浅议膨胀土路基病害处治措施

摘 要：简单讲述了膨胀土的含义同时对经常遇到的膨胀土路基毛病实行划分种类，解析了经常用到的整治方法，以某项目中路基膨胀土为例建议了详细的操纵重点。

关键词：膨胀土；沉陷变形；湿度控制

1 引言

膨胀土是土中黏粒成分主要由亲水性矿物组成，同时具有显著的吸水膨胀和失水收缩两种变形特性的黏性土。土的实验指数中黏粒占了百分之三十以上，塑限在百分之十三以下，液限在百分之三十八以上，膨胀率在百分之五以上，符合上述条件的都能够界定为膨胀土。伴随着国内基础设施建造脚步的加快，许多项目的建造无法在膨胀土上进行，对膨胀土地基探索是现在岩土项目的关键探索内容之一。

2 膨胀土路基病害分类

2.1 塌陷变形。膨胀土最开始构造强度很高，建筑时很难粉碎与碾压，路堤完成之后因为物理影响与吸收膨胀或失水干缩反应，土块崩塌瓦解，在汽车负荷以及其路堤本身的重量下，路堤出现不匀称塌陷，路堤越高，塌陷越严重，甚至会出现路面形状的改变。

2.2 滑坡。滑坡是弧形的，具有显著的滑床，其前端平坦，后壁陡峭，是受裂缝影响。滑坡大多是牵引样式成群、呈叠瓦状存在。大多滑体厚度为一到三米，大多在六米以下。滑坡的形状和土的种类、构造以及环境影响有关，和边坡的高度没有显著联系。

2.3 溜塌。边坡外层、强风化部分的土吸收水分太多，在自身重力以及渗漏的影响下沿坡面会出现流塑形状的溜塌。这种情况大多在雨水较多的季节出现，和坡地没有关系。

2.4 纵裂。机器碾压不足，填土密度不符合要求的密实性，之后会出现较大的塌陷，再加上路肩较空，受大气风化影响较深，干湿替换经常，路肩位置比路堤收缩性大，所以在路肩上可能会顺着道路的走向出现缝隙，长度由几十米到百米的张开缝隙，宽度达到二到四米，距离路肩外部零点五到一米左右。

3 潭邵高速公路膨胀土的判别与分类

某高速项目建筑在膨胀土分散的位置。这个地区的乡镇道路和铁路在建筑时就存在很多次由于膨胀土发生的路基危害。这条高速路项目大约有二十公里要建筑在膨胀土上，在建筑上存在很大的问题。

经查阅相关规范并借鉴相应工程的经验，该高速公路的膨胀土，采用如下判别标准：（如表1所示）。

由上表可以看出，该高速公路路基段落多为弱膨胀土，该膨胀土仍可作为路基填料，或经改良后作为路基填料。

4 膨胀土路基的处治技术

膨胀土性质的改变是因为其所处的环境发生变化时才会改变，环境改变包含压力变小、吸收膨胀和温度升高造成的收缩，膨胀土发生变化最根本的原因是水分。普遍来讲，膨胀土的膨胀性质是能够降低或者全部根除。适宜潭邵高速路采取的防治措施有以下几种。

（1）换土。有全部更换以及部分更换两种。这条高速路路基大多建筑在弱膨胀土上，只有一点是中等膨胀土，并且膨胀量也不是很大。为了降低成本，能够选择部分更换土的方式，就是路基中部是弱膨胀土，在路基两边和表层使用别的性质土进行遮盖达到一定厚度，不过要配置有关的排水以及保护手段。

