膨胀土路基病害防治技术论文

膨胀土路基施工及治理措施摘要：本文介绍了膨胀土的特点，分析了膨胀土对公路路基的危害，提出对膨胀土的治理措施。

关键词：膨胀土公路路基治理措施Abstract: This paper introduces the characteristics of expansive soil, expansive soil on highway subgrade is analyzed the harm, put forward the treatment measures of expansive soil.Key words: expansive soil highway roadbed treatment measures膨胀土是指土中粘粒成分主要由亲水性矿物质组成，同时并具有吸水膨胀、失水收缩两种变形的高液限粘土。

凡是液限大于或等于40%，自由膨胀率大于或等于40%的粘土可判断为膨胀土。

该土具有吸水膨胀，失水收缩并往复变形的性质，对路基的破坏作用极为严重，并且构成的破坏是不易修复的。

随着交通建设的发展，为了保证道路在较长时间内路基的稳定和路面的平整度，达到安全、舒适行车的目的，必须解决因膨胀土而造成的一系列工程问题。

1、膨胀土的主要特性大致可以归纳为以下几点：(1)土的粘土矿物成分富含有亲水性矿物成分，如蒙脱石、伊利石和高岭石等；(2)有较强的胀缩性；(3)有裂隙性结构；(4)有显著衰减性；(5)多含有钙质或铁质结核；(6)一般呈棕、红、黄、褐及灰白色；(7)自然坡度平缓，无直立陡坡；(8)对公路路基及工程建筑有较强的潜在破环作用。

2、膨胀土对公路工程的危害2.1膨胀土填料的危害(1)由于膨胀土具有很高的粘聚性，等含水量较大时，一经施工机械搅动，将粘结成塑性很高的巨大团块，很难晾干，随着水分的逐渐散失，上块的可塑性降低，由于粘聚性的继续作用，土块的力学强度逐步增大，从而使土快坚硬，难于击碎、压实。

因此如果含水量高的膨胀土直接用作路基填料，将会增加施工难度，延长工期，并且质量难以保证。

膨胀土地区铁路路基病害分析与整治作为在全世界范围内分布非常广泛的一种特殊豁土，膨胀土有着这样的性质，也就是膨胀土当遇水的时候会发生膨胀并且失水收缩开裂，而且当其反复胀缩将会导致土体强度的减小，这些都对于铁路建设工程安全性有都有着巨大隐患。

因而对于铁路建设项目的施工以及后来的运营而言，需要地预防整治膨胀土地区铁路基床病害。

这些病害主要有路基下沉等表现，而且其中里面基床翻浆最为明显，因此文章从该角度对于膨胀土地区基床病害综合整治方法进行了研究和探讨。

标签：膨胀土；基床；病害；预防（整治）1 引言在全球范围内，膨胀土的分布都非常广泛，一直到当今为止，膨胀土所分布的地方以及国家遍布世界各地[1]，例如中国、俄罗斯、加拿大、印度等国家，膨胀土年蒸发的蒸腾量超过甚至都超过了在半干旱地区年降雨量，而且膨胀土分布比较集中的位置大概处于在北纬60度至南纬50度的区间。

可见膨胀土的分布之广，对于一些建设项目工程都有着很大的威胁。

对于膨胀土而言，有明显胀缩性、多裂隙性等特点，而且这些特征都会引起铁路工程施工及维护方面的不安全[2]。

到现在为止，中国的京九、南昆等几条铁路干（支）线，运行通车后这些膨胀土地区的路基段都产生了路基病害，甚至有的路基损坏率达到75%，路基基床病害很常见。

2 膨胀土定义与特性2.1 膨胀土的定义膨胀土定义为它是一种容易膨胀，并且在失水收缩后开裂的土壤，这种土壤的主要成分成分包括了有着较强的亲水性矿物蒙脱石，伊利石等，在自然条件下，主要是硬质塑料或硬状态，与裂隙发育，常见的表面光滑，划痕，裂纹开闭等，这些大多数存在于盆地的边缘，山前丘陵等地方，膨胀土无明显天然陡坎，它的基本特性包括胀缩性以及抗裂性等[3]。

2.2 膨胀土的基本特性2.2.1 膨胀土微结构细小的豁土矿物颗粒是膨胀土微结构的主要成分，同时还有粉粒和砂粒等。

伊利石多呈叶片状，薄而细碎；蒙脱石呈球状集合体；长石为长柱状，主要已蚀变为蒙脱石。

公路施工中膨胀土的特性与防治研究摘要：本项目路线所经地带位于我国东部暖温带大陆半湿润性季风气候区。

膨胀土是一种在公路施工中无法规避的地质类型。

通过室内试验研究了膨胀土物理力学性质，并依据矿物组成成分划分类别。

针对膨胀土在公路中的应用，提出相应风险规避和灾害防治措施。

对类似工程具有一定的借鉴意义。

关键词：膨胀土矿物成分分析理化性质防治措施一、前言公路路基膨胀土辨别标准依据是《公路路基设计规范》（JTGD-2004）：自由膨胀率（δef）大于40%，塑性指数大于15，标准吸湿含水率大于2.5，三个指标中有两项达到标准定为膨胀土。

