論公路工程中膨脹土路基的施工處理方法

羅小紅

（江西省石城縣林業局，江西 贛州 342700）

在我國大部分地區，膨脹土是一種比較常見的土質，由于公路工程建設線路較長，所以遇到膨脹土的幾率也明顯增加。在公路工程中，膨脹土路基會給公路的勘探設計及施工帶來一定的困難。雖然近年來關于膨脹土的處理方法研究有了較大的進展，但存在膨脹土路基的公路在投入使用以后仍然會出現不同程度的病害現象，導致維修費用大幅增長。因此，對膨脹土的土質特征及工程危害進行深入研究，從而采取有效措施進行施工處理非常必要。

1 膨脹土的特征及工程危害

1.1 膨脹土的特征

膨脹土在我國分布比較廣泛，形成時間也較早。膨脹土就是能夠明顯膨脹或收縮的粘性土壤。導致膨脹土膨脹或收縮的直接因素是土內所含水分的多少。膨脹土中的主要成分是親水性較強的礦物質，包括蒙脫石、伊利石等。因為膨脹土的裂隙特性比較明顯，通常又被稱為裂土。從外觀看，膨脹土有棕黃色、灰白、黃紅等顏色，其膨脹狀態通常與自身的含水量有關。在天然狀態下膨脹土會呈現出比較堅硬的土質特征。膨脹土的特征主要為固結性、抗剪強度大以及較大的衰減特性。膨脹土的這些特征是導致其自身不穩定性的主要原因。因此公路路基如果是膨脹土，那么路基的穩定性會受到極大影響，甚至會產生整體的變形，這就為公路工程膨脹土路基施工帶來了很大的難度。

1.2 膨脹土給公路工程帶來的危害

如果在施工中對膨脹土路基處理不當，很容易給公路工程帶來各種質量隱患，使公路在運營期間產生各種病害，甚至造成嚴重的質量事故。膨脹土對公路造成的危害具體表現在以下幾個方面。

1.2.1 路面病害

膨脹土對路面造成的危害主要表現在路面波浪變形、路面開裂、唧漿冒泥。波浪變形主要是因為公路地基土的含水量變化不均勻，從而引起路基不均勻脹縮，表現在路面上就會形成波浪變形。這種病害現象通常與氣候變化有一定的關系。當波浪變形達到一定的程度時，便有可能產生路面開裂病害，這種路面病害形式通常表現為不規則的裂縫。唧漿冒泥病害主要出現在雨季，雨水通過路面裂縫滲入到土基形成泥漿，然后在路面荷載的作用下，泥漿從路面裂縫被擠出，形成唧漿冒泥病害。

1.2.2 路塹病害

坡面的表層風化會使松散的土壤表面剝落，如果再受到雨水的侵蝕，在水流的作用下便會形成泥流。當泥流嚴重時便有可能沖毀路基。當風化層內的土體遇水膨脹，并達到極限的含水量時，在滲透壓力和重力的作用下，便會發生溜塌現象。如果風化作用下的土體結構破壞嚴重，便有可能在雨水季節發生坍塌事故。

1.2.3 路堤病害

如果在公路施工期間，對膨脹土路基的壓實不充分，其強度和密實度便達不到要求，在大氣風化及降水的作用下，便會導致運營期間在路基自重和路面荷載作用下，路堤或路肩發生沉陷、縱裂、溜塌甚至坍塌病害。

2 膨脹土路基施工方法

2.1 濕度控制法

濕度控制法主要包括預濕和保持含水量穩定等方法。為了控制膨脹土中的含水量變化，盡量避免路基中的含水量受外界大氣的影響，防止土體反復脹縮變形。在路基施工過程中可以通過一系列的措施來控制濕度。比如利用土工布或粘土將膨脹土路基進行包封，從而避免膨脹土與外界大氣直接接觸，減少膨脹土內部濕度的遷移。也可采用非膨脹土來包蓋住堤身，且包蓋的厚度必須大于1m，并進行壓實封閉，以限制路堤內膨脹土的濕度和溫度變化。

