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【摘要】本文主要从膨胀土的特征、膨胀土路基施工基本要求分析、膨胀土路基施工技术要点、市政道路膨胀土路基施工措施四个方面对市政道路中膨胀土路基施工措施进行阐述。
【关键词】膨胀土；施工要点；措施
中图分类号：TU475文献标识码： A
一、前言
在市政工程道路路基施工中，膨胀土路基常用的路基。由于膨胀土的特性，在施工的过程中，稍不注意就容易出现问题。下文将对此问题进行阐述。
二、膨胀土的特征
膨胀土是指主要由强亲水性矿物如蒙脱石、伊利石等组成的特殊粘土，该种土具有高膨胀性、持水性、崩解性、多裂隙性、强风化性、强衰减性等特点，土体遇水则急剧膨胀，失水则严重干缩，且其膨胀和收缩是可变的，但其绝对值不一定相等。膨胀土从外观看呈灰黑色、灰色或黄褐色，自然状态下一般呈有棱角的块状或片状，其颗粒一般在2-5cm之间，在干燥状态下程暗灰色，土体非常坚硬，潮湿状态下呈灰黑色或黄褐色，过分潮湿状态下在经搅动后会结成巨大团块或粗长粘条。若干燥膨胀土遇水湿润后即使在外力荷载的作用下也会产生土体膨胀，随后崩解成颗粒在１cm以下的碎块或薄片。
一般将符合液限大于或等于40%、自由膨胀率大于或等于40%条件的粘土均可被视为膨胀土。膨胀土根据膨胀率（fs）可分为三级：Fs≥90%时为强性膨胀土；65%≤Fs<90%为中性膨胀膨胀土；40%≤Fs<65%为弱性膨胀土。
三、膨胀土路基施工基本要求分析
1、膨胀土地区路堤填筑
（一）强膨胀土稳定性差,不应作为路堤填料; 中膨胀土宜经过加工、改良处理后可作为路堤填料; 弱膨胀土可根据当地气候、水文情况及道路等级加以应用。对于直接使用中、弱膨胀土填筑路堤时, 应及时对边坡及顶部进行防护。
（二）主干路采用中膨胀土用作路床填料时, 应作掺灰改性处理。改性处理后要求胀缩总率不超过 0.7 为宜。
（三）使用膨胀土作填料时,为增加其稳定性,可采用石灰处治,石灰剂量可通过试验确定,以强度试验参数为主要依据,同时要求掺灰处理后的膨胀土, 其胀缩总率接近零为佳。
（四）可用接近最佳含水量的中膨胀土填筑路堤, 但两边边坡部分要用非膨胀土作为封层。路堤顶面也要用非膨胀土形成包心填方。挖方地段当挖到距路床顶面30cm 以上时,应停止向下开挖,并挖好临时排水沟；待做路面时, 再挖至路床顶面以下 30cm,并用非膨胀土回填,并按要求压实。
2、主干路路堤原地面处理
（一）填高不足 1m 的路堤,必须挖去地表 30～60cm 的膨胀土,换填非膨胀土并按规定压实。
（二）地表为潮湿土时,必须挖去湿软土层换填碎砾石土、砂砾或挖方坚硬的岩石碎碴, 或将土翻开掺石灰加以稳定并按规定压实。
3、膨胀土地区路堑开挖应满足下列基本要求
（一）挖方边坡不要一次挖到设计线,沿边坡预留厚度30～50cm 一层,待路堑挖完时,再削去边坡预留部分,并立即浆砌护坡封闭。
（二）膨胀土地区的路堑,主干路的路床应超挖 30～50cm,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。
4、膨胀土地区路基碾压施工
根据膨胀土自由膨胀率的大小, 选用工作质量适宜的碾压机具, 碾压时应保持最佳含水量;路堤与路堑分界处(即填挖交界处),两者土内的含水量不一定相同,原有的密实程度也不相同, 压实时应使其压实得均匀、紧密,避免发生不均匀沉陷。
四、膨胀土路基施工技术要点
1、路基填料
膨胀土不宜用作路基填料, 特别是强膨胀更不宜用来填筑路基。必须利用膨胀土作填料时,要考虑以下方案:
