膨胀土路堤填筑施工技术

膨胀土路堤填筑施工技术

贺成斌肖化政

湖南科技大学土木工程学院

摘要:在路堤填筑施工过程中，膨胀土是较为常见的粘土，并且膨胀土具有较强的吸水膨胀性和失水收缩性，这在一定程度上对道路的施工具有一定的破坏作用。因此，对膨胀土进行一定的技术处理是十分重要的。本文将阐述路堤膨胀土的结构现状和力学性质分析，并对膨胀土路基填筑施工技术进行分析和研究，以供为今后路堤填筑施工技术的发展提供参考。

关键词:膨胀土；路堤填筑；施工技术

0前言

我国地大物博，膨胀土的分布范围也十分广泛。膨胀土主要由具有吸水性的矿物质构成的，并有较强的吸水膨胀的特点和失水收缩的特性以及坚固性。在工程建设过程中，膨胀土的这种特性会对道路路基造成严重破坏，并且这种破坏很难进行日后的修复。因此，为了能够实现路基的平整和稳定性，实现安全行车，就需要对膨胀土的弊端进行改进。现阶段，随着我国城市化建设的不断推进，我国逐渐加大了对于道路工程建设的投入，为了减小膨胀土对于道路的施工质量的影响，相关施工耽误就需要加强膨胀土路堤填筑施工技术，利用科学合理的施工技术来提高道路质量，从而保证道路施工工程的稳定进行。

1路基膨胀土结构现状和力学性质分析

膨胀土是由土中的矿物质组成的，通过对膨胀土中的矿物质结构进行分析，主要由蒙脱石、伊力土和高岭土为主。当膨胀土遇到水时，其中的蒙脱石粘土会立刻出现膨胀，伊力土和高岭粘土仅会发生一定的膨胀。引起膨胀土膨胀的因素主要有以下几个方面。

1.1含水量

膨胀土膨胀的程度与含水量有很大的关系，当其含水量没有发生变化时，膨胀土的体积大小也不会发生改变。因此，在道路工程施工中，膨胀土的含水量固定的情况下是不会出现膨胀的现象，也不会对施工过程带来影响。但是，当遇到雨水天气，粘土中的含水量会逐渐增加，这就会导致膨胀土体积逐渐增大，从而会给道路施工带来一定的危害和阻碍。由此可见，较干的粘土具有较强的吸水性，当含水量增加时会给施工带来破坏性的膨胀。

1.2力学性质

在堤填筑施工过程中，膨胀土难免受到含水量的变化而出现膨胀的现象。根据这种现象，通过进行相应的力学实验，得出膨胀土的力学标准。膨胀土的力学性质主要包含两方面，膨胀潜势和膨胀压力。

（1）膨胀潜势

膨胀潜势指的是在一个稳定的空间环境内，根据AASHO标准进行严密实验。将实验的粘土在含水量最适宜的情况下压密到最大的容重时，对指定的粘土进行测量，之后再将其放在水中，观察并测量其膨胀体积的大小，并计算出膨胀率。通过膨胀率能够技术出施工中会出现的膨胀潜势。由于膨胀土的膨胀量会受到周围环境和含水量的影响，因此，在路堤填筑施工中，就要通过改变粘土的周围环境，来避免施工过程中因为膨胀土带来的施工问题。

（2）膨胀压力

膨胀压力是在粘土到达膨胀的最大程度时，通过对粘土施加一定的压力逐渐将其恢复到初始体积。一般来说，粘土的膨胀压力的数值是固定的，它只会根据干容重的变化而发生改变。由此可见，膨胀压力是测量粘土膨胀的一种标准，在干容重没有变化时，粘土的膨胀压力可以作为粘土膨胀的主要依据。

2膨胀土路基填筑施工技术

2.1膨胀土改性处理

根据目前的道路工程技术规范中的相关规定，在路堤填筑工程中，膨胀土不能够直接应用到施工中。在我国的部分膨胀土范围内很难找到非膨胀土，如果不使用膨胀土必然会产生大量的废弃土的现象。同时，也会增加工程的施工造价和难度，也会对周围的环境带来一定的危害。因此，为了能够保证路堤填筑的稳定性，就需要对膨胀土进行改性处理，从而实现对膨胀土进行科学合理的运用。现阶段，在膨胀土的改性处理方法中，主要是运用碎石与膨胀土进行混合，以此来实现对路堤的填筑。同时，将石灰土、草叶等于膨胀土进行混合，来实现路基的铺设。

