摘要：膨胀土广泛的分布在我国的铁路两侧，是一种特殊的土质。由于膨胀土具有很多特殊性，对铁路后期的养护和运营有一些的影响，甚至会是造成铁路运行的不安全因素之一。因此，需要对其进行特殊的处理，根据施工方法的不同，工程材料的不同等多种因素的制约，会有不同的膨胀土的处理方法，因此需要根据实际的工程情况进行处理，尽最大程度的解决工程成本，保证铁路的安全运营。本文针对膨胀土的特点和危害进行分析，并给出了目前在铁路工程中膨胀土路基的深度的处理方法，给出了膨胀土的路基的处理方法，并给出了在对膨胀土的施工过程中的施工注意要点，希望能够对处理铁路工程的膨胀土路基的施工处理中，有一定的帮助和指导的作用。
关键词：膨胀土路基；铁路工程；施工处理技术研究
引言：膨胀土是一种特殊的土壤，如果膨胀土失去水分就会产生裂痕，在吸收水的过程中，就会裂开，会经常发生反复变形的情况，因此其强度会大幅度的衰减[1]。膨胀土中的矿物质成分具有超强的亲水能力，因此，如果在当地处理不当，就会发生路基的沉降现象，导致基床翻浆，路堑的边坡溜坍的现象，因此，针对不同的膨胀路段，需要给予不同的工程施工的方法，因此，对工程中对路基的施工的研究是非常有必要的。
一、膨胀土的特点与危害
（一）膨胀土的特点
膨胀土具有快速的收缩、膨胀能力和吸水能力，容易出现裂缝的现象，在铁路中，需要保证土质不被破坏，一般膨胀土与含水量成反比，含水量越高，膨胀率越低，根据不同的环境，要测量膨胀土的含水量，确定其含水量的大小，这在一定程度上决定施工的质量。
（二）膨胀土的危害
膨胀土会出现大幅度的收缩和变形的情况，会导致路基出现不同程度的损坏[2]。我国的工程技术中，对膨胀土的特性进行研究，取得了一定成果。
二、铁路工程中的膨胀土路基的深度理论处理方法
（一）路基动应力法
在应用路基的动应力的方法过程中，需要考虑列车的荷载能力，使其承载能力能够符合路基基床承载范围。膨胀土会受到大气中的干湿程度影响，会因为水分的作用，而产生不同的收缩和膨胀变化[3]。路基的基床的承载能力会直接影响列车的动荷载能力。所以铁路工程的施工前，需要考察路基的动应力的变化系数，要确定路基的应力对列车的动荷载的影响程度。
（二）自然影响膨胀土的深度法
大自然中，会有降雨水，地表的水分会再蒸发，地表的温度会产生变化，这些因素都会对土体的膨胀造成影响。根据国际的相关规定，需要根据气候的变化，进行有深度的观测，并记录相应含水量的资料，气候的变化如，每年的变化，季节变化，月份变化的差异，每日的差异等。并检测其对土壤的深层变化的影响，变形深度与气候因素之间的关系。膨胀土壤会出现从强到弱、从上到下的变化趋势，要保证膨胀土，不会受到气候因素的影响的深度为止。
（三）原位膨胀力平衡法
这种方法就是在原来的膨胀土的基础上，施加覆荷载，这种方法，可以平衡膨胀土产生的膨胀力的地基处理，通常在膨胀的上层进行换填土，在原来的膨胀土层上进行直接的垫层填充，换填土质特性好的土壤层。膨胀力平衡法需要遵照一定的原则。
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三、膨胀土路基的处理方法
目前，膨胀土的路基处理办法有三种，控制土质湿度、换填土、改善土质的特性这三种。
（一）控制土质湿度
控制的湿度处理方法，要保持其稳定的含水量和适宜湿度。要控制膨胀土中的含水量，要观察其胀缩的程度，减少自然界对路基含水量的影响，因此，在施工中需要采用必要的防护措施。可以使用粘土或者土工布包在膨胀路基上，避免膨胀土和大自然过多的接触。在铁路工程的施工建设中，运用预湿法，覆盖非膨胀土，达到平衡膨胀土湿度的目的。
（二）改善土质的性质
