关于膨胀土路基施工的探析
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膨胀土填筑路基的改良与施工技术探讨
膨胀土填筑路基的改良与施工技术探讨摘?要本文探讨了膨胀土的特性和常规处理方法，并以某高速公路路基膨胀土为研究对象，分别以石灰、水泥等作为添加物进行膨胀土的改良试验，结果表明使用石灰作为改良添加物在经济上和效果上都最为理想。
在选定了膨胀土改良添加物的基础上，依据路基的不同膨胀特性，按弱膨胀土和中等膨胀土分别设计了施工措施。
关键词膨胀土；路基；改良；施工技术中图分类号 u416 文献标识码 a 文章编号1673-9671-(2012)052-0102-021 膨胀土特性及其常规处理方法我国是膨胀土分布最广的国家之一，大量的公路和铁路都建筑在膨胀土路基上。
由于膨胀土路基容易发生沉降、滑坡等毁坏，每年在处理膨胀土路基上的投资都很大，由膨胀土所引起的问题已经成为路基处理中的重要问题之一。
从物理特性上看，膨胀土属于粘土的一种，所含的矿物成分对湿度的状态变化敏感，容易随着湿度的变化而发生形变，从而造成结构上的破坏。
膨胀土在湿度增加时表现为膨胀，在干燥失水时主要表现为收缩裂缝。
因此在进行膨胀土路基的处理主要针对这种湿度变化敏感的特性展开。
为了减小膨胀土随湿度变化敏感的特性，早期的研究主要是通过在路基中添加如石灰等具有吸水特性的材料来进行改良，虽然这种改良方式可以取得较好的效果，但其中的机理并不十分明确。
由于膨胀土是一类对湿度敏感的粘土的统称，不同地区和矿物组成的膨胀土物理特性差异较为明显，因此在进行膨胀土的处理时大多采用因地制宜的试验方法来进行研究和改良，但加入石灰的方式仍然是主流。
从施工工艺的角度看，由于膨胀土属于高液限粘土，本身含水量较大，且不易散开，在添加石灰时混合的均匀性较难达到，因此对施工工艺和设备的要求较高。
综上所述，在进行膨胀土路基的处理时主要是要处理两个方面的问题：一是用石灰作为添加剂时与膨胀土的拌合问题；二是对拌合效果的质量控制问题。
本文将就这两类问题展开研究。
2 膨胀土的改良试验研究2.1 试验用膨胀土概况为便于论述，以某地高速公路膨胀土路基为对象。
高速公路膨胀土路基施工技术阐述
高速公路膨胀土路基施工技术阐述基于工程沿线膨胀土分布的广泛性和导致工程灾害的可能性，从确保膨胀土路基的建设质量、优化设计与施工方案、节省建设成本，从而产生一定的经济效益和社会效益这一指导思想出发，在预防膨胀土可能引起的工程灾害的基础上，充分发挥膨胀土的利用潜能，制定合理约膨胀土路基修筑方案，解决路基修筑相关施工工艺的质量控制方法，对指导膨胀土路基的科学施工、保证工程质量具有十分重要的意义。
1.膨胀土构成以及性质1.1膨胀土构成膨胀土主要由蒙脱石矿物成分组成，强亲水性矿物质是膨胀土的粘粒成分。
硅氧四面体片以及氢氧化铝八面体片对土体物理性质起着重要的作用。
膨胀土主要由夹着一个八面体片的两个四面体片重复堆积组成，从而形成三层型。
根据层间水化离子的吸附水性，结构單位填充会造成晶格活动较大，从而让整个土体的压缩性和膨胀性变大。
1.2膨胀土的工程性质膨胀土和其他粘性土有很大的区别，具有强烈的吸水膨胀、失水收缩、易裂缝、易固结以及强度容易衰减等特性。
在高速公路建设中必须处理好改性，避免对高速公路建设造成巨大损害。
不同情况下的压力膨胀率和自由膨胀率可以反映土的具体膨胀性能。
膨胀土的含水量和膨胀率大小成反比关系，膨胀率越高，土的含水量就越低。
因此，自由膨胀率是反映膨胀土工程地质分类最主要的因素。
交通部门根据相关法律规定：Fs≥90%的为膨胀土；Fs在65%～90%之间的是中性膨胀土；Fs在45%～65%之间的是弱性膨胀土。
土体当中含水量是施工性能改性的重要条件。
1.3膨胀土的危害膨胀土一直是岩层工程界的重要问题。
