膨胀土路基处理技术分析

刘子豪欧阳邦

刘子豪欧阳邦

（中交第一公路勘察设计研究院有限公司710065）

摘要：随着我国当前公路交通建设速度的加快，复杂地形的公路项目逐渐增多，其中膨胀土路基最为典型。由于膨胀土自身强度低，在承重状态下容易发生变形，对公路路基的整体质量影响非常大，如果不采取有效的治理手段，将会危害公路路基的整体建设质量。结合当前公路路基的现实发展，膨胀土路基处理技术也得到了全面应用，不但提高了公路路基的整体强度，同时也有效治理了膨胀土对路基造成的危害。为此，我们应立足公路建设实际，重点分析膨胀土路基处理技术，为路基建设提供有力的技术支持。

关键词：膨胀土；路基处理技术；公路建设

一、前言

在公路路基建设过程中，膨胀土是一种常见的土质类型。由于膨胀土具有胀缩性、崩解性、裂隙性、超固结性和风化特性，因此给路基施工带来较大难度，不但不利于提高路基的强度，还危害了路基的整体质量。因此，一旦在公路路基施工中遇到了膨胀土，我们就要认真分析膨胀土的工程特性和力学特性，并结合膨胀土的工程特性和力学特性制定具体的路基处理技术，保证膨胀土路基的整体质量能够得到持续提高，满足膨胀土路基施工需要，提高膨胀土路基的强度，保障公路路基的整体质量。

二、膨胀土的工程特性

目前来看，膨胀土是一种特殊的土壤，其对公路路基产生的影响不可小觑，其自身的工程特性主要表现在以下几个方面：

1、胀缩性。膨胀土吸水后体积膨胀，使其上面的建筑物或路面隆起。

胀缩性很容易导致公路路基在受热或者遇冷时发生严重变形，给路基质量带来严重的安全隐患。因此，膨胀土的胀缩性特点必须得到重视。

2、崩解性。膨胀土浸水后体积膨胀，在无侧限压力的条件下则发生吸水湿化。

膨胀土在遇水以后，容易发生湿化现象，不但造成膨胀土整体体积减小，还会使膨胀土随水流失。所以，崩解性对路基的危害极大。

3、裂隙性。膨胀土中的裂隙，主要叫分为垂直裂隙、水平裂隙与斜交裂隙三种类型。

裂隙性主要是指膨胀土在凝固之后发生各种各样的裂缝，造成路基下土壤密实程度不够，降低了路基的整体强度。

4、超固结性。膨胀土大多具有超固结性，天然空隙比较小，干密度较大，初始结构强度较高。

膨胀土对水较敏感，不容易发生凝固，在凝固前内部空隙较小，密度反而增大，不利于路基施工中将其固化并提高其整体强度。5、风化特性。膨胀土受气候因索影响，极易产生风化破坏作用。由于膨胀土具有风化特性，导致裸露在路基外的土壤会随风带走，长时间容易导致路基缺口，危害路基的整体强度，缩短路基的使用寿命。

三、膨胀土的力学特性分析

除了工程特性较为特殊之外，膨胀土的力学特性也属于特殊类型，其力学特性具体表现在以下几个方面：

1、微观结构特殊

土的微观结构的研究主要是运用X线折射法、差热分析法、染料吸附法、化学分析法、电子显微镜法等方法来研究土的微观结构。

从膨胀土的微观结构来看，膨胀土的微观结构与其他土壤不同，在土壤内部含有大量的孔洞，整体土壤呈现蓬松性，不适合做公路路基土壤使用。如果无法完全用其他土壤替代，则需采取必要的防治措施进行特殊处理。

2、具有一定的渗透性

土的渗透性的研究主要是运用达西定律以及Brooks和Corey的经验公式来确定孔隙水和气的渗透系数。

相对于其他土壤而言，膨胀土具有较强的渗透性，水经过膨胀土会被膨胀土吸收掉大部分，渗透出去的水量很少。因此，膨胀土的渗透性与其他土壤存在一定的差异，在路基建设过程中，我们应了解其渗透性，做好防水工作。

3、总体强度较低

膨胀土的强度是指膨胀土的抗剪强度，现今的研究分为饱和土抗剪强度和非饱和土的抗剪强度。

膨胀土由于整体膨胀性能较强，导致了其膨胀系数较高。而膨胀系数升高的同时，膨胀土的整体强度则表现为较低的水平。因此，膨胀土在路基建设中总体强度低的问题比较突出，会对路基建设质量产生一定程度的影响。

四、膨胀土路基处理技术分析

为了提高路基建设质量，在膨胀土路段的路基建设中，应采取必要的防治措施，具体应从以下几个方面入手：

1、换填基床

换土法是膨胀土路基处理方法中最简单而且有效的方法。即挖除膨胀土，换填非膨胀土或砂砾土。

考虑到膨胀土对路基建设质量的危害，最直接的办法是在路基施工过程中，对路基下部的土壤进行更换。主要是将路基下面的膨胀土挖掘出来，换成其他强度较高的土壤，充分满足路基施工质量需要，保证路基的整体强度满足实际要求。

将摊铺机平整的土用核子密度仪或灌砂法、环刀法测土的干密度ρ土及含水量；用钢钎和卷尺测量土的松铺厚度h土；按下式计算掺石灰摊铺所需的厚度H灰。

2、路基两侧增设隔水墙

相对膨胀上路基和边坡而言，路基面层封闭性较好，雨水不易渗透浸入路基而产生膨胀，雨水多沿路基两侧路肩或边坡浸入路基。由于膨胀土遇水容易流失，并且容易风化，因此在膨胀土做路基底部土壤时，应在路基两端增设隔水墙，保证膨胀土不受雨水和风沙的侵蚀，提高膨胀土的封闭性，保证膨胀土能够在路基中完好的封闭，避免膨胀土的性质发生改变。

3、改良土质

改性处理膨胀土，掺石灰、水泥、粉煤灰、氯化钙和磷酸等。路基填料选择用弱膨胀土填筑路基时，可采用掺石灰方法处理，使土基稳固。

考虑到膨胀土自身特性无法得到根本性改变，在路基施工中，我们可以采取在膨胀土中增加其他物质的方式，有效提高膨胀土的强度，保证膨胀土能够满足路基建设需要。因此，改良土质是满足路基施工需要的重要措施。

五、结论

通过本文的分析可知，在路基施工中，膨胀土由于自身性质特殊，其工程特性和力学特性都无法满足路基施工需要。为了保证路基施工质量，满足路基施工要求，我们应在认真分析膨胀土工程特性和力学特性的基础上，从换填基床、路基两侧增设隔水墙和改良土质等方面入手，全面提高膨胀土路基处理效果，达到路基施工的要求。

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