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摘要：膨胀土是一种具有特殊性质的粘性土，但是除具有一般粘性土共有的性质外，膨胀土还有失水收缩开裂，吸水膨胀软化，反复变形和强度大幅度衰减等特征。这是因为膨胀土的粘土矿物成分以强亲水性粘土矿物为主。由于膨胀土的这种特性，因此膨胀土地区的路基如若未经处理或处理不当，就容易导致路堤不均匀下沉、路堑边坡溜坍、基床翻浆冒泥等工程地质灾害。国内对膨胀土路基已有了相对详细的研究，不同规范也针对膨胀土地段的工程给出了解决方法。本文首先介绍了膨胀土的特性，继而再次基础上提出了膨胀土路基施工技术的应用，以作参考。
关键词：市政道路；膨胀土路基；施工技术
引言
路基施工中使用的膨胀土多是一种具有高塑性的粘土，这种膨胀土具有非常高的承载能力。但是这种膨胀土具有两种特性，即：膨胀以及收缩，会让路基施工存在很大的不确定性，因为膨胀土在吸水之后由于其收缩性就会导致承载力下降，对于路基施工以及路基中的土壤结构是一种潜在威胁。会严重地影响道路的变形，严重地会导致道路的塌陷，造成严重的后果。因此本文着重讲述膨胀土的具体内容以及相应的特性等，希望对于市政工程的路基施工有所帮助。
一、膨胀土工程特性
1、胀缩性
膨胀土吸水膨胀之后会为上层建筑带来一定的膨胀力，脱水体积收缩会导致土体产生裂纹，失去支撑上层建筑的支撑力，进而导致建筑物沉降。
2、崩解性
不同类别的膨胀土具有不同的崩解性质，有些膨胀土吸水几分钟之后就会全部崩解，膨胀性质较弱的土体经过长时间浸泡也不能完全崩解。
3、多裂隙性
膨胀土裂隙包含斜交裂隙、水平裂隙以及垂直裂隙等类型。经过裂隙综合作用土体会被分割成不同形状的块体，诸如短柱状以及棱块状，严重破坏了土体的整体构造。膨胀土路基边基破坏大多由土中裂隙导致，裂隙软弱结构面控制了滑动面的形成。
4、超固结性
膨胀土干密度较大，天然孔隙较小，因此具有较强的初始结构强度以及固结性。超固结膨胀土路基开挖之后会释放土体的超固结应力，路基面与边坡呈现出卸载膨胀，并在坡脚位置形成塑性区，致使边坡遭到破坏。
5、风化特性
受环境气候因素影响，膨胀土及其容易受到风化剥蚀作用，在风化作用之下，开挖的路基及其容易出现泥化、剥落以及碎裂等现象，破坏土体的结构与强度，其中风化程度有强弱微三种等级。强风化层位于边坡与地表表层，具有显著的干湿效应，土体常呈细小鳞片状以及砂砾状碎裂，整体结构完全被打破，厚度在1~1.5m左右。弱风化层位于浅层地表，有较明显的干湿效应，土体成碎块状割裂，大部分构造联结力消失，厚度在1~1.5m左右。微风化层位于弱风化层下，生物与大气作用显著减弱，干湿效应不显著，土体基本上能够维持原始规则的结构形状，常呈短柱状以及棱块状块体，仅有部分结构联结力消失，厚度在1m左右孔强弱衰减性：膨胀土的抗剪强度为变动强度，具有残余强度极低、峰值强度极高的特征，由于膨胀土具有初期强度高以及超固结的特征，当风化作用以及收缩膨胀效应加大时，抗剪强度会大幅度降低。
二、市政道路膨胀土路基施工技术的应用
1、膨胀土地区基底处理
清除干净施工范围内碎石、植被及腐殖土等杂物，回填局部坑洼地带，并适当压实，确保压实程度达到施工要求。按照相关标准设置截水沟、排水沟，施工现场排水通畅，防止出现积水现象，对路基施工质量造成影响。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆若坡度大于1：5时，在边坡部分开挖台阶，台阶宽度宜大于2m，顶面设置为内倾斜，坡度为2%~4%。待施工现场清理完毕且验收合格之后，全面静压施工路段，此阶段尽量避免振动碾压，降低原有路面强度。在碾压过程中实时观测基层含水量，防止出现过干或“弹簧”现象。
2、膨胀土地区膨胀土换填
