基于公路膨胀土地段路基施工技术分析

王 晓 东

(山西路桥第一工程有限责任公司，山西 太原 030006)

0 引言

通常意义上的膨胀土就是指吸水功能较强的粘土，此类土质塑性效果较好，包含多类诸如绿泥石等成分。它的主要特点是遇水体积扩大，而水分缺失的情况下就会收缩，并且在不断的膨胀和收缩的过程中其强韧程度逐渐降低。有数据显示，膨胀性土质的存在已经蜕变成为了近些年来极为棘手的一种公路路基的病害，极大地影响着公路工程的进行。由于近些年来公路工程的持续推进，此类情况也逐渐地被社会所关注，并被相关部门提到处理的日程上来。然而此类土质极其特殊的性状，如若处理不好就极易触发更为恶性的状况。所以眼下最为关键的问题就是如何把握好此类土质应用到公路路基施工上的质量状况，并从而保障整个公路工程的圆满结束，显而易见在当今的形势下对此的处理已变得尤为关切。

1 膨胀土的特性

1)呈裂纹状形成，具有平滑的表层以及稍许的摩擦印记，且在部分缝隙中有灰白色等类型的土质，而在正常状况下多为塑性程度较好的状态。

2)一般常见的是裸露在二级及以上的地形状况平坦的区域，起伏较小。

3)通常所见的一般是浅表的滑坡处以及裂开的地面等区域，其土壁较为脆弱。

4)所建造物体的裂缝会随着季节变化而出现收缩等变动。

5)如果土质的自由膨胀率在40%以上，就能判定此类土质为膨胀土，接着就是其他各项指标的统筹探究和分析[1]。

2 膨胀土路基的解决方案

2.1 换土

用其他土质进行替换无疑是最为简便和直接的方式，然而在这项操作中务必要依照建造规格并顺遂区域的具体状况进行。这个过程中要注意临界深度的影响，而它所含有的水分即被称作临界含水量。但是由于各个区域的天气状况千差万别，因而相应的指标也就会出现不同的情况，这样的话就需要根据土质的强度标准来具体应对。例如，强度较大的设定为2 m，其他强度较低的则低于这个数值。

2.2 湿度控制

通常情况下湿度控制都是通过膨胀土含水量的均衡和实施预湿操作等来完成的，为避免此类土质出现变形的情况，相关的施工机构务必要实施相应的举措来降低路基的含水量。常见的主要有:在具体操作中借助于土工布等材料对路基进行严密包裹，从而杜绝其与外界物质的反应，这样就能最终达到湿度控制的目标。

2.3 改性处理

这一步的操作主要是借助于此类土质的性状，进而与水泥等凝结材料反应来达到强度增强的一个效果。众所周知，石灰的化学反应较强，且其生成的物质非常的坚硬，符合具体运用的标准;而水泥的凝结功能也非常显著;同样地还有其他一些材料也具备增强此类土质强度的一个功能，总而言之，增强膨胀土强度的目标基本能够通过各类材料的组合来实现。

3 工程实况

某公路工程，其中涉及到大约70 m3×104m3体积区域的膨胀土，一旦不能妥善处理这部分膨胀土，那么就不能保质保量地完成任务，而如果替换为其他的材料，则会耗费极大的人力物力和财力，并极有可能对区域环境造成破坏。膨胀土在刚开始膨胀情况下的硬度规格较高，因而在具体使用时则很难进行粉碎操作，更不能切实压紧。另外在路堤完工之后，由于大气等外部因素则会导致公路路面的平整性出现问题。受制于以上状况的限制，笔者综合近些年来的操作经验，认定具体有效的处理方式就是首先改变膨胀土的特性，随后实施路堤的修筑。