对于路基填筑中使用膨胀土的公路，如处理不当可能会造成路肩和停车道纵裂、滑塌等病害，甚至会出现由于胀缩不均造成的路面沉陷变形。

本文以正在建设中的山东省临沂至至枣庄高速公路为例，通过室内试验和现场探查，分析阐述公路施工过程中常见的膨胀土的特征和参数，并提出了相应的防治方法。

二、工程背景临沂至枣庄高速公路位于山东省南部，东起临沂市罗庄区徐家林附近，连接京沪高速公路，经临沂市罗庄区、苍山县、枣庄市峄城区、薛城区，至路线终点京福高速公路，全长约88.633Km。

笔者所在第四合同段工程起点K44+389，终点K60+550，全长16.161公里，其中路基填方：利用土方210904方，利用石方635031方，借土方1158234方，借石方150505方；结构物台背回填172311方。

因为沿线附近可取土资源紧张，部分路段路基填筑只能利用弱膨胀土。

本项目路线所经地带位于我国东部暖温带大陆半湿润性季风气候区。

区域内具有较明显的大陆性气候特征，一年四季分明；年平均气温在13.1℃～13.7℃，极端最高气温40.O℃，极端最低气温为-23.4℃。

路线区域内年平均降水量950毫米。

1960年降水量最高达1449.2毫米，1932年降水量最小为455.3毫米。

历年平均蒸发量为1749.7毫米。

全年无霜期为189-212天之间，多年平均霜冻期为153天；土壤最大冻结深度为40厘米；年平均相对湿度为66％～72％。

高速公路膨胀土路基病害及控制措施摘要：膨胀土是在自然地质过程中形成的一种多裂缝并具有显著膨胀特性的土体，在工程界被认为是隐藏的地质灾害，对工程结构具有严重的破坏作用。

随着公路建设的高速发展，为保证公路在较长时间内的路基稳定和路面的平整度，达到行车安全、舒适的目的，必须解决因膨胀土而造成的一系列工程问题。

关键词：高速公路膨胀土特性路基病害控制要点Abstract: the expansive soil is in the natural geological processes in the formation of a multiple cracks and has remarkable expansion properties of the soil, in the engineering field is believed to be hiding the geological disasters, for engineering structures with damage. Along with the high speed development of highway construction, in order to ensure highway for a long time the stability of roadbed and pavement flatness, to driving safety, comfort purposes, must be resolved because of the expansive soil and caused a series of problems in engineering.Key words: Highway characteristics of expansive soil subgrade diseases control points前言；膨胀土是指土的粘土矿物成分中富含亲水性粘土矿物，具有吸水显著膨胀软化、失水急剧收缩破裂以及反复湿胀干缩特性的高塑性粘土，又称裂土、裂隙粘土。

探讨膨胀土对公路路基的危害及处理措施摘要：膨胀土是具有较大的吸水后显著膨胀、失水后显著收缩特性的高液限粘土。

膨胀土分布十分广泛，近年来，随着我国基础设施建设的迅猛发展，新建了大量的路，在公路的设计、施工过程中，常常会遇到膨胀土。

本文主要介绍了膨胀土的一些特征和对公路路基的危害，并提出了相关的处理措施。

关键词：膨胀土；特征；危害；处理措施一、膨胀土的主要特征1．1膨胀土的物理性质膨胀土按粘土矿物分类，可以归纳为两大类：一类以蒙脱石为主，另一类以伊力土和高岭土为主。

蒙脱石粘土在含水量增加时出现膨胀，而伊力土和高岭土则发生有限的膨胀，引起膨胀土发生变化的条件，分析概述如下：1．1．1含水量膨胀土具有很高的膨胀潜势，这与它含水量的大小及变化有关。

