【摘 要】公路建設(shè)中，路基的土質(zhì)條件是影響公路工程建設(shè)的重要一環(huán)，不良地質(zhì)路基對(duì)公路的結(jié)構(gòu)性影響是相當(dāng)巨大的，本文就公路膨脹土路基的來(lái)源，影響因素等試驗(yàn)性因素進(jìn)行總結(jié)，同時(shí)，歸納處理膨脹土路基的一般方法。

【關(guān)鍵詞】膨脹土；地基處理；控制措施

1 公路常見(jiàn)的膨脹土路基危害

1.1 膨脹土對(duì)既有公路的危害。

在既有公路中，如果在公路的區(qū)間范圍內(nèi)，路基土質(zhì)的含水量發(fā)生不均勻的變化，這會(huì)咋成土質(zhì)的不均勻膨脹。尤其是在路基填充料中如果含有大量的膨脹土，危害是十分巨大的，由于土質(zhì)中的含水量會(huì)突然增加，導(dǎo)致膨脹土土質(zhì)會(huì)在路基其他填充土質(zhì)表面流動(dòng)，在雨季時(shí)，就表現(xiàn)為翻漿冒泥，同時(shí)在周圍區(qū)域如果有較大的荷載，填充的土中的泥漿會(huì)沿著路基面的裂縫或者施工斷縫中冒出來(lái)。

除此之外，由于土質(zhì)的通縮特性（一旦吸水后會(huì)膨脹，失水后會(huì)收縮），往返幾個(gè)干濕季節(jié)后，會(huì)加速路面的風(fēng)化程度，甚至?xí)访骈_(kāi)裂，形成縫隙。這樣又增加了路面的水分進(jìn)入路基的渠道，會(huì)引發(fā)裂縫下部的路基和沒(méi)有裂縫處的路基，在雨季產(chǎn)生不均勻沉降，一旦有重型車輛通過(guò)時(shí)，土中的膨脹力無(wú)法抵消外荷載時(shí)，會(huì)造成局部路基的塌陷、隆起危險(xiǎn)。

1.2 膨脹土在施工建設(shè)時(shí)的危害。

在施工過(guò)程中，如果路塹坡面的松散土層暴露在自然中，在降雨時(shí)或者有地表水流經(jīng)時(shí)，會(huì)沿著路塹的坡面沖刷，繼而會(huì)造成對(duì)路塹坡面的破壞。在泥流的作用下，路塹坡面的完整性會(huì)被破壞，嚴(yán)重的話會(huì)造成溝邊或者涵洞堵塞，甚至沖毀路基、掩埋路面。對(duì)整個(gè)公路施工影響極大。

2 公路膨脹土路基試驗(yàn)性分析。

2.1 膨脹土的特性研究。

2.1.1 膨脹土的廣泛分布。

我國(guó)膨脹土的分布較廣，有大概二十多個(gè)省份和自治區(qū)均發(fā)現(xiàn)有膨脹土的分布，其中主要集中在四川、陜西、湖北、云南等幾個(gè)省份。

2.1.2 膨脹土的高塑性。

除膨脹土分布的地域特點(diǎn)之外，膨脹土還有其他的特性，膨脹土中的粘土礦物成分中，親水性粘土礦物含量較大，這部分含量決定了膨脹土路基在夏季雨量充沛時(shí)會(huì)顯著的膨脹并軟化，而到了旱季缺水季節(jié)，路基又會(huì)因?yàn)槭砻骈_(kāi)裂。

2.1.3 膨脹土的物理特性。

膨脹土名字的由來(lái)就是由現(xiàn)代工程土力學(xué)總結(jié)出來(lái)的，他是區(qū)別于紅土、黃土、凍土、軟土的一種特殊土質(zhì)膨脹土是一個(gè)專業(yè)技術(shù)名詞。膨脹土從外觀的顏色來(lái)看，根據(jù)膨脹土的含水量不同會(huì)產(chǎn)生不同的顏色，通常有黑色灰色或者深褐色。膨脹土的土顆粒主要是親水性礦物組成，本質(zhì)來(lái)說(shuō)膨脹土是一種高塑性的粘土，因?yàn)樗臐B透性差，在吸收水分之后會(huì)膨脹、在過(guò)度失水后又會(huì)加速收縮甚至開(kāi)裂。這樣的物理性質(zhì)決定了，膨脹土如果出現(xiàn)在公路工程的路堤和路塹段，是必須要處理的。

2.2 膨脹土路基的主要影響：

2.2.1 對(duì)壓實(shí)度的影響：

壓路機(jī)對(duì)被壓土的壓實(shí)過(guò)程是個(gè)很復(fù)雜的隨機(jī)過(guò)程，因?yàn)楸粔和恋奈锢硖匦圆环€(wěn)定，有很大的隨機(jī)性，即使是同一地區(qū)的同類型土壤，在被壓時(shí)的濕度不同、環(huán)境溫度和初始狀態(tài)，其壓實(shí)度也有很大的不同。膨脹土對(duì)路基壓實(shí)度有重要影響，由于膨脹土的離散土質(zhì)，會(huì)對(duì)路面材料或土經(jīng)過(guò)機(jī)械壓實(shí)后的干密度與該材料或土的標(biāo)準(zhǔn)干密度之比產(chǎn)生影響，進(jìn)而影響路基的壓實(shí)度。