伴随着国内经济的稳定提升，我国的道路建设工程实现了针对性的发展，通常而言，大部分工程场地的膨胀土都集中在地面以下的15米左右位置，而对于膨胀土的处理办法，很多工程单位都会选择采用各种预防措施，以防止道路地基出现变形的状况。但是仅仅对膨胀土采取预防工作，所能产生的效益相当低，甚至难以阻挡后期膨胀土出现严重的膨胀现象。为此，道路建设部门实时地优化了膨胀土的治理措施，开始采取了完善的膨胀土换填工作。膨胀土换填工作，主要包括三方面的内容，首先是基础的换土操作，主要是将膨胀土进行替换，使得地基重新呈现出稳定的状态。其次是砂石垫层，这一技术操作主要是为了切实提高地基的稳定能力，防止土层出现膨胀的状况。最后是土体改良，在实际的土体改良过程中，需要考虑到土体改良的可能性，如果膨胀土本身的性能较为稳定，不容易发生各种化学反应，则无法采用土体改良策略，需要重新选择最为合理的土体改良办法。在对膨胀土进行换填的过程中，通常可以选择运用非膨胀土进行换填，而灰土也是主要的换填土体之一，这些土体的含水量往往较为稳定，土粒也较为均匀，在对换填土进行开采操作的时候，需要逐步进行翻松以及拢堆。虽然大部分换填土的含水量都比较稳定，但是也不乏一部分本身含水量较高的换填土，对于这部分土体，需要优先进行晾晒，等到其含水量得到有效的降低以后，再重新进行洒水操作。
3、膨胀土地区路堑开挖
不要一次性的将边坡挖方到设计线，在边坡位置预留一层30~50cm的厚度，完成路堑开挖工作之后，将边坡预留部分削去，并即刻进行浆砌护坡封闭。膨胀土区域的一级公路、高速公路以及路堑的路床需要超挖30~50cm，并即刻采用非膨胀土以及粒料进行分层回填，并根据规范进行压实。
4、膨胀土地区精平与碾压
精平过程中需要采用平地机，合理控制表层平整程度，并形成相应路拱。平地机整平后可能会出现粗集料带或集料“窝”，组织专门施工人员消除此类问题，及时找平局部低洼地带。通常平地机刮平通常由两侧至路基中心，适当快速静压，提高填筑材料密实程度。待精平施工结束检测填料性能，通常采用EDTA二钠标准液滴定的方式，检验水泥剂量是否与设计要求保持一致，填料含水量与最佳含水量误差控制在-2%~+3%范围内，对于不符合要求的调料进行晾晒或洒水。
在正式碾压前可选取相应路段进行试验施工，确定最佳碾压次数及组合方式，以此为依据进行碾压施工。首先采取快速静压，提升填料稳定性及密实程度，随后进行振动碾压，碾压顺序由路基两侧至中间逐步推进，相邻两幅工作段应保持一定重叠范围，以免路基漏压。待碾压施工结束，按照标准检测碾压质量。要求表面不存在明显轮迹、平整且无起皱现象，压实程度满足公路工程施工要求。若存在压实不到位部位，应分析具体原因，再次碾压施工直至压实度达到设计标准。
结语
总而言之，在新时期的道路建设当中，对于膨胀土这一问题，需要加以实时的调整和解决，全面改变其当前的土质状态，因而需要积极采用各种膨胀土的治理技术，合理设计实时的道路建设方案，采取一定的措施对膨胀土加以合理的治理，进而促使整个道路建设的实际水平得到有效的提升，整体的道路质量得到相应的改善。
参考文献
[1]叶垂信.市政道路膨胀土路基施工措施分析[J].广东科技，2016（4）：164～165.
[2]刘社干.市政道路膨胀土路基的施工技术[J].技术与市场，2016（12）：210.
[3]张亚楠，王庆闯.浅析公路工程膨胀土路基施工技术要点[J]技术与市场，2017（04）：22.
[4]唐燕.高速公路工程中的膨胀土路基施工技术[J]中国新技术新产品，2015（13）：65.
论文作者:张江
论文发表刊物:《防护工程》2017年第36期
论文发表时间:2018/4/28
标签：土路论文; 路基论文; 裂隙论文; 含水量论文; 强度论文; 体改论文; 平地机论文; 《防护工程》2017年第36期论文;