止混凝土离析。

- 混凝土浇筑：采用振捣器进行振捣，确保混凝土密实。

3. 路面施工- 沥青混合料生产：根据设计要求，生产符合要求的沥青混合料。

- 沥青混合料运输：采用沥青混合料运输车进行运输，防止沥青混合料温度下降。

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。

公路第②周| 教材变化大，这11个考点得重新学了......02考点内容【考点1】路基雨期施工技术（必会）一. 雨期施工地段的选择01.宜安排雨期施工路段：丘陵和山岭地区的砂类土、碎砾石和岩石地段和路堑的弃方地段。

02. 不宜安排雨期施工路段：重黏土地段；膨胀土地段；盐渍土地段；平原地区排水困难地段。

二. 雨期施工前的准备工作01.对选择的雨期施工地段进行详细的现场调查研究，据实编制实施性的雨期施工组织计划。

02.应修建施工便道并保持晴雨畅通。

03.住地、库房、车辆机具停放场地、生产设施都应设在最高洪水位以上地点或高地上，并应远离泥石流沟槽冲积堆一定的安全距离。

04.应修建临时排水设施，保证雨期作业的场地不被洪水淹没并能及时排除地面水。

05.应储备足够的工程材料和生活物资。

三. 雨期填筑路堤01.填料应选用透水性好的碎石土、卵石土、砂砾、石方碎渣和砂类土等。

利用挖方土作填料，含水率符合要求时，应随挖随填，及时压实。

含水率过大难以晾晒的土不得用作雨期施工填料。

02.每一填筑层表面应做成2%-4%双向路拱横坡以利于排水，低洼地带或高出设计洪水位0.5m以下部位应选用透水性好、饱水强度高的填料分层填筑，并及时施作护坡、坡脚等防护工程。

03.雨期填筑路堤需借土时，取土坑的设置应满足路基稳定的要求。

04.路堤应分层填筑，并及时碾压。

四. 雨期开挖路堑01.挖方边坡不宜一次挖到设计坡面，应预留一定厚度的覆盖层，待雨期过后再修整到设计坡面。

02.雨期开挖路堑，当挖至路床顶面以上300-500mm 时应停止开挖，并在两侧挖好临时排水沟，待雨期过后再施工。

03.雨期开挖岩石路基，炮眼宜水平设置。

【考点2】路基冬期施工技 (必会)冬期施工定义：在反复冻融地区，昼夜平均温度在-3℃以下，连续10天以上时，进行路基施工称为路基冬期施工。

当昼夜平均温度虽然上升到-3℃以上，但冻土未完全融化时，亦应按冬期施工。

一. 路基工程可冬期进行的项目【注：可冬期进行的项目，强调“挖方”】01.泥沼地带河湖冻结到一定深度后，换土；02.含水量高的流动土质、流沙地段的路堑可利用冻结期开挖；03.河滩地段可利用冬期水位低，开挖基坑；04.岩石地段的路堑或半填半挖地段，进行开挖作业。

膨胀土路基施工工艺标准[详]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—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三类。

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%的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%。