浅析公路施工中膨胀土地基处理技术分析及其应用

浅析公路施工中膨胀土地基处理技术分析及其应用

伍天伟

粤水电轨道交通建设有限公司510000

摘要：随着人们出行需求的增多，公路的施工建设也不断增加。在公路的施工中，膨胀土地基处理是一项不可避免的工作。基于此，本文分析了公路施工中膨胀土的危害，着重阐述了膨胀土换填、湿度控制与排水、膨胀土改良处理、膨胀土边坡防护与加固这些公路施工中膨胀土地基处理技术的作用。

关键词：公路建设；膨胀土；施工技术

引言：随着社会的发展，交通业也不断进步。人们越来越普遍的使用机动车作为出行工具，对于公路的平整程度和机动车行驶的体验也更加的关注。这就使得公路地基的平整和稳定成了相关建设单位重点关注的工作。公路的地基受自然环境的影响，距离长且施工工程量巨大，影响质量的因素也有很多。其中，膨胀土作为一项影响公路地基和其他结构的物质，在实际的公路施工过程中会造成破坏性的影响。所以，处理好公路施工中的膨胀土地基，是相关建设企业应该注意的重点问题。

一、公路施工中膨胀土的危害

膨胀土是一种破坏力极强的特殊土质，是土的粘土矿物成分中亲水性的粘土矿物，有着极强的吸水性。膨胀土吸水后会明显膨胀，而失水之后又会发生破裂，危害性十分巨大。膨胀土可以说是工程界公认的隐藏地质灾害，在公路的铺设中，主要的危害有五个方面：下沉和变形、滑坡、流塑状溜塌、开裂、路肩坍塌。每种都会给公路的平稳安全建设带来影响，危害着工程的质量和人们的出行安全。第一种，下沉和变形。膨胀土在公路建设的初期硬度非常强，并不容易被粉碎，但是由于受到风化作用和潮湿的影响，会产生遇湿膨胀变干缩裂的效应。土块的崩塌和裂解，会在车辆的不断通过及负重作用中造成公路的下沉和变形的后果，这种潜藏的危险为人们的出行增加了安全隐患。第二种，滑坡。膨胀土会受到物理大风的风化作用而形成较为明显的滑床，而且会成群的发生。第三种，流塑状溜塌。膨胀土的表层由于吸水而造成土体水分饱和，在压力的作用下就会形成沿坡面而下的流塑状溜塌。第四种，开裂。公路中膨胀土的开裂一般都是纵裂，也就是顺着路线的方向进行开裂。在纵裂时会形成数十米甚至上百米的裂缝。第五种，路肩坍塌。膨胀土受到风化和雨水的影响下，特别是在存在纵裂的情况下，十分容易发生路肩坍塌的情况，对人们的出行安全危害巨大[1]。

二、公路施工中膨胀土地基处理技术的应用

（一）非膨胀土换填

这种方式是最容易进行的膨胀土地基处理办法，将膨胀土替换成优质的非膨胀土，替换的深度要充分结合公路建设的相关地区条件来进行设定。这种方法最为简单，同样效果也最明显。在公路建设地的一定深度内将膨胀土挖出并替换成优质土，由于埋在非膨胀土的下方的膨胀土的含水量和吸水效果基本不会受到外界天气的影响，所以膨胀土对公路地基施工及公路建成后的危害都会相应的减小。

在进行非膨胀土换填的过程中，要对施工当地的实际天气条件和气候特点进行考量，设计合适的换填深度，保证公路建设质量的同时减少资源的浪费。一般来说换填的深度在1-2m左右，要根据具体的膨胀土吸水量而加以确定。

（二）湿度控制与排水

在如今这种土地资源紧张的时代，公路施工中进行大量的非膨胀土换填工作几乎是不太可能的。所以，基于膨胀土的吸水膨胀的特性，在公路施工中，对于湿度重点控制并增强排水的建设是减小膨胀土带来的危害的另一项措施。在公路施工中，可以通过加强公路边坡和路肩的防渗工作，来实现对公路湿度的合理控制，预防膨胀土遇湿膨胀的后果。

同时，在公路地基的施工中，通过设立排水沟、边沟、急流槽等排水的设施，结合防渗材料的铺设进行全方位的公路施工湿度控制和排水工作，将膨胀土吸水的影响效果降到最低，保证公路地基施工的安全进行。

（三）膨胀土改良处理

在公路地基施工中进行湿度控制和排水工作能够有效预防膨胀土遇湿膨胀的效果，但是这种方式治标不治本，并不能真正彻底消除膨胀土带来的安全隐患。针对这种情况，可以通过膨胀土的改良处理来进行公路施工膨胀土地基处理的工作。现阶段，国内外公路地基施工中膨胀土改良最为普遍的一种方式是掺石灰石进行改良。石灰石能够通过离子交换生成碳酸钙与石灰相互作用形成新的含水硅酸钙等物质完成固化，实现膨胀土的改良处理工作。将石灰石以4%-12%的占比掺到膨胀土中，这种方式能够将膨胀土的遇水膨胀的总率降到0.7以下，越接近零改良效果越好。在公路地基施工中，通过依据不同地区和该公路的不同路段的膨胀土实际情况来进行石灰石的掺填工作，保证石灰石的掺填率达到最佳数值。

另外，对于膨胀土的改良处理并不是只有这一种方式，还可以通过掺填粉煤灰、水泥等等物质进行膨胀土的改良。如今，在国外的公路施工膨胀土地基处理中，还会通过掺填化学试剂来对膨胀土进行改良，例如氢氧化钠、碳酸钠等等。将膨胀土进行改良后，能够大幅提高公路地基施工的质量，提高公路的强度，让人们的出行更加安全[2]。

（四）膨胀土边坡防护与加固

在公路地基施工中，一般会采用土工格栅加固中等膨胀土的边坡。通过使用双向土工格栅对路床顶以下的两侧边坡进行加固，完成膨胀土边坡防护与加固工作。具体的施工操作为：除了上层和变坡点处的土工格栅进行拉通外，在其他层的土工格栅加固工作中，保持每层垂直间距0.4m、宽度3m进行土工格栅的铺设工作。格栅距离边坡保持10cm的距离，根据实际的情况，可以增加至30-40cm。要严格管理双向拉伸的塑料土工格栅的使用，保证膨胀土边坡防护与加固的效果。

总结：综上所述，人们出行的需求不断提高，对于公路的安全要求也有了更多的要求。膨胀土对公路地基施工的危害十分严重，通过膨胀土换填、湿度控制与排水、膨胀土改良处理、膨胀土边坡防护与加固工作的展开，有效降低了膨胀土对于公路施工以及实际投入使用时的危害，减少了公路的安全隐患，提升了人们出行的安全度。

参考文献：

[1]房瑞宏.公路膨胀土地基处理技术[J].中国西部科技，2009，8（07）：33-34.

[2]曾景新.膨胀土地区公路工程构造物基础设计及地基处理[J].西部探矿工程，2004（09）：189-190.