最好选用膨胀性较弱的土,亦可采用外仓路堤方案,内填膨胀土,外仓非膨胀土或经处治的膨胀土。不得己全用膨胀土填筑时,应将膨胀性较强的土填在最下面,膨胀性弱的土填在上面,同一种土填在同一层次上,且厚度要均匀,以免引起不均匀变形。
2、路基断面
路基断面设计总的要求是减少或消除膨胀土湿胀干缩的有害影响,以减轻或避免路面土基系统容易出现的季节性波浪变形。措施是防水保湿,保持土基中水分为均匀分布和相对稳定,减少水分迁移变化,特别是路幅内水分的不均匀变化,为此应考虑以下几点。
3、路基排水
路基排水设施的完善程度,对于膨胀土地区公路路基路面的穩定具有特殊的重要意义。如能做到防水保湿,则可消除膨胀土湿胀干缩的有害影响。为此,应注意以下几点。
（一）精心设计排水设施,形成良好排水网系, 以使危害路基路面稳定的地面水、地下水能顺畅排走,防止地面水冲蚀路基,积水浸泡路基和地下水浸入路基。
（二）所有地面排水沟渠,特别是近路沟渠,均应铺砌和加固,以防冲、防渗。
（三）在水位较浅的地区,可通过设置横向盲沟将地下水引至道路两侧的排雨管道中。
4、路基压实
（一）压实的膨胀土, 由于叠聚体排列得更紧密和原有的结构连接部分被破坏, 因而使胀缩趋势增强。
（二）有不少生产部门认为膨胀土的天然含水量大多接近塑限含水量, 要将土的含水量降到重型击实标准的最佳含水量是比较困难的事, 特别是在多雨地区,晾晒要花很多时间、很大工作量,既影响施工进度,又增加工程成本。
五、市政道路膨胀土路基施工措施
1、改性处理
化学固化就是利用石灰、水泥或其他固化材料通过与膨胀土的物理化学作用进行膨胀土的改性处理，以达到降低膨胀土膨胀潜势、增强强度和水稳性的目的。
2、换填土处治
在一定深度以下的膨胀土含水量基本不受外界气候的影响，该深度称之为临界深度，该含水量称之为该膨胀土在该地区的临界含水量。由于各地的气候不同，各地膨胀土的临界深度和临界含水量也有所不同。换土深度要考虑受地面降水影响而使土体含水量急剧变化的深度，基本上在1～2m，即强膨胀土为2m，中、弱膨胀土为1～1.5m，具体换土深度要根据调查后的临界深度来确定。
3、土场砂化
当弱膨胀土的天然含水量较大时，可考虑分块取土，在四周挖排水沟，以降低地下水位，使土体的含水量降低；闷灰操作时，应该尽量将土堆成大堆。对大堆的弱膨胀土砂化后进行闷灰一周左右。在闷灰的过程中，每48小时，应该对土堆一次翻倒，以加强砂化的效果。
4、土料的开挖和运输
在路床顶层的30cm范围内应该对膨胀土进行换置或者对膨胀土采取改良处理的方法。如果填方的路基高度低于1m，需要将原地基表面30cm厚的膨胀土挖除和换填；填方土可采用自卸车运输，并由专人指挥，卸车的车距应该结合自卸车的吨位和松铺的厚度来确定。
5、碾压
在闷料完成后应再次检测含水量,以保证其处于最佳范围,然后根据试验提供的铺土厚度用推土机或铲运机摊铺整平,摊铺后应立即进行碾压,碾压时遵循直线段和不设超高的平曲线段由两侧路肩向线路中心碾压,设超高的平曲线段由内侧路肩向外侧路肩进行碾压,采用相应的碾压设备和碾压遍数进行压实。振动碾压采取螺旋形线路运行,反复碾压。碾压时,相邻轮幅问重叠1 /3~2 /3轮宽且不得小于0.5m。碾压过程中应随时检测,并保证每个监测点做两个平行测定。
六、结束语
总之，在膨胀土的施工中掌握其技术要点，加强对施工人员的技术培训，减少在施工中产生问题的几率，保证工程的顺利完成。
参考文献：
[1]刘若林.城市道路膨胀土路基的工程特性分析与处理措施探讨.广东建材.2012年3月，第2期，16-18.
[2]陈致远.市政道路有关膨胀土地段的路基处理技术.科技创新导报.2013年4月，第4期,23-24.