2.2.2 對(duì)含水量對(duì)的影響

土的含水量越小時(shí)，土顆粒間的內(nèi)摩阻力越大，而碾壓需要克服土顆粒間的內(nèi)摩阻力和粘結(jié)力，才能使土顆粒產(chǎn)生位移并相互靠近。土的內(nèi)粘結(jié)力和摩阻力是隨著土的密實(shí)度而增加的。當(dāng)壓實(shí)工作到一定程度后，壓實(shí)功不能克服土顆粒間的抗力，壓實(shí)所得的干密度小，當(dāng)含水量增加時(shí)，水在土顆粒間起潤(rùn)滑作用，使土的內(nèi)摩阻力減小，因此，同樣的壓實(shí)功可以得到較大的干密度在這個(gè)過(guò)程中，單位土體積中空氣的體積逐漸減小，而固體體積和水的體積逐漸增加，當(dāng)土的含水量達(dá)到某一限度后，雖然內(nèi)摩阻力還在減小，但單位土體中空氣的體積已壓縮到最小限度而水的體積不斷增加。由重型擊實(shí)試驗(yàn)可得到土樣的最大干密度和最佳含水量，最佳含水量是膨脹土施工過(guò)程中重要的控制依據(jù)，最大干密度則是現(xiàn)場(chǎng)壓實(shí)度的標(biāo)準(zhǔn)。

2.2.3 膨脹土的物理性質(zhì)對(duì)路基的影響

土的物理性質(zhì)的影響主要指集料的級(jí)配、土的粒徑、顆粒形狀和表面特性等因素對(duì)路基壓實(shí)度的影響。集料的級(jí)配對(duì)碾壓所能達(dá)到的密實(shí)度有明顯影響實(shí)踐證明，均勻顆粒和砂，單一尺寸的礫石碎石都難于碾壓密實(shí)在級(jí)配集料基層或底基層施工中，使所用的集料的級(jí)配與室內(nèi)試驗(yàn)確定標(biāo)準(zhǔn)干容重時(shí)，所用的集料級(jí)配相同非常重要在集料發(fā)生離析的情況下，添加所缺的材料并進(jìn)行適當(dāng)?shù)陌韬褪潜匾氖┕ぶ?，只有?yán)格控制級(jí)配，才能確保。達(dá)到規(guī)定的壓實(shí)狀態(tài)。一般說(shuō)來(lái)，不同的土類有不同的最佳含水量及最大干密度，對(duì)于分散性較高的土(液限含水量值較高)而言，在同一壓實(shí)功能作用下，最佳含水量較高，而最大干密度較低。

3 膨脹土路基的控制對(duì)策

膨脹土路基的危害大，但是要處理起來(lái)也不是不可以，主要從以下幾個(gè)方面控制：

3.1 控制最佳含水率

土的含水量土的最佳含水量是由土的擊實(shí)試驗(yàn)確定的。含水量的大小直接影響著土的壓實(shí)度，含水量越大，干密度越小。在施工中，將含水量控制在與最佳含水量相差正負(fù)2%的范圍內(nèi)，膨脹土的壓實(shí)效果比較理想。施工過(guò)程中，一般都需要灑水，才能滿足最佳壓實(shí)含水量要求，尤其是夏季施工更是如此。具體做法是：白天上土、平整、碾壓、檢測(cè)，夜間灑水浸濕，盡量減少水分的損失，而且灑水是在推土機(jī)初平排壓以后，平地機(jī)終平之前進(jìn)行，以利于水的滲透;在含水量合適時(shí)，立即開(kāi)始碾壓。

3.2 重視回填土的選擇

就填筑路堤而言，最合適的填料是砂礫土、礫土及亞砂土。這些土的內(nèi)摩阻力小粘結(jié)力小，滲水性強(qiáng)，其合理含水量空間較大，容易壓實(shí)，又有足夠的強(qiáng)度、穩(wěn)定性，遇水不致過(guò)分軟化。粉質(zhì)土和細(xì)砂土的土質(zhì)稍差些，這些低粘性土，也比較容易壓實(shí)，在飽和狀態(tài)下，這些土容易變成流塑狀并失去承載能力。用這種土填筑路堤，在良好的水文地質(zhì)條件下是足夠穩(wěn)定的，但是不作與之配套的防護(hù)工程，是容易受水沖刷的。亞粘土和重亞粘土的壓實(shí)比較難，但與粉質(zhì)土相比較它們?nèi)允潜容^有利的土。

3.3 壓實(shí)度的檢測(cè)

壓實(shí)度的檢測(cè)是反映了路基填料在外力的作用下達(dá)到的密實(shí)程度，能否達(dá)到規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，關(guān)系到路基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。工地的壓實(shí)度檢測(cè)必須遵循檢驗(yàn)方法可靠、簡(jiǎn)便和快速的原則，并根據(jù)路基填料種類、土質(zhì)，決定采用何種檢驗(yàn)方法，常用的路基檢側(cè)方有:灌砂法、環(huán)刀法、水袋法、核子密度儀法、沉降觀察法等。

4 小結(jié)：

膨脹土路基已經(jīng)成為公路工程建設(shè)的危害之一，同時(shí)對(duì)膨脹土問(wèn)題的研究也常為我國(guó)地質(zhì)學(xué)、土質(zhì)學(xué)、土力學(xué)、基礎(chǔ)工程學(xué)等眾多學(xué)科極力想解決的問(wèn)題，本文就公路膨脹土的研究和解決方法提出了自己見(jiàn)解。隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，對(duì)于膨脹土的處理方法也會(huì)逐漸增加，但是一個(gè)處理簡(jiǎn)單而又經(jīng)濟(jì)的方法至關(guān)重要，同時(shí)，我們要認(rèn)識(shí)到，對(duì)于膨脹土的處理，我們還有恨過(guò)問(wèn)題沒(méi)有解決，我們還有很多工作要做，對(duì)于膨脹土的研究我們?nèi)沃囟肋h(yuǎn)。

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