（湖南高速铁路职业技术学院 衡阳 421001）
摘要：膨胀土的矿物成分主要是蒙脱石，为一种高塑性粘土一般承载力较高具有吸水膨胀、失水收缩和反复胀缩变形，不能直接用于路基填筑或地基，本文重点分析了膨胀土的处理及施工的方法。
关键词：膨胀土；路基；施工
前言：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。膨胀土的矿物成分主要是蒙脱石，为一种高塑性粘土一般承载力较高具有吸水膨胀、失水收缩和反复胀缩变形、浸水承载力衰减、干缩裂隙发育等特性，性质极不稳定。我国对于膨胀土的施工技术也做出了要求，其中对膨胀土施工的厚度、土团径粒、压实含水量等都有着明确的规定，但从实际的施工角度来讲，这些规定的内容可行性低，有些甚至无法应用到施工中，所以我国当前公路路基施工经常出现路堤整体或局部下沉、基床出现冒泥或两侧边坡稳定性下降的问题，严重的影响了施工质量和工程的安全性。本文将对膨胀土路基施工技术进行探讨，以求最优的施工方法。
1 常用的处理方法
因膨胀土本身的特性，不能直接用与用于路基的填筑，所以一般考虑换填或者技术处理后再使用。
1.1 换填处理。膨胀土地区路基设计需要进行特别处理的原因就是土质的特性，因此，在设计中最先想到的解决办法就是换土，将原本的膨胀土换成一般的土，就能彻底解决问题。为做好成本控制，在进行施工方案设计时必须根据公路所在地的气候资料精确计算换土深度，既要保证路基发挥自身功能，又要使造价最低。不同地区气候不同，膨胀土的临界深度和临界含水量也就不同。根据工程实践中的经验和资料，地面降水使得土体含水量发生急剧变化的深度范围是1～2m，具体来说，强膨胀土为2m 左右，中或弱膨胀土为1～1.5m。因此，对该地区临界深度的确定是换土方式解决问题中至关重要的环节。
1.2 改性技术处理法。顾名思义，改性就是改变土体的性质，基本原理就是通过向土基中加入一些化学物质使其与土基中的某些成分发生化学反应形成新的稳定性物质。经过处理的土体性质发生明显改变，表现为强度增强、潜势降低、水稳性增加，事实上已经将膨胀土转化为非膨胀土。在工程实践中通常采用水泥、石灰或其他固化材料。
2 膨胀土体区路堤填筑
强膨胀土稳定性不强，不适宜当做路堤填料。中膨胀土经过适当改良与加工处理可以当做路堤填料。弱膨胀土结合道路等级、水文状况以及当期气候适当使用。在使用弱、中膨胀土填筑路堤时，需要对顶部以及边坡进行防护。采用中膨胀土作为一级、二级以及高速公路的路床填料时，应作掺灰改性处理，并将改性之后的胀缩率控制在0.7以下。条件受限时，当一级公路以及高速公路使用中膨胀土填筑路堤时，需要及时使用砌浆护坡类封闭边坡。当填料工作进行到路床地面时需要选择强度符合规范要求的改良膨胀土以及非膨胀土进行填料，当填至到路床顶层设计高度时进行压实处理。为了增加膨胀土填料的稳定性，可以通过石灰剂量以及石灰处治试验检测膨胀土，将试验中的强度参数作为主要参考依据，并将掺灰处理之后的膨胀土胀缩率控制在 0。可以使用符合最佳含水量的中膨胀土填筑路堤，但是边坡封层以及路堤顶面需要使用非膨胀土进行处理，将路堤顶面包围成包心填方。当进行到与路床顶面30cm距离的位置时需要停止向下开挖工作，并将临时排水沟挖好，做路面时继续向路床顶面30cm以下位置开挖，然后使用非膨胀土回填，并进行压实处理。
3 路堑施工