2.2地基处理技术

在地基处理技术过程中，需要注意的是在雨水天气不能进行膨胀土区域的施工。在进行地基施工前，要对施工的地质环境进行检查和清理。要保证排水系统的畅通，并建立相应的临时排水系统，以此来避免地表水对地基带来的影响。在地基施工过程中，为了保证能够在较短的时间内解除封闭，就需要对地基施工进行分段处理。当地基施工过程中遇到困难时，要及时改变填筑方式，从而实现对地基进行加固处理。

2.3膨胀土路基填筑的技术

在路堤填筑过程中，要依据膨胀土的膨胀强度和可压实性进行填筑施工。对于膨胀强度较低且稠度较低的弱膨胀土可以直接运用到路堤填筑施工中，同时膨胀土的CBR不能够低于百分之三。当膨胀土应用在路堤填筑过程中，如果CBR不达标时，要通过反复实验，逐渐找到符合要求的CBR，找到合适的稠度和压实度的范围。以此来判断该膨胀土的稠度和可压性是否符合相应的施工要求。

同时，在进行填筑过程中要实现对膨胀土的饱和度进行控制。例如，膨胀土的饱和度低于百分之九十，即使压实度能够达到相应的标准，但是CBR的值不高。当其饱和度高过高时，CBR的数值也会随着压实度的变化而增加。由此可见，在实际的施工过程中，为了能够保证施工质量，让膨胀土能够达到相应稳定性的数值，就需要让膨胀土保证在较高的饱和度和压实度的基础上。

2.4铺土施工工艺

由于在实际的施工过程中根据膨胀土的特性，如果直接对其进行压实很难达到相应的压实度。并且，也不能够达到符合要求的CBR的数值。所以，为了能够让其符合湿法重型标准，达到能够压实的要求，就需要在进行施工过程中对膨胀土进行翻晒。在膨胀土运输过程中要尽量采用吨位小的运输车，否则，大型运输车会对稠度较低的膨胀土进行压实，从而导致结块的现象。在膨胀土中的松浦层不应大于三十厘米，石料的松浦层不应多于五十厘米。在进行铺土施工过程中，要根据粘土和石料的比例进行交叉回填的方法，在二层膨胀土中间加入一层石料，从而实现按比例铺土的方式，保证施工质量的稳定性。

2.5碾压密实技术

为了保证路堤填筑施工的质量，在铺土施工完成后，就可以对填筑后的路面进行碾压密实。在进行压实的过程中，通常情况下会根据“两边一中间”的顺序进行碾压。如果需要纵向碾压就要一幅一幅来进行，并且两幅之间的宽度保持在四十厘米。对于难以碾压的位置，要运用斜向的方式进行碾压，尽量保证每个位置都能够实现碾压密实。另外，对于路堤的交接位置，要进行重点处理，要对该位置的路堤重新进行土质的混合搅拌和碾压密实技术，且两处搭接的最短长度要保证在两米。在碾压密实施工后，为了避免路堤因为出现裂缝和积水的现象，在施工过程中要及时对施工路面进行检测，并进行及时覆盖。经过及时的检测和重复碾压的过程，从而避免出现水分进入路堤的现象。

3结束语

综上所述，在膨胀土路堤填筑施工过程中，施工人员首先要充分认识到膨胀土的结构特性。如果对于膨胀土的施工处理不当，会对施工带来很大的影响。因此，在施工过程中，施工人员要对膨胀土进行改性处理，并在施工过程中的填筑、铺土、碾压技术等各个环节都要处理好相应的数值和施工方法。从而保证路堤填筑施工的质量，进一步推动道路工程建设的顺利进行。

参考文献:

[1]柯尊敬，张鉴诚．膨胀土填筑条件的探讨[J]．岩土工程学报，1986．5.

[2]生林．中国膨胀工程地质研究[M]．南京：江苏科学技术出版社．1992．7.

[3]刘特洪．工程建设中的膨胀土问题[M]．北京：中国建筑工业出版社．1997.

[4]张季如，尹光辉，李明海．弱膨胀土特性及路基填筑控制标准的探讨[J]．武汉理工大学学报，2003.

注：项目及编号（湖南省教育厅一般项目10C0669；10C0705）