因为失水收缩，遇水膨胀的变形以及边坡渗水强度下降等特性，让膨胀土地区建筑、工业、水利、道路、桥梁等工程建设都遭到了不同程度的破坏。
随着科学技术的发展，我国工程界对膨胀土的结构特征以及相关工程性质进行了研究，并取得了相关的成果，对膨胀土危害原因进行了科学的分析，并且提出了很多可行性的处理方案。
2.膨胀土路基处理施工技术根据设计要求，膨胀土的改良采用生石灰改良，石灰的剂量为5%（质量比）。
膨胀土路基施工措施探讨
膨胀土路基施工措施探讨前言：膨胀土土是指粘粒成份主要由强条水性矿物质组成，并且具有显著胀缩性的粘性土，在我省分布较为广泛。
该土具有吸水膨胀.失水收缩并往复变形的性质，对路基的破坏作用不可低估，并且构成的破坏是不易修复的。
在膨胀土地段修筑路基，如果没有进行有效处理，则会出现下沉、翻浆、边坡沉陷、滑坡、路面开裂、脱落等病害。
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。
所以，膨胀土的处理是公路工程的重要解决的问题之一。
关键词：膨胀土路基性质膨胀土按粘土矿物分类，可以归纳为两大类：一类以蒙脱石为主，另一类以伊力土和高岭土为主。
蒙脱石粘土在含水量增加时出现膨胀，而伊力土和高岭土则发生有限的膨胀，引起膨胀土发生变化的条件，分析概述如下：1 含水量膨胀土具有很高的膨胀潜势，这与它含水量的大小及变化有关。
如果其含水量保持不变，则不会有体积变化。
在工程施工中，建造在含水量保持不变的粘土上的构造物，不会遭受由膨胀而引起的破坏。
当粘土的含水量发生变化，立即就会产生垂直和水平两个方向的体积膨胀。
含水量的轻微变化，仅1%-2%的量值，就足以引起有害的膨胀。
一般来讲，很干的粘土表示有危险。
这类粘土能吸收很多的水，其结果是对结构物发生破坏性膨胀。
反之，比较潮湿的粘土，由于大部分膨胀已经完成，进一步膨胀将不会很大。
但应注意的是，潮湿的粘土，在水位下降或其它的条件变化时，可能变干，显示的收缩性也不可低估。
2 干容重粘土的干容重与其天然含水量是息息相关的，干容重是膨胀土的另一重要指标。
γ=18.0KN/m³的粘土，通常显示很高的膨胀潜势。
人们对这种土的评语是“硬的象石头”。
这表明着粘土将不可避免地出现膨胀问题。
3 力学性质在工程地质中，这种粘土的膨胀现象很普遍，我们通过土工实验，得出粘土的力学指标，以供土质力学上的计算。
通常对膨胀土的力学分析，主要是对其膨胀潜势和膨胀压力的研究后得出的。
浅谈膨胀土路基施工
止开挖 ． 再 做 好 排水 沟 ． 待 铺 路 面 时再超 挖 至 路 面
１ １ ７
钢丝网架聚苯板抗裂施工技术
邢 鹏 飞
河北科工建筑工程有限公司（ ｏ ５ ｏ ｏ ｏ ｏ ）
边， 到 路槽 下 １ ． ５ ｍ时， 改用 ９ ５区填料 填 筑 。防止雨 水直 接浸 泡膨胀 土 。 ４ ） 为 了保护 膨 胀 土路 基不 受 雨水 侵 害 ， 也 可在
底基 层顶 面 喷洒沥 青膜 封层 （ ２ ｋ ｇ ／ ｍ ） 。 ５ ） 采用 ０ ． ５ — １ ． ０ ｍ 之 间 厚度 的砂 砾 垫 层 ． 也 可
按设 计 修整 后 ， 应立 即浆砌 护 墙 、 护坡 ， 防止 雨水 直 接侵 蚀 。
拌 和 机充 分 拌 和 ， 整形 初压 后 ， 适量 洒 水 ， 使 表 面膨 胀 碎 块进 一 步崩 解 ， 然后 再 在表 面 掺和 ２ ％的石 灰 ，
２ ） 挖 方 地 段 当挖 至 距 路 槽 面 以 上 ３ ０ ｅ ｍ 时停
２ ． ２膨 胀土 路堑 路床 治理
溜 塌： 这是 膨胀 土边 坡表 层最 普通 的一种 病 害 ， 常 发生 在雨 季 ， 与边坡 坡 度无 关 。
纵 裂： 易发 生顺 线路 方 向 的开裂 ， 形成 数 十米甚
路 堑路 床 以下 ５ ０ ～ ８ ０ ｏ ｍ 的膨胀 土， 采 用挖 除换