[3]樊孟军.浅谈膨胀土路基施工技术.科技风.2013年10月，第9期，10-15.
【关键词】膨胀土；施工要点；措施
中图分类号：TU475文献标识码： A
一、前言
在市政工程道路路基施工中，膨胀土路基常用的路基。由于膨胀土的特性，在施工的过程中，稍不注意就容易出现问题。下文将对此问题进行阐述。
二、膨胀土的特征
膨胀土是指主要由强亲水性矿物如蒙脱石、伊利石等组成的特殊粘土，该种土具有高膨胀性、持水性、崩解性、多裂隙性、强风化性、强衰减性等特点，土体遇水则急剧膨胀，失水则严重干缩，且其膨胀和收缩是可变的，但其绝对值不一定相等。膨胀土从外观看呈灰黑色、灰色或黄褐色，自然状态下一般呈有棱角的块状或片状，其颗粒一般在2-5cm之间，在干燥状态下程暗灰色，土体非常坚硬，潮湿状态下呈灰黑色或黄褐色，过分潮湿状态下在经搅动后会结成巨大团块或粗长粘条。若干燥膨胀土遇水湿润后即使在外力荷载的作用下也会产生土体膨胀，随后崩解成颗粒在１cm以下的碎块或薄片。
一般将符合液限大于或等于40%、自由膨胀率大于或等于40%条件的粘土均可被视为膨胀土。膨胀土根据膨胀率（fs）可分为三级：Fs≥90%时为强性膨胀土；65%≤Fs<90%为中性膨胀膨胀土；40%≤Fs<65%为弱性膨胀土。
三、膨胀土路基施工基本要求分析
1、膨胀土地区路堤填筑
（一）强膨胀土稳定性差,不应作为路堤填料; 中膨胀土宜经过加工、改良处理后可作为路堤填料; 弱膨胀土可根据当地气候、水文情况及道路等级加以应用。对于直接使用中、弱膨胀土填筑路堤时, 应及时对边坡及顶部进行防护。
（二）主干路采用中膨胀土用作路床填料时, 应作掺灰改性处理。改性处理后要求胀缩总率不超过 0.7 为宜。
（三）使用膨胀土作填料时,为增加其稳定性,可采用石灰处治,石灰剂量可通过试验确定,以强度试验参数为主要依据,同时要求掺灰处理后的膨胀土, 其胀缩总率接近零为佳。
（四）可用接近最佳含水量的中膨胀土填筑路堤, 但两边边坡部分要用非膨胀土作为封层。路堤顶面也要用非膨胀土形成包心填方。挖方地段当挖到距路床顶面30cm 以上时,应停止向下开挖,并挖好临时排水沟；待做路面时, 再挖至路床顶面以下 30cm,并用非膨胀土回填,并按要求压实。
2、主干路路堤原地面处理
（一）填高不足 1m 的路堤,必须挖去地表 30～60cm 的膨胀土,换填非膨胀土并按规定压实。
（二）地表为潮湿土时,必须挖去湿软土层换填碎砾石土、砂砾或挖方坚硬的岩石碎碴, 或将土翻开掺石灰加以稳定并按规定压实。
3、膨胀土地区路堑开挖应满足下列基本要求
（一）挖方边坡不要一次挖到设计线,沿边坡预留厚度30～50cm 一层,待路堑挖完时,再削去边坡预留部分,并立即浆砌护坡封闭。
（二）膨胀土地区的路堑,主干路的路床应超挖 30～50cm,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。
4、膨胀土地区路基碾压施工
根据膨胀土自由膨胀率的大小, 选用工作质量适宜的碾压机具, 碾压时应保持最佳含水量;路堤与路堑分界处(即填挖交界处),两者土内的含水量不一定相同,原有的密实程度也不相同, 压实时应使其压实得均匀、紧密,避免发生不均匀沉陷。
四、膨胀土路基施工技术要点
1、路基填料
膨胀土不宜用作路基填料, 特别是强膨胀更不宜用来填筑路基。必须利用膨胀土作填料时,要考虑以下方案:
最好选用膨胀性较弱的土,亦可采用外仓路堤方案,内填膨胀土,外仓非膨胀土或经处治的膨胀土。不得己全用膨胀土填筑时,应将膨胀性较强的土填在最下面,膨胀性弱的土填在上面,同一种土填在同一层次上,且厚度要均匀,以免引起不均匀变形。
