膨脹土路基施工技術

崔耀鵬

（河北廣通路橋工程有限公司，河北 邯鄲056001）

0 引言

膨脹土是指土體具有吸水后顯著膨脹現象，失水后具有顯著收縮的高塑性黏土。膨脹土的承載性能比較好，但是反復脹縮變形和浸水承載能力下降，造成了膨脹土性質極不穩定。膨脹土是對道路工程施工和質量安全造成很大困擾的特殊土質，并且也是巖土工程界重大的科研問題。隨著我國公路網不斷擴大，在很多工程路段，不可避免地都會遇到膨脹土區域，為了保證工程質量，必須要把膨脹土地區的工程施工問題作為重要工程課題進行研究。

1 膨脹土的性質

1.1 含水率

膨脹土的膨脹能力很顯著，這主要與膨脹土體的含水率大小和改變有關。在工程施工過程中，如果保證土體含水率不發生改變，公路路基不會發生因土體膨脹而導致的路基病害，但是一旦土體含水率發生了改變，即使變化范圍為1%～2%的小幅度改變，也容易引發病害。

1.2 干密度

膨脹土的干密度與土體的天然含水率相關，它是膨脹土的重要評價指標。

1.3 力學性質

1.3.1 膨脹潛勢

膨脹潛勢是指在室內試驗時，通過AASHO標準密壓試驗，把膨脹土試樣在最佳含水率的條件下進行壓密使達到最大的密度，對試樣施加一定荷載，浸水之后進行膨脹率百分數的測定。測定膨脹率的主要目的是預測結構物在膨脹土體上最大的潛在膨脹量。膨脹量的大小與當地的自然條件和施工措施有很大關系。因此可以把改造施工環境和施工措施作為膨脹土病害整治的一個出發點。

1.3.2 膨脹力

膨脹力主要是指當試驗試樣膨脹到最大限度以后，在試樣上施加荷載，直至試樣恢復初始體積所施加的荷載數值。對于某種指定的黏土來說，膨脹力是一個常數，只隨干密度的變化而變化。因此膨脹力也可以作為衡量膨脹土特性的標準。

2 膨脹土路基處理的常用方法

2.1 換土法

對于膨脹土路基施工最簡單有效的施工方法就是換土法，即換填其他非膨脹性土體。換土深度的確定要根據當地膨脹土性質和區域環境進行具體分析，且必須要保證達到臨界深度。

2.2 濕度控制法

該方法主要是通過減少外部環境對于路基含水率的影響，從而控制膨脹土的含水率保持穩定。該方法要在施工過程中采取一些措施。如利用土工布或者非膨脹性黏土將膨脹土路基進行包封，減少膨脹土路基與外界環境的接觸面積，從而保持膨脹土的含水率穩定。

2.3 化學處理方法

該方法主要是通過添加石灰、水泥或其他材料對于膨脹土的性質進行改良，從而降低土體的膨脹潛勢和水穩定性。化學法是在現代工程中應用比較普遍并且能夠取得良好治理效果的施工方法。

根據工程現場的試驗研究發現，在膨脹土中摻加了石灰后，膨脹土的塑性指數和線膨脹率等物理指標都有了很大程度的下降。試驗發現，在摻入石灰的膨脹土中，成團的土和塊狀土明顯減少，并且膨脹土易于崩解。

2.4 灰土樁擠密法

灰土樁擠密法是通過沉管法、沖擊或者爆破等方法，形成30～60cm 的樁孔，然后將灰土填筑到樁孔內，形成灰土樁。在成孔的過程中，將孔內的土體擠向四周，從而使土體更加密實，并且在灰土灌注過程中，灰土與土直接產生了物理和化學反應，形成了灰土樁體，有利于路基的穩定。

灰土樁在樁管插入膨脹土中時產生了水平擠壓位移，從而在樁孔四周形成了硬殼，樁管在拔出過程中會產生土體位移回彈現象，在進行灰土填料灌注過程中又會產生水平擠壓，從而使土體回到硬殼內，并且灰土樁成形后具有了一定程度的抗剪和抗彎強度。在分層夯實灰土的成樁過程中，原來位置的膨脹土已經被灰土進行了置換，從而提高了路基的承載能力。

3 結語

膨脹土是一種嚴重影響道路工程和其他建筑工程的獨特土質，一旦處治方法不當就會產生嚴重的質量問題甚至是社會危害。因此在道路工程路基施工中必須要從膨脹土的基本物理性質和力學性質出發，制訂相應的施工技術方案，同時在施工過程中嚴格執行相關工程標準和規范，盡量避免膨脹土對于公路工程建設的危害。

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