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 ， 土 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 土块 坚硬 ， 难 于击碎 、 压实 。因此 ，
１ １ ７
钢丝网架聚苯板抗裂施工技术
邢 鹏 飞
河北科工建筑工程有限公司（ ｏ ５ ｏ ｏ ｏ ｏ ）
边， 到 路槽 下 １ ． ５ ｍ时， 改用 ９ ５区填料 填 筑 。防止雨 水直 接浸 泡膨胀 土 。 ４ ） 为 了保护 膨 胀 土路 基不 受 雨水 侵 害 ， 也 可在
底基 层顶 面 喷洒沥 青膜 封层 （ ２ ｋ ｇ ／ ｍ ） 。 ５ ） 采用 ０ ． ５ — １ ． ０ ｍ 之 间 厚度 的砂 砾 垫 层 ． 也 可
按设 计 修整 后 ， 应立 即浆砌 护 墙 、 护坡 ， 防止 雨水 直 接侵 蚀 。
拌 和 机充 分 拌 和 ， 整形 初压 后 ， 适量 洒 水 ， 使 表 面膨 胀 碎 块进 一 步崩 解 ， 然后 再 在表 面 掺和 ２ ％的石 灰 ，
２ ） 挖 方 地 段 当挖 至 距 路 槽 面 以 上 ３ ０ ｅ ｍ 时停
２ ． ２膨 胀土 路堑 路床 治理
溜 塌： 这是 膨胀 土边 坡表 层最 普通 的一种 病 害 ， 常 发生 在雨 季 ， 与边坡 坡 度无 关 。
纵 裂： 易发 生顺 线路 方 向 的开裂 ， 形成 数 十米甚
路 堑路 床 以下 ５ ０ ～ ８ ０ ｏ ｍ 的膨胀 土， 采 用挖 除换
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 ， 土 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 土块 坚硬 ， 难 于击碎 、 压实 。因此 ，
市政道路膨胀土路基施工措施分析
从保护环境的角度出发， 议大力推广 既能改善生态环境、 建 美化 景 观 ， 一 劳 永 逸 的种 草 防 护 。 又
４ 结束 语
总之， 公路 的路 基 质 量 对 公 路 的 使 用 性 能影 响较 大 。 因此 在
进行路基施工时应严格按照规范、 按照设计进行 。 同时针对不 同
的路 基 项 目采 取 不 同 的具 体 措 施 ， 过 在 施 工 中 不 断 总 结 经验 ， 通
１ 膨 胀土概念
膨 胀 土 是 在 自然 地 质 过 程 中形 成 的 一种 多裂 缝 并 具 有 显 著
３ 膨胀土路基施 工技术 要点
一
般情况下膨胀 土不宜作为 高等级道路路 基填筑材 料， 但
胀缩特性 的土体 ， 它的成分 主要 是 由强亲水性矿物 （ 蒙脱石和伊 利石） 组成。 膨胀土 吸水膨胀 、 失水收缩， 并有反复变形的性质 以 及土体 中杂乱分布 的裂缝 ， 对工程 结构物具有严重 的破坏作用 。 特别是对高等级公路路基工程和大型结构物所产 生的变形破坏
级公路 的边坡 ， 采用种草 防护边坡较 高时， 用砌石框格 （ 多 采 方
型、 菱形 、 拱型、 型） Ｍ 种草防护 。 由于西部干旱缺水 ， 边坡种草防 护类型 的选 择很重要 ， 现大 多采 用草坪植 生带， 即将草籽 、 肥料 和土均匀拌和裹于土工物 内，当草籽发芽也长成草起 到固土作 用后， 无纺布纤维 自然腐烂 ， 不会污 染环 境， 效果很好。 石砌圬 工防护仍较普 遍使用，混凝土预制块护坡 多用在 路 堤边坡 ， 连片 的及带窗孔 的护面墙 ； 用于路堑边坡 。破裂 的或易 于风化破碎的岩石路堑边坡采用锚杆挂铁丝 网或 高强 塑料 网格 喷浆或喷射混凝土 以及喷射纤维混凝上 防护 也有较好 的效果 。 但 由于石砌圬工及混凝土 防护造价高、 易破损 等诸多 问题 ，
４ 结束 语
