膨胀土路基施工技术

崔耀鹏

（河北广通路桥工程有限公司，河北 邯郸056001）

0 引言

膨胀土是指土体具有吸水后显著膨胀现象，失水后具有显著收缩的高塑性黏土。膨胀土的承载性能比较好，但是反复胀缩变形和浸水承载能力下降，造成了膨胀土性质极不稳定。膨胀土是对道路工程施工和质量安全造成很大困扰的特殊土质，并且也是岩土工程界重大的科研问题。随着我国公路网不断扩大，在很多工程路段，不可避免地都会遇到膨胀土区域，为了保证工程质量，必须要把膨胀土地区的工程施工问题作为重要工程课题进行研究。

1 膨胀土的性质

1.1 含水率

膨胀土的膨胀能力很显著，这主要与膨胀土体的含水率大小和改变有关。在工程施工过程中，如果保证土体含水率不发生改变，公路路基不会发生因土体膨胀而导致的路基病害，但是一旦土体含水率发生了改变，即使变化范围为1%～2%的小幅度改变，也容易引发病害。

1.2 干密度

膨胀土的干密度与土体的天然含水率相关，它是膨胀土的重要评价指标。

1.3 力学性质

1.3.1 膨胀潜势

膨胀潜势是指在室内试验时，通过AASHO标准密压试验，把膨胀土试样在最佳含水率的条件下进行压密使达到最大的密度，对试样施加一定荷载，浸水之后进行膨胀率百分数的测定。测定膨胀率的主要目的是预测结构物在膨胀土体上最大的潜在膨胀量。膨胀量的大小与当地的自然条件和施工措施有很大关系。因此可以把改造施工环境和施工措施作为膨胀土病害整治的一个出发点。

1.3.2 膨胀力

膨胀力主要是指当试验试样膨胀到最大限度以后，在试样上施加荷载，直至试样恢复初始体积所施加的荷载数值。对于某种指定的黏土来说，膨胀力是一个常数，只随干密度的变化而变化。因此膨胀力也可以作为衡量膨胀土特性的标准。

2 膨胀土路基处理的常用方法

2.1 换土法

对于膨胀土路基施工最简单有效的施工方法就是换土法，即换填其他非膨胀性土体。换土深度的确定要根据当地膨胀土性质和区域环境进行具体分析，且必须要保证达到临界深度。

2.2 湿度控制法

该方法主要是通过减少外部环境对于路基含水率的影响，从而控制膨胀土的含水率保持稳定。该方法要在施工过程中采取一些措施。如利用土工布或者非膨胀性黏土将膨胀土路基进行包封，减少膨胀土路基与外界环境的接触面积，从而保持膨胀土的含水率稳定。

2.3 化学处理方法

该方法主要是通过添加石灰、水泥或其他材料对于膨胀土的性质进行改良，从而降低土体的膨胀潜势和水稳定性。化学法是在现代工程中应用比较普遍并且能够取得良好治理效果的施工方法。

根据工程现场的试验研究发现，在膨胀土中掺加了石灰后，膨胀土的塑性指数和线膨胀率等物理指标都有了很大程度的下降。试验发现，在掺入石灰的膨胀土中，成团的土和块状土明显减少，并且膨胀土易于崩解。

2.4 灰土桩挤密法

灰土桩挤密法是通过沉管法、冲击或者爆破等方法，形成30～60cm 的桩孔，然后将灰土填筑到桩孔内，形成灰土桩。在成孔的过程中，将孔内的土体挤向四周，从而使土体更加密实，并且在灰土灌注过程中，灰土与土直接产生了物理和化学反应，形成了灰土桩体，有利于路基的稳定。

灰土桩在桩管插入膨胀土中时产生了水平挤压位移，从而在桩孔四周形成了硬壳，桩管在拔出过程中会产生土体位移回弹现象，在进行灰土填料灌注过程中又会产生水平挤压，从而使土体回到硬壳内，并且灰土桩成形后具有了一定程度的抗剪和抗弯强度。在分层夯实灰土的成桩过程中，原来位置的膨胀土已经被灰土进行了置换，从而提高了路基的承载能力。

3 结语

膨胀土是一种严重影响道路工程和其他建筑工程的独特土质，一旦处治方法不当就会产生严重的质量问题甚至是社会危害。因此在道路工程路基施工中必须要从膨胀土的基本物理性质和力学性质出发，制订相应的施工技术方案，同时在施工过程中严格执行相关工程标准和规范，尽量避免膨胀土对于公路工程建设的危害。

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