用化学的方法改变土质的性质，利用水泥、固化材料、石灰的方法，使其与膨胀土发生物理化学反应，改善膨胀土的性质，增强膨胀土的强度。水泥中成分钙酸盐与铝的水化物产生了颗粒间的胶结作用，能够使膨胀土固化，石灰能够使盐基进行交换，产生了固化，碳酸钙胶发生结性，石灰和粘土颗粒之间发生了结合，生发了新的铝酸钙、硅酸钙等新的矿物质。使得新生的矿物和胶结物结合，会使得胶结物逐渐脱水，产生结晶，减少了膨胀土中水分的含量，增强了膨胀土的强度。NCS固化材料，与水泥和石灰相比，还有具有它们不具备的超强的吸水能力，会使得土质的压实程度更大，并形成的微型的加筋结构，提升了土质的强度。在传统的膨胀地基的处理中，有很多的成功例子，使用这种方法的关键，是施工工艺和固化材料的技术指标。
（三）换土
换土，是处理膨胀路基的有效并且简单的办法，换土就是把之前的膨胀土挖走，换填上沙石土。换填前，要将地表面的污染物清理掉，保持路基的清洁，然后挖开基坑，对换填土施工中，换土的深度要根据当地的环境气候的变化程度以及膨胀土的膨胀的程度大小来决定。当膨胀土的深度达到了一定程度，就不会受到外界因素以及气温等自然因素的影响，这又叫做临界深度。这种情况下的含水量，是临界含水量。地区不同，其膨胀的临界含水量与临界深度都不同。要对其基低的承载能力进行检验，并对开挖的深度进行计算，换土的深度一般在2米以内，具体换填多少深度要根据当地土质中含水量的变化程度和当地的降水量进行综合考虑，强膨胀土是2米，弱膨胀土和中膨胀土为1.5和1米，那么经过调查后，要确定其临界的深度在进行换填[4]。
（四）膨胀土路堑地段
在铁路的项目中，膨胀土路堑，一般采用路堤式的施工方法，另外，还需要对路堑边坡采用相应的防护措施。要根据当地的气候因素，在路段边坡种植适合的防护植被，针对膨胀土土，可以采用M7.5的浆砌片石的护坡，进行防护。
四、施工中的注意要点
通过实验与试验证明，参加外掺剂，对膨胀土路基的性能的改良，在实践中取得了良好的效果，但是膨胀土路基的施工中，需要注意一下几方面的要素：
（一）需要保障膨胀土路基的连续施工，避免路基经常在太阳光下照射。
（二）在施工中，要保证其含水量在三个百分点以上。
（三）需要对边坡进行完善，同时，要完善路基的排水系统。
（四）外掺剂和膨胀土混合料要充分的搅拌，避免搅拌不充分、不均匀。
结束语
在膨胀土路基的施工处理中，要对膨胀土的土质进行分析和改良，了解了膨胀土铁路路基的危害及其特点，知道了处理膨胀土路基的三种方法，即换土法、改善其土质的方法、已经控制其湿度的方法，通过改善土质的性质，改善土壤的成分，采浆切片石方法对边坡进行防护，在一定程度上运用这种方法，取得良好的效果，但是还需要在施工中注意保证路基不能长期在太阳光下照射，要保证膨胀土的含水量在3%以上，同时，需要对边坡进行防护和完善。通过运用这些方法，大大改善了路基的质量，为以后的施工，提供宝贵的借鉴作用。
参考文献
[1]王晓燕.南广高铁膨胀土路基水泥及石灰改良试验研究[J].价值工程, 2017,36(21):114-116.
[2]张聚贤.三维排水柔性生态护坡技术在铁路膨胀土路基地段的应用研究[J].山东工业技术,2017(09):120.
[3]王丽梅.铁路路基膨胀土工程特性指标试验研究[J].消防界(电子版), 2017(01):88+90.
[4]林沧.浅谈改良膨胀土路基在铁路试验中的沉降问题[J].科技创新与应用,2014(13):192.
论文作者:黄耀成
论文发表刊物:《防护工程》2019年第5期
论文发表时间:2019/6/16
标签：路基论文; 土路论文; 含水量论文; 土质论文; 方法论文; 深度论文; 程度论文; 《防护工程》2019年第5期论文;