总之， 公路 的路 基 质 量 对 公 路 的 使 用 性 能影 响较 大 。 因此 在
进行路基施工时应严格按照规范、 按照设计进行 。 同时针对不 同
的路 基 项 目采 取 不 同 的具 体 措 施 ， 过 在 施 工 中 不 断 总 结 经验 ， 通
１ 膨 胀土概念
膨 胀 土 是 在 自然 地 质 过 程 中形 成 的 一种 多裂 缝 并 具 有 显 著
３ 膨胀土路基施 工技术 要点
一
般情况下膨胀 土不宜作为 高等级道路路 基填筑材 料， 但
胀缩特性 的土体 ， 它的成分 主要 是 由强亲水性矿物 （ 蒙脱石和伊 利石） 组成。 膨胀土 吸水膨胀 、 失水收缩， 并有反复变形的性质 以 及土体 中杂乱分布 的裂缝 ， 对工程 结构物具有严重 的破坏作用 。 特别是对高等级公路路基工程和大型结构物所产 生的变形破坏
级公路 的边坡 ， 采用种草 防护边坡较 高时， 用砌石框格 （ 多 采 方
型、 菱形 、 拱型、 型） Ｍ 种草防护 。 由于西部干旱缺水 ， 边坡种草防 护类型 的选 择很重要 ， 现大 多采 用草坪植 生带， 即将草籽 、 肥料 和土均匀拌和裹于土工物 内，当草籽发芽也长成草起 到固土作 用后， 无纺布纤维 自然腐烂 ， 不会污 染环 境， 效果很好。 石砌圬 工防护仍较普 遍使用，混凝土预制块护坡 多用在 路 堤边坡 ， 连片 的及带窗孔 的护面墙 ； 用于路堑边坡 。破裂 的或易 于风化破碎的岩石路堑边坡采用锚杆挂铁丝 网或 高强 塑料 网格 喷浆或喷射混凝土 以及喷射纤维混凝上 防护 也有较好 的效果 。 但 由于石砌圬工及混凝土 防护造价高、 易破损 等诸多 问题 ，
膨胀土路基施工要点分析
应进 行 充 分 消 解 歼 应 过 筛 ， 以便 二 次 掺 灰 使 用 。
７ 翻 晒 、 碎 、 平 ： 由于 砂 化 土 到 达 现 场 的含 水 率 一 ） 粉 粗 ①
般 高 于 灰 土 最 佳 含 水 率 （２ ２ ％左 右 ） 必 须 充 分 翻 晒 ， 低 含 ， 降 水 率 。利 用 铧 犁 、 盘耙 、 耕 机 等 机 械 进 行 粉 碎 、 晒 。要 网 旋 晾 求 天 翻 晒 后 晚 上 必 须 用 压 路 机 封 住 翻 晒 土 ， 免 潮 气 进 入 避
最佳 组 合 ． ． ２ 施 Ｔ应 避 开 雨期 ， 保 持 良好 的 路 基 排 水 条 件 。 ） 且 ３ 应 采 取 分 段 施 Ｔ ， 道 Ｔ 序 应 紧密 衔 接 ， 续 施 丁 ， ） 各 连 逐
段 完 成
灰 配 合 的方 法 实 施 ． 有 人 检 查 布 灰 均 匀 性 。② 二 次掺 灰 并
或 经 改 性 处 理 的 膨胀 土 。 当填 方 路 基 填 土 高 度 小 于 ｌ１时 ． ３ １
应 对 原 地 表 ３ ｍ 内 的膨 胀 土 挖 除 ， 行 换 填 。 ０ｃ 进
填 方 土 料 采 用 自卸 车 运 至 作 业 面 ， 由专 人 指 挥 卸 车 ， 根 据 自卸 车装 土 量 及 土 的松 铺 厚 度 （ 得 大 于 ３ ｍ） 确 定 卸 不 ０ｃ ， 车 间 距 。土 堆应 形成 梅 花 型 ， 样 可 使 推 土 机推 平 后 松 铺 厚 这
４ 路 堑 开 挖 应 符 合 下 列 要 求 ： 边 坡 应 预 留 ３ ～ ０ｃ ） ① ０ ５ ｍ
厚 土层 ， 堑 挖 完后 应 立 即按 设 计 要求 进 行 削３ ｍ， ０ｃ 并应 及时采用粒料或 非膨
７ 翻 晒 、 碎 、 平 ： 由于 砂 化 土 到 达 现 场 的含 水 率 一 ） 粉 粗 ①
般 高 于 灰 土 最 佳 含 水 率 （２ ２ ％左 右 ） 必 须 充 分 翻 晒 ， 低 含 ， 降 水 率 。利 用 铧 犁 、 盘耙 、 耕 机 等 机 械 进 行 粉 碎 、 晒 。要 网 旋 晾 求 天 翻 晒 后 晚 上 必 须 用 压 路 机 封 住 翻 晒 土 ， 免 潮 气 进 入 避