2、路基断面
路基断面设计总的要求是减少或消除膨胀土湿胀干缩的有害影响,以减轻或避免路面土基系统容易出现的季节性波浪变形。措施是防水保湿,保持土基中水分为均匀分布和相对稳定,减少水分迁移变化,特别是路幅内水分的不均匀变化,为此应考虑以下几点。
3、路基排水
路基排水设施的完善程度,对于膨胀土地区公路路基路面的穩定具有特殊的重要意义。如能做到防水保湿,则可消除膨胀土湿胀干缩的有害影响。为此,应注意以下几点。
（一）精心设计排水设施,形成良好排水网系, 以使危害路基路面稳定的地面水、地下水能顺畅排走,防止地面水冲蚀路基,积水浸泡路基和地下水浸入路基。
（二）所有地面排水沟渠,特别是近路沟渠,均应铺砌和加固,以防冲、防渗。
（三）在水位较浅的地区,可通过设置横向盲沟将地下水引至道路两侧的排雨管道中。
4、路基压实
（一）压实的膨胀土, 由于叠聚体排列得更紧密和原有的结构连接部分被破坏, 因而使胀缩趋势增强。
（二）有不少生产部门认为膨胀土的天然含水量大多接近塑限含水量, 要将土的含水量降到重型击实标准的最佳含水量是比较困难的事, 特别是在多雨地区,晾晒要花很多时间、很大工作量,既影响施工进度,又增加工程成本。
五、市政道路膨胀土路基施工措施
1、改性处理
化学固化就是利用石灰、水泥或其他固化材料通过与膨胀土的物理化学作用进行膨胀土的改性处理，以达到降低膨胀土膨胀潜势、增强强度和水稳性的目的。
2、换填土处治
在一定深度以下的膨胀土含水量基本不受外界气候的影响，该深度称之为临界深度，该含水量称之为该膨胀土在该地区的临界含水量。由于各地的气候不同，各地膨胀土的临界深度和临界含水量也有所不同。换土深度要考虑受地面降水影响而使土体含水量急剧变化的深度，基本上在1～2m，即强膨胀土为2m，中、弱膨胀土为1～1.5m，具体换土深度要根据调查后的临界深度来确定。
3、土场砂化
当弱膨胀土的天然含水量较大时，可考虑分块取土，在四周挖排水沟，以降低地下水位，使土体的含水量降低；闷灰操作时，应该尽量将土堆成大堆。对大堆的弱膨胀土砂化后进行闷灰一周左右。在闷灰的过程中，每48小时，应该对土堆一次翻倒，以加强砂化的效果。
4、土料的开挖和运输
在路床顶层的30cm范围内应该对膨胀土进行换置或者对膨胀土采取改良处理的方法。如果填方的路基高度低于1m，需要将原地基表面30cm厚的膨胀土挖除和换填；填方土可采用自卸车运输，并由专人指挥，卸车的车距应该结合自卸车的吨位和松铺的厚度来确定。
5、碾压
在闷料完成后应再次检测含水量,以保证其处于最佳范围,然后根据试验提供的铺土厚度用推土机或铲运机摊铺整平,摊铺后应立即进行碾压,碾压时遵循直线段和不设超高的平曲线段由两侧路肩向线路中心碾压,设超高的平曲线段由内侧路肩向外侧路肩进行碾压,采用相应的碾压设备和碾压遍数进行压实。振动碾压采取螺旋形线路运行,反复碾压。碾压时,相邻轮幅问重叠1 /3~2 /3轮宽且不得小于0.5m。碾压过程中应随时检测,并保证每个监测点做两个平行测定。
六、结束语
总之，在膨胀土的施工中掌握其技术要点，加强对施工人员的技术培训，减少在施工中产生问题的几率，保证工程的顺利完成。
参考文献：
[1]刘若林.城市道路膨胀土路基的工程特性分析与处理措施探讨.广东建材.2012年3月，第2期，16-18.
[2]陈致远.市政道路有关膨胀土地段的路基处理技术.科技创新导报.2013年4月，第4期,23-24.
[3]樊孟军.浅谈膨胀土路基施工技术.科技风.2013年10月，第9期，10-15.