路堑施工前，应先进行截、排水设施的施工，将水引至路幅以外;边坡施工中，宜采取临时防水封闭措施保持土体原状含水量;挖方边坡不要一次挖到设计线，沿边坡预留厚度30～50 cm一层，待路堑挖完时，再削去边坡预留部分，并立即进行加固和封闭处理;宜用支挡结构对强膨胀土边坡进行防护，支挡结构基坑应采取措施防止暴晒或浸水。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆膨胀土地区的路堑，高速公路、一级公路的路床应超挖30～50 cm，并立即用粒料或非膨胀土分层回填或用改性土回填，按规定压实，其他各级公路可用膨胀土掺石灰处治。此外，在膨润土路基的施工过程中，还要确保路基的压实度和强度等施工指标符合国家的相关建设标准和规范，要有效控制膨润土的含水量，确保各项施工措施和施工技术的贯彻与执行。
4 膨胀土路基碾压施工
依据膨胀土自由膨胀率数科学合理的选择碾压机具，在碾压过程当中需要保障含水量处在最佳值。土层压实厚度需要控制在30cm之内，土块击碎粒径需要控制在 5cm 以下。路堑与路堤分界位置含水量存在一定差异，具有的原有密实程度也不同，压实过程中需要确保压实的紧密、均匀，避免密度不紧密、不均匀产生沉陷。为此，填挖交界2m范围之内的地基挖方表面土层可以进行翻松处理并验证含水量与填土含水量是否相近，使用合理的压路机具进行碾压，保证碾压效果符合碾压标准与规范。
在相同的碾压次数下，松铺厚度如果持续增加，那么压实度会随着下降，但松铺厚度在 25 cm ～ 30 cm范围对压实度的影响较小。而碾压次数与压实度之间呈现的是正比例关系，也就是说碾压次数的增加，压实度也会随着增加，但在达到上限后，压实度的变化非常小。而碾压速度与压实度之间的关系较小，但受到压实功的影响，当碾压速度在2km/h～3km/h范围内时，对压实度的影响是最小的，所以在施工中可以将碾压速度控制在此范围内。需要注意的是，在分析碾压次数与对压实度的影响时，还要考虑松铺厚度和不均匀性因素造成的影响。
5 施工质量控制
（1）膨胀土改良，当膨胀土的自由膨胀率较大时，应该采取合理的措施对膨胀土进行改良，可以用石灰改良膨胀土，这能根本上解决膨胀土遇水时急剧膨胀，失水时严重干缩、亲水性和持水性极强，粘聚性和可塑性高、工程力学性能极不稳定的缺陷。经过改良可以降低膨胀土在干湿循环后的膨胀特性，能从根本上解决膨胀土路基稳定性不足的缺点，同时可以简化路基结构。
（2）路基填筑前，应确保土体接近最佳含水率，偏差在1%～2%之内，土块的最大粒径应小于5cm。
（3）路基施工应尽量避免雨季施工，要事先采取现场排水措施，确保地基和已填筑路基不受雨水的浸泡和冲刷。
（4）在取土坑周围采取完整有效的排水措施，确保膨胀土的含水率符合要求，当膨胀土含水率不符合要求时，可以采取晾晒或者洒水等处理方式将其含水量调整至最佳含水率，同时应该尽量缩短每层土施工时的时间。
（5）施工时尽量做到快速摊铺、快速碾压，以尽量保证在膨胀土的最佳含水率下得到压实，确保路基的压实度。
（6）合理安排施工顺序，尽量减少每层土压实后的搁置时间，尽量减少或避免裂缝的出现，当裂缝出现时避免裂缝遭遇雨水；碾压完遭遇降水时，必须进行复压，确保路基碾压的均匀性；碾压时应该遵循先两边后中间的碾压顺序，以确保路基两边的压实度，且保证路基边部超出设计高度50cm；碾压时要保证压路机慢速、平稳行驶，避免压路机行驶过快造成的压实度不足。
（7）膨胀土含水量越均匀，土体颗粒越细，则越容易被压实，而且此时路基的膨胀性小，强度高，工程性质优越，因此碾压强必须保证土体搅拌的均匀性。
6 结语
我国的膨胀土分布地域很广，具有强烈的吸水膨胀性、失水收缩性以及超固结性，不利于工程建设和工程质量。必须运用科学的措施方法进行膨胀土路基施工，这样才能更好的提升路基施工的质量。
参考文献
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论文作者:张长科
论文发表刊物:《防护工程》2018年第28期
论文发表时间:2018/12/20
标签：路基论文; 压实论文; 含水量论文; 路堤论文; 土路论文; 填料论文; 厚度论文; 《防护工程》2018年第28期论文;