最佳 组 合 ． ． ２ 施 Ｔ应 避 开 雨期 ， 保 持 良好 的 路 基 排 水 条 件 。 ） 且 ３ 应 采 取 分 段 施 Ｔ ， 道 Ｔ 序 应 紧密 衔 接 ， 续 施 丁 ， ） 各 连 逐
段 完 成
灰 配 合 的方 法 实 施 ． 有 人 检 查 布 灰 均 匀 性 。② 二 次掺 灰 并
或 经 改 性 处 理 的 膨胀 土 。 当填 方 路 基 填 土 高 度 小 于 ｌ１时 ． ３ １
应 对 原 地 表 ３ ｍ 内 的膨 胀 土 挖 除 ， 行 换 填 。 ０ｃ 进
填 方 土 料 采 用 自卸 车 运 至 作 业 面 ， 由专 人 指 挥 卸 车 ， 根 据 自卸 车装 土 量 及 土 的松 铺 厚 度 （ 得 大 于 ３ ｍ） 确 定 卸 不 ０ｃ ， 车 间 距 。土 堆应 形成 梅 花 型 ， 样 可 使 推 土 机推 平 后 松 铺 厚 这
４ 路 堑 开 挖 应 符 合 下 列 要 求 ： 边 坡 应 预 留 ３ ～ ０ｃ ） ① ０ ５ ｍ
厚 土层 ， 堑 挖 完后 应 立 即按 设 计 要求 进 行 削３ ｍ， ０ｃ 并应 及时采用粒料或 非膨
膨胀土地区路基施工
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
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。
浅谈膨胀土路基施工
２ 膨 胀土 的分布及 地质 特征
２ １ 地域 分布 ．
粘土质岩 、 泥灰岩和 碳酸 岩等基 岩广泛 发育 的基础 上演 化而成 。
上述母 岩为膨 胀土的发生、 发育提供 了极为 丰富的物质 基础 。这 我 国的云南 、 四川 、 湖北 、 湖南 、 徽、 安 河北 、 陕西 、 州 、 贵 江西 些岩石在 后期 的风化作 用过程 中 ， 氧化作用 、 经 水合作 用 、 滤作 淋 等省都有膨胀土分布。 用和水解作用 等地球化 学的演变 ， 在适 合于蒙脱石 矿物生成 的有
１ 概述
膨胀土是一种高塑性粘 土 ， 除具有一般 粘土所 共有 的物 理化
无 水 学性质外 ， 还因含有蒙脱石 、 伊利 石和高岭土 等具有很 强 的亲水 、 形坡 度平缓 ， 明显 的 自然 陡坎 。在流水 冲刷 作用 下 的水沟 、 渠， 常易崩塌 、 滑动而淤塞 。 持水性和很高的可塑性及粘 聚性。土体遇水 急剧膨胀 ， 失水 则严 ２ 结构特征 。多 呈坚硬 ～硬塑 状态 ， ） 结构 致密 ， 呈棱 状 土块 重干缩 、 硬裂 ， 其工程力 学性 质极 不稳定 。 者 常具有胀缩性 ， 棱形土块越小 ， 胀缩 性越强 ， 且膨胀 时产生膨 胀 以前施工时按 国内外常规方 法 ， 需要换 填 土， 但存 在着弃 土、 收缩时形成收缩裂隙 。膨胀土对气候 和水文 因素具有 很强 取土场地困难 ， 工程造价高 ， 工期 长 ， 坏生态环 境等 问题 。找出 压力 ， 破 断 土 膨胀土路基病害发生的主要原因及其根治 的有效措施 ， 而节省 的敏感性 。膨胀 土多为细 腻 的胶 体颗 粒所 组成 ， 口光滑 ， 内 从 常包含钙 质结 核和铁锰结核 ， 呈零星分布 ， 时也 富集成层 。 有 能源 ， 降低工程成本 ， 提高路 基工程质 量。 ３ 分布特征 。几乎都是在各种岩浆 岩、 ） 变质 岩和沉积岩 中的
市政道路膨胀土路基施工措施
道路桥梁摘要：文以市政道路膨胀土路基的施工为主，谈膨胀土的形成及其特性，对膨胀土路基的施工技术要点和施工措施作了分析。
关键词：市政道路 膨胀土路基 施工措施 分析１ 膨胀土概念膨胀土是在自然地质过程中形成的一种多裂缝并具有显著胀缩特性的土体,它的成分主要是由强亲水性矿物(蒙脱石和伊利石)组成。