（2）湿度操纵。包含预湿以及维持水分稳固两部分。使用土工合成的物料、砌石片等物料把膨胀土隔绝开，同时配置优良的排水体系，确保水分一直在所需的范畴内。

a.复合土工布用于封闭路基膨胀填土。

在路面下铺设复合土工布，可以使用两布一膜的方式进行铺筑，两边不能在基床外，铺筑时确保其平整没有褶皱，使用焊接或搭接的形式，如选用搭接宽度在三十厘米以上，搭接时要保证是高端搭在低端处。然后在土工布上面使用中粗砂进行铺筑，大约十厘米厚，同时确保百分之四的水平方向排水斜度，由人工进行找平再进行碾压，其地基以及孔隙率符合标准之后，在铺筑上部基床物料，最后使用压路设备进行压实。

b.封闭法（包盖法）。

全封闭法是用非膨胀土包盖堤身，将封闭土与填料一道分层填筑并压实，包盖厚度应≥1.5m。

分区或混合法是将胀缩性强的土填在下层、内部，胀缩性弱的土填在上层、外部；或将膨胀土与非膨胀土交替分层摊铺并碾压。若混合后土体仍相当于弱膨胀土时还需设置包盖。

（3）化学固剂。用化学添加剂诸如石灰和水泥等材料来进行膨胀土的化学固化。

a.石灰处理膨胀土。石灰处理膨胀土应用较广。灰石是适用于高塑性类土的最普及的稳定剂。石灰稳定的一般（反应）过程有阳离子的交换、凝聚与结块，碳化作用和胶凝作用。前两个作用过程使土的可塑性增大，因而改变了膨胀土的电荷，后两个作用过程是粘结反应过程，使土的承载力提高。

b.NCS处理膨胀土。NCS是一种新型复合粘土性固化材料。NCS固化后能抑制土体膨胀和收缩，较石灰土有更好的强度和耐久性；路基干燥状态下用石灰土处理膨胀土是行之有效的措施，但在潮湿状态下用NCS更为有效。

（4）土工织物。在对路基作整体稳定性分析的基础上，充分利用土工网格的抗拉强度、土与网格的相互咬合摩擦作用。一方面，通过土中铺设网格吸收部分土体因干操失水收缩产生的应力，抑制边坡土体开裂的宽度和深度；另一方面，土中加网格又可抑制因水分进人坡面引起膨胀土膨胀、松散，提高路基表面土体的整体性和抗剪强度，保证边坡表面土体雨季饱水后，不致于因强度降低过多、自重过大而失稳。

5 膨胀土施工处理的控制要点

（1）路基断面。要思考到下面五点来降低或者防止路基的土基层体系因为干湿形成的曲折变形。a.基层使用厚层的石灰土，大多在四十到六十厘米；石灰配比量百分之四到百分之六最好。b.路基以及路肩的断面其横坡尽量最大，需要时建筑防渗结构。路肩最好在二米以上到二点五米。c.边沟尽可能又宽又深，沟底要在土基结构顶部向下的四十到五十厘米。d.路两边不能栽树，防止栽植成长速度快、吸收水分以及蒸发速度快的树木。e.建筑排水体系，建造排水沟。（2）路基高度。膨胀土上建筑的高路堤会有大幅度的塌陷，所以不要建筑的太高，大多在三米以下，如果超过三米就要想到下降稳固的情况，如果超过六米就要想到预留下降量以及宽度问题。（3）填筑路堤。路床使用中等的膨胀土进行填筑时，要加入灰进行中和，膨胀土膨胀率在零点七以及以下，填筑完路堤之后，路堤上层以及两侧使用其他图进行填筑，不能是膨胀土，同时实时使用砌片石进行堆砌。（4）挖掘路堑。膨胀土区域的路堑要多挖三十到五十米，同时实时使用不是膨胀土的土料进行填筑，根据标准碾压。土质匀称、膨胀土性质比较小的并且高度在十厘米以下的路堑使用直线型的边坡；如果边坡是砂卵石作为下层，膨胀土为上层就是用折线型的样式；如果膨胀土边坡在十米以上的高度，就建筑平台样式的边坡，各个形式的平台根据土体构造面建筑。

参考文献

[1]李楠，孙强.膨胀土地基性质及处理方法的分析[J].黑龙江科技信息，2007.

[2]吕亚南，王方.浅析膨胀土路基处理[A].土木建筑学术文库（第13卷）[C].2010.