路基施工中橡皮土的成因及处治

（山东德通路桥建设工程有限公司，威海市，264200）

1 案例背景

会同县滨河路建设工程位于湖南省西南部雪峰山区，道路等级为城市次干路，全长1 156.262m。该道路沿线有较多的鱼塘和水田等软弱路基，经勘察，淤泥深度基本上都小于2m，施工过程中，根据设计文件的要求，采用换土垫层法对软弱路基进行了换填处理。在后续的施工过程中，在K0+140至K0+160、K1+120至K1+154.587段分别出现了“橡皮土”的现象，“橡皮土”在道路中的危害是相当大的，由于“橡皮土”的强度和稳定性严重不足，在荷载作用下，随着时间的推移，就会出现路面沉降、鼓包、翻浆冒泥等病害，严重降低行车体验，甚至危及行车安全。因此，必须先对“橡皮土”路段进行处治，达到合格标准后，方能进行下一步工序的施工。

2 案例中“橡皮土”成因分析

基于该两处路段均进行过换填片碎石的处治，且在现场挖除部分“橡皮土”后，可发现其下层确实为片碎石，因此，可排除基底土质不符合要求的原因。

2.1 路基填料为未改良的红黏土

路基填料方面，以上两段填料均为红黏土，根据《公路路基施工技术规范》（JTG/T3610-2019）中第7.7条规定“路基浸水部分、桥台背、挡土墙背、涵洞背等部位不得采用红黏土与高液限土填筑”。该段路基虽然没有直接浸水，但是考虑到湘西潮湿的气候环境，极易导致红黏土的含水率过高，从而降低其强度与模量。

2.2 路基填料含水率高

施工工艺方面，通过查阅施工记录、监理和施工现场技术人员的调查，基本排除摊铺厚度的问题，但是，对于压实过程中的含水率控制有待加强，不排除碾压过程中土的含水率过高的问题。

2.3 排水不畅

地下水位方面，现场勘查时发现，在K0+140至K0+160 处靠山一侧有水坑一个，且为山谷腹地，在K1+120 至K1+154.587 段靠山一侧有废弃鱼塘一处。虽然查勘时水位已经降低，但是，南方多雨的气候、充沛的降雨量随时会导致某些时段路基被雨水浸泡。排水的不畅通，进而导致土的含水率超过最佳含水率。

综合以上分析，基本可以确定本项目中“橡皮土”现象的成因主要为：①用红黏土作为路基填料时，未经改良；②路基填料含水率高；③排水不畅。

3 处治方案

经过对各种处治方案在治理效果、经济性以及工期等方面的综合考虑，最后决定采用以下方案对以上两处橡皮土进行处理。

（1）掺拌砂和生石灰对红黏土进行综合改良，通过试验确定生石灰和砂的掺拌比例，使改良后的红黏土具有良好的水稳定性和强度。

（2）在适当的位置增设排水管涵，以减少山水对路基的浸泡，从根本上上改善路基所处的环境。

4 预防措施

4.1 橡皮土的特点

橡皮土也就是我们常说的弹簧土，从土质上来看以粘土居多。它的特点是：在压实的过程中，经常会出现“一处被碾压下去，附近土体鼓出来”的现象。当在橡皮土上行走的时候，通常会有颤动的感觉。土体的表面通常会固结成一层坚硬的壳体，而土的内部则像面团一样呈软塑状态。在施工方面，橡皮土不会因为碾压或者夯击遍数的增多而压实，相反，随着碾压遍数的增多、土体外壳被破坏，“弹簧”现象越压越严重，甚至会发生翻浆的现象。

4.2 橡皮土的成因总结

首先是土质方面，多为施工现场采用了不适合的路基填料，例如腐殖土、黏土、粉质土等细粒土，或者施工时将不同种类的土混填，而又没有按照规范要求对不同种类的土按照其工程性质进行连续的分层摊铺、分层碾压，尤其是出现透水性好的土被透水性差的土包裹的情况，更容易造成橡皮土。

施工工艺方面。摊铺厚度过高，造成下层土碾压不实。土的含水率过高，尤其是碾压时土的含水率超过该种土的最佳含水率2%的时候，极易出现“橡皮土”的现象。施工现场对作业工序监控不到位，出现局部漏压的情况。施工前未按照规范要求清除表土、种植土等软弱土层。

4.3 施工现场对橡皮土路段的处治措施

由于形成橡皮土的路段大多以黏土等细粒土居多，所以，首先可以考虑将不良土质置换成砂性土、石质土等水稳性好、适宜用于路基填方的土；

对橡皮土进行改良处治，例如，掺拌生石灰。生石灰对于改良粘土等不良工程性质的土质具有非常明显的效果。首先，橡皮土的一个基本成因就是土的含水量高，而掺入生石灰后，生石灰能够与土中的水发生化学反应，生成Ca（OH）2，伴随这一化学反应的直接结果就是土体含水量的降低。其二，在湿润的土壤中，石灰与二氧化碳发生化学反应生成碳酸钙，碳酸钙、氢氧化钙以及土壤颗粒能够相互结合，增强其整体性。从而从根本上改善了不良土体的工程性能。增强了粘土等不良土体的强度和水稳定性。

橡皮土进行翻晒，重新摊铺、重新碾压，同时，提前做好排水措施。橡皮土产生的部位通常都是水资源比较丰富的区域，解决了排水的问题，并且结合对土体的翻晒等措施，能够较好的解决土体含水率的问题。

4.4 施工过程中橡皮土的预防

首先，把好材料关。施工现场土质的选择至关重要，尽量选择石质土、砂性土等水稳性优良的土。确实因条件所限，采用的填料土质较差时，需要对土进行改良，并在大规模施工前进行试验段的施工，通过试验确定土的改良方案、最佳含水率以及施工工艺等，严禁盲目施工。

把好施工工艺关。严格按照规范及设计要求控制土的松铺厚度。施工时严禁不同的土质的填料进行混填，必要时，可以分层填筑严格控制填土的含水率，尤其是当土的含水率超过最佳含水率2%的时候，极易形成橡皮土。施工前，根据透水性好和透水性差的土的分布和数量，提前做好填筑规划，避免出现透水性好的材料被透水性差的材料包裹的情况。

工期的安排。土的最佳含水率是土方路基能否压实的一个关键指标，因此，在路基土方填筑过程中，尽量避免在雨季施工。

增强责任心，掌握一些实用的小技巧，比如，对于最佳含水率的判断，我们常用的就有“握能成团，落地即散”的土办法，作为现场技术或管理人员，除了依赖试验工程师以外，非常有必要掌握这种类型的小技巧，有助于在施工现场随时掌握土的性能。

5 总结

橡皮土现象在路基土石方填筑过程中非常常见，其根源无非是材料和施工工艺方面的问题。若不及时处治，就会在后期道路的使用过程中造成严重的病害，降低道路的使用寿命，增加道路的维护成本，危机行车安全。因此，作为路基施工的管理及技术人员，要高度重视路基施工中可能出现的橡皮土现象，及时处治问题，确保路基施工的工程质量。