膨胀土吸水膨胀、失水收缩,并有反复变形的性质以及土体中杂乱分布的裂缝,对工程结构物具有严重的破坏作用。
２ 膨胀土的特征和特点在交通部部颁现行《公路路基设计规范》(JTJ013-95)中采用粘粒含量小于2μm 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。
胀缩性;崩解性;多裂隙性;超固结性;风化特性;强度衰减性。
３ 膨胀土路基施工技术要点一般情况下膨胀土不宜作为高等级道路路基填筑材料, 但是若由于道路所经膨胀土地区常常因路线长, 膨胀土分布范围广,难以选到非膨胀土填料时,需要改善膨胀土特性,满足路基施工基本要求。
国内外的工程实践普遍认为: 膨胀土中水分的迁移变化将导致湿胀干缩变形,并使土的工程性质恶化。
保证建筑物稳定的关键问题是如何防水保湿,保持土中水分的均匀分布和相对稳定。
采用石灰改良膨胀土是有效的,且比较经济可行。
根据国内公路部门在膨胀土地区已有的经验教训, 参考国内土建部门的工程经验以及部分国外公路施工的经验, 为保证高等级公路路基的稳定, 建议在施工过程中主要控制以下几个要点。
３．１ 路基填料膨胀土不宜用作路基填料, 特别是强膨胀更不宜用来填筑路基。
必须利用膨胀土作填料时,要考虑以下方案:a)最好选用膨胀性较弱的土,亦可采用外仓路堤方案,内填膨胀土,外仓非膨胀土或经处治的膨胀土。
不得己全用膨胀土填筑时,应将膨胀性较强的土填在最下面,膨胀性弱的土填在上面,同一种土填在同一层次上,且厚度要均匀,以免引起不均匀变形。
３．２ 路基断面路基断面设计总的要求是减少或消除膨胀土湿胀干缩的有害影响,以减轻或避免路面土基系统容易出现的季节性波浪变形。
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关于膨胀土路基施工的探析
发表时间：2019-07-02T11:25:48.740Z 来源：《工程管理前沿》2019年第07期作者：梁腾飞王振龙牛兆园
[导读] 本文作者对膨胀土地段路路基施工进行了探讨。
中铁七局集团第二工程有限公司
摘要：膨胀土是一种分散性高、收缩性大的特种黏性土，其矿物成分以强亲水性矿物蒙脱石和伊利石为主。
膨胀土在我国的分布较广泛，并且膨胀土所造成的损失又是不可估量的，所以研究膨胀土问题已经成为我国目前研究方向的重点，并且在世界范围内也具有重要意义。
本文作者对膨胀土地段路路基施工进行了探讨。
关键词：膨胀土；路基施工；膨胀土危害；措施
膨胀土的主要矿物成分是蒙脱石,这种粘土具有塑性高、承载力强的特点。
在路基工程中具有一定的积极意义，但这种路基具有失水收缩、吸水膨胀、浸水承载力衰减、干缩裂隙发育、反复胀缩变形等特性，这些性能都使得路基工程在施工性质极不稳定。
建筑物产生不均匀水平或竖向胀缩变形，造成开裂、位移、倾斜等，严重时会出现倒塌的后果，这种危害在低层平房尤为严重，危害性很大，端部斜向裂缝和窗台下水平裂缝，裂缝特征有外墙垂直裂缝，内、外山墙不规则的裂缝或不对称的倒八字形等；地坪则出现网格状的裂缝和纵向长条形裂缝。
另外，这种裂缝具有一定的潜伏性，有的时候在建筑物完工若干年后才会出现。
1膨胀土的使用要求
强膨胀土稳定性差，不应作为路填料；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。
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，应作掺灰改性处理，石灰剂量可通过试验确定。
改性处理后要求胀缩总率接近零为佳。
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，应立即作浆砌底护坡封闭边坡。