2.2 土質改良法

改良土路基的施工工藝與普通公路路基的施工工藝基本相同，只是在路基土中摻入了石灰，以改善路基土的親水性。膨脹土改良的拌合法主要有路拌法和廠拌法兩種。路拌法是在膨脹土中按照設計比例摻入石灰，并直接在路基上進行拌合，然后進行平整和壓實處理。這種方法比較簡單易行，且拌合的質量也比較高，但在摻入石灰時必須保證其均勻性，同時還要控制好攤鋪的厚度。集中路拌法也是一種路拌方法，是在拌合場、取土場等地進行集中拌合。集中預拌法是在取土場按照施工要求摻入石灰，然后用挖掘機進行集中預拌，再將混合料運送到施工現場。廠拌法是在攪拌站中按一定的設計比例，將破碎的填料進行拌合，然而運送到填筑現場進行攤鋪和碾壓。

2.3 換填法

換填法是一種非常簡單的膨脹土路基處理方法，是將膨脹土挖除，換填上非膨脹土或砂礫土。換填法通常應用在施工現場附近非膨脹土存儲量較大且運輸較為方便的區域，施工之前需要進行必要的試驗，以保證路基強度。用換填法施工路基之前必須做好路基的排水工作，然后再根據實際情況采用橫、縱斷面的開挖方法或者混合的開挖法。開挖工作必須根據設計要求進行，并開挖到比設計路基高度更深的距離。采用非膨脹土進行換填之前，需要鋪設一層防水土工布，然后再自上而下地進行分層碾壓，當碾壓到設計密實度時，便可進行邊坡防護與加固工作。

3 膨脹土路基的施工處理要點

3.1 膨脹土路堤的施工要點

通常情況下膨脹土不能作為路基填料，尤其是強膨脹土，其蒙脫石含量較高、親水性較強。但如果受到施工條件限制，必須采用膨脹土來做填料時，應該在有多層膨脹土分布的地區，選擇膨脹性最弱的土層作為填料。通常地表經過風化、淋濾、搬運或已經被耕種過的土表層，膨脹性能較弱，可以作為路基填料，但只能用于路堤；如果采用中膨脹土來做路床填料時，應該對其進行改性處理后再應用，如果必須直接使用，那么在路堤填成后必須做漿砌護坡來封閉邊坡。在有礫石層或者膨脹土中有結核層分布時，應該盡量選擇礫石料或者結核料來填筑路基。在對膨脹土進行改性處理時，摻入石灰后膨脹土會發生復雜的化學反應，從而改善了土體的性質，也提高了膨脹土體的強度和穩定性，但要注意石灰的摻入量及拌合的均勻性。路堤施工之前需要將路堤范圍內的樹根、灌木全部挖除，并將坑槽填平夯實，排除積水。同時還應該切斷或降低地下水水位，對基底進行壓實。必要時可先進行翻松、打碎、整平和壓實操作。

3.2 膨脹土路塹的施工要點

通常情況下路塹施工應該盡量選擇在干旱季節，并嚴格遵循先排水、后主體的原則。施工時要集中力量快速開挖，并及時做好防護工作，然后自上而下逐級施工。必須對膨脹土地區路塹邊坡進行合理的防護，以保證邊坡的穩定性。對于強膨脹土邊坡，不管邊坡高低，都必須采用有效的防護措施，做好支擋結構物的施工，以保證邊坡的穩定性。另外，需要鋪設土工布時，要保證下承層的平整度和密實度，土工布緊貼下承層，不能出現扭曲、重疊和褶皺等現象。

4 結語

公路路基施工時，為了保證膨脹土路基的穩定性和安全性，施工之前必須對膨脹土的工程特性進行細致的試驗分析，進而確定出膨脹土的親水強弱性，然后選擇正確的方法來處理膨脹土路基。施工過程中還應該本著高度的責任心，正確處理每個技術環節，以保證路基工程的質量。

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