3.1 膨胀土改变特性测试成果解析

具体测试主要采用的三类膨胀土：GBJ 123—88，GBJ 128—88，SD 128—84，首先把这它们各自的样本材料风干，接着碾压粉碎，随后过筛，筛孔的孔洞面积应控制在 2 cm2以内，紧接着是加水搅拌，然后是掺杂一定比例的石灰材料，这样就能够借助于测试样本来观察到具体特性的变化。

3.2 与石灰反应后膨胀土变化的特点

物理特性的变化：在与石灰反应后，各个样本的颗粒构造都出现了变化，伴随着石灰量的增加，相应的砂粒组的含有量也在加大，而可胶粒和粘粒的含有量却变少了。由此可见，改良后的膨胀土，其膨胀程度等都有所削弱，而缩限却在不断增大[2]。

3.3 膨胀土缩胀指标与掺灰量的关系

依照道路路基的设定指标，掺灰量的科学标准应确保在加入石灰后，相应的缩胀系数低于或等于0.7最为适宜。根据膨胀土改良的相关测试，得出了三类样土的胀缩率和加入石灰量之间的关系。有关资料表明，当缩胀系数接近于0时，弱膨胀土的最科学加灰量应设定为4%，而相应的中膨胀土的最科学加灰量应设定为7%，在具体操作的过程中，应把土块碾压粉碎，而石灰的储存和搅拌以及紧压后护理标准都不符合室内条件的标准，因而实地操作应比室内加入石灰量多1%。

3.4 掺改性剂水溶液的实验成果

此类操作的理论依据，主要是依照改性剂与少量石灰掺杂配制成水溶液，接着水分子分离出H+，OH-，并同膨胀土表面附加的诸多活泼的金属阳离子反应，进而使在土粒里的水因化学反应而变成自由水流出，石灰土变成网状或链状结构，接着进行快速的反应以及离子的置换。这样水借助于重力作用脱离出土层，相应的膨胀土的膨胀性削弱，土质的结构也出现变动，进而使其强度增强。

4 膨胀土改良操作的步骤

1)清除路基表层垃圾、增设路拱、疏通去除地表水分，接着添加生石灰粉并搅拌250 mm～300 mm，随后压紧平整达到符合规格的紧实度，以上完成以后开始填筑路堤。

2)依照压实机的测试，并根据松铺的厚度进行铺设。一般使用重型压路机的话，相应的松铺应设定为250 mm～300 mm为一层，接着使用推土机实施摊平铺设。

3)依照添加搅拌的比例规格，进而得出不同断面区域的石灰用量，并对其进行标注，另外还应放置袋装类型的生石灰，以进行随后的铺设操作[3]。

4)借助于旋耕机实施搅拌2遍～4遍，接着焖料1 d，从而使生石灰与土内的水分充分反应。然后依照土团粒的大小借助于旋耕机实施粉碎，要确保粉碎1遍～3遍。部分膨胀土使用了性质改良剂，接着依照土分量的2%添加石灰实施搅拌，从而达到均匀的目标，当然在此实施的同时还要喷洒改性剂水溶液，以确保土质的水分含量符合标准，在搅拌均匀后进行整平操作。

5)测算出土质样本的测量水分的规格，当临近标准水分的区间时，借助于推土机或平地机实施推平，随后有序地压实，以达到规定的密度标准，路肩区域需多压1遍～2遍，以保证边沿密度符合要求，而后参照以前操作步骤逐层反复填压，直到达到设定的路基高度方可。

5 膨胀土路堑段边坡

根据设定的理论标准，此区域涉及到的测算与其他部分有所不同。首先其并不全部符合均衡设定的理论基础，其主要受制于土质的类别，并与土质的风化等自然变动等息息相关。由此可见，完成这一阶段的操作，就务必要依照实地路基的类型来具体实施。

6 结语

由以上论述可以看出，膨胀土在高速公路工程的路基施工中的危害性还是比较严重的。因而具体的施工机构务必要综合实地的操作状况，妥善应对，有序处理，以最终确保公路路基质量达标。