当填至路床底面时，应停止填筑，改用符合规定程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30cm，并做成不小于2％的横坡。
接近最佳含水量的中等膨胀土可用于填筑路堤，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。
挖方地段当挖到距路床顶面以30cm时，应停止向下开挖，并挖好临时排水沟。
待作路面时，再挖至路床顶面以下30cm，并用膨胀土回填，并按要求压实。
2膨胀土对公路工程的危害
2.1膨胀土填料的危害
2.1.1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。
2.1.2膨胀土路基遇雨水浸泡后，土体膨胀，轻者表面出现厚l0 cm 左右的蓬松层，重则在50cm-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l-2cm，缝深可达30-50cm，雨水可通过裂缝直接灌入土体深处，使土体深度膨胀湿软，从而丧失承载能力，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。
2.2膨胀土的其他病害
2.2.1滑坡。
滑坡具有弧形外贸，有明显的滑床，滑床后壁陡直，前缘比较平稳，滑坡呈牵引式出现，具叠瓦状，成群发生，滑体呈纵长形，滑坡厚度大多具有浅层性，一般为l.0-
3.0m与土的类型、上体结构密切相关，而与边坡高度和坡度并无明显关系
2.2.2坍滑。
边坡浅层膨胀土体在湿胀干缩效应与风化作用影响下，由于裂缝切割以及水的作用下，土体强度衰减，丧失稳定，沿一定滑面整体滑移并有坍落现象，多发生在雨季。
2.2.3溜塌。
边坡表层、强风化层内的土体吸水过饱和，在重力与渗透压力的作用下，沿坡面向下产生塑流状塌现象。
常发生在雨季，与边坡坡度无关。
2.2.4纵裂。
路肩部位常因机械压不到，填土密实度达不到要求，导致后期沉降量相对较大。
再者由于路肩临空，对大气作用比较敏感，干湿交替频繁，肩部土体失水收缩远大于堤身，所以路肩上发生顺线路方向的开裂，形成数十米甚至数百米的张开裂缝，缝宽约2-
4cm，大多距路肩外缘0.5-l. 0m。
3公路路基膨胀土施工处理
膨胀土路基基本的处理方法公路工程中膨胀土路基处理方法一般有如下四种：换土、湿度控制、改性处理和膨胀土边坡的刚性防护。
3.1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。
3.2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。
3.3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。
施工中，各种方法应综合考虑，因地制宜，可多种方法综合运用。
3.4膨胀土边坡的刚性防护
膨胀土挖方坡传统的处置方案是采用全封闭的刚性防护，以阻止降水被非饱和土吸收，其主要方式如浆砌石满铺防治、混凝土六角块满铺防护、土钉墙加固边坡、抗滑桩、重力式挡墙等。
此方法需要避开雨季施工，路基开挖后各道工序要紧密衔接，连续施工，时间不宜间隔太久，防止雨水浸泡。
但是刚性防护没有从解决在大气风化作用影响深度范围内膨胀土体的胀缩问题，并且耐久性较差。
4结语
膨胀土是影响道路及其他构造物建设的一种特殊土质，在实际工程中，其破环力是巨大的。
解决膨胀土的问题，应着重从影响其物理力学性质变化的内在因素和外在因素考虑，从而通过改变土的力学性质达到处理膨胀土的目的。
每个工程有其自身的特点及建设条件，在笔者参加的工程的施工中，处理膨胀土的措施已在施工中使用，有的措施已显示良好效果，有些功效尚需进一步证实。
参考文献
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