如果其含水量保持不变，则不会有体积变化。

在工程施工中，建造在含水量保持不变的粘土上的构造物不会遭受由膨胀而引起的破坏。

当粘土的含水量发生变化，立即就会产生垂直和水平两个方向的体积膨胀。

含水量的轻微变化，仅1%~2%的量值，就足以引起有害的膨胀。

在安康地区，膨胀土对人们的危害较大，建造在膨胀土上的地板，在雨季来临时，土中含水量增加引起的地板翘起开裂屡见不鲜。

一般来讲，很干的粘土表示有危险。

这类粘土能吸收很多的水，其结果是对结构物发生破坏性膨胀。

反之，比较潮湿的粘土，由于大部分膨胀已经完成，进一步膨胀将不会很大。

但应注意的是，潮湿的粘土，在水位下降或其它的条件变化时，可能变干，显示的收缩性也不可低估。

1．1．2干容重粘土的干容重与其天然含水量是息息相关的，干容重是膨胀土的另一重要指标。

γ=18.0KN/m³的粘土，通常显示很高的膨胀潜势。

在安康地区，人们对这种土的评语是“硬的象石头”。

这表明着粘土将不可避免地出现膨胀问题。

1．2膨胀土的力学性质在工程地质中，这种粘土的膨胀现象很普遍，我们通过土工实验，得出粘土的力学指标，以供土质力学上的计算。

通常对膨胀土的力学分析，主要是对其膨胀潜势和膨胀压力的研究后得出的。

膨胀土地区的路基病害膨胀土是由强亲水矿物（蒙脱石、伊利石等）组成的，具有显著湿胀干缩和反复湿胀干缩性质的特殊黏性土。

膨胀土分布十分广泛，在世界五大洲中的40多个国家都有分布。

中国已性有20多个省区发现了膨胀土的分布，分布面积达100 000km／左右。

膨胀土系指黏粒成分主要由强亲水性矿物组成，具有吸水膨胀和失水收缩特性的黏性土。

膨胀土对工程建筑的危害几乎是无所不包的，而且变形破坏具有多次反复性。

在膨胀土地区，房屋建筑常普遍出现开裂变形；路基边坡常大量出现坍方、滑坡，有“逢堑必滑，无堤不坍”之说；公路路面常大段出现很大幅度的、随季节变化的波浪变形。

1.路面一土基病害(1)波浪变形：设计不好的路基路面，由于路幅内土基含水量的不均匀变化，引起土体的不均匀胀缩，易产生幅度很大的横向波浪形变形。

这种变形随季节和年度而变化。

(2)溅浆冒泥：雨季路面渗水，土基受水浸并软化，在行车荷载作用下，形成泥浆，挤入粒料基层，并沿路面裂缝、伸缩缝溅浆冒泥。

路面溅浆冒泥多在雨季发生，如有地下水浸湿路基时，亦可在其他季节发生。

2．路堑病害(1)剥落：剥落是路堑边坡表层受物理风化作用，使土块碎解成细粒状、鳞片状，在重力作用下沿坡面滚落的现象。

剥落主要发生在旱季，旱季愈长，蒸发愈强烈，剥落愈严重。

一般强膨胀土较弱膨胀土剥落更甚，阳坡比阴坡剥落要严重。

剥落物堆积于边坡坡脚或边沟内常造成边沟堵塞。

(2)冲蚀：冲蚀是坡面松散土层在降雨或地表径流的集中水流冲刷侵蚀作用下，沿坡面形成沟状冲蚀的现象。

冲蚀沟深0.1 -0. 5m，深者可达1.0m。

冲蚀的发展使边坡变得支离破碎。

冲蚀主要发生在雨季，特别是大雨或暴雨季节。

冲蚀既破坏了坡面的完整性，也不利于植物的生长。

(3)泥流：泥流是坡面松散土粒与坡脚剥落堆积物在雨季被水流裹带搬运形成的。

一般在膨胀土长大坡面、风化剥落严重且地表径流集中处最易形成。

泥流常造成边沟或涵洞堵塞，严重者可冲毁路基、淹埋路面。

膨胀土路基的危害及处治[摘要] :本文分析了膨胀土的特性及判定，介绍了膨胀土对路基的危害，提出了用石灰改良膨胀土路基的处治方法[关键词] :膨胀土特性判定危害处治方法1 膨胀土的特性膨胀土是现代工程地质和土力学中出现的专业技术名词，它是有别于黄土、红土、软土、冻土以及普通黏土的一类特殊土质，从外观上看呈现黑色、灰色或黄褐色。

它的显著特征就是吸水后体积急剧膨胀，失水后体积严重干缩。

其工程力学性质极不稳定。

2 膨胀土的判定一般认为，液限大于或等于40%；自由膨胀率大于或等于40%，且具有以下工程地质特征者，应判定为膨胀土。

⑴裂隙发育，常有光滑面和擦痕。

有的裂隙中充填着灰白、灰绿色黏土。

在自然条件下呈坚硬或硬塑状态；⑵多出露于二级或二级以上阶地、山前和盆地边缘丘陵地带，地形平缓、无明显自然陡坎；⑶常见浅层塑性滑坡、地裂、新开挖坑（槽）壁易发生坍塌等；⑷结构物裂缝随气候变化而张开和闭合。

膨胀土根据其膨胀率大致可分为强、中、弱三级，如下表：3 膨胀土对路基工程的危害由于膨胀土具有很高的黏聚性，当含水量较大时，一经施工机械搅动，将黏结成塑性很高的大团块，很难晾干。

随着水分的逐渐散失，土块的可塑性降低，由于黏聚性的继续作用，土块的力学强度逐步增大，从而使土块坚硬，难于击碎、压实。

因此如果含水量高的膨胀土直接用作路基填料，将会增加施工难度，延长工期，并且质量难以保证。

膨胀土路基遇雨水浸泡后，土体膨胀，轻者表面出现厚10cm左右的蓬松层，重则在50~80cm深度范围内形成“橡皮泥”。

若在干燥季节，随着水分的散失，土体将严重干缩龟裂，其裂缝宽度约1~2cm，缝深可达30~50cm，雨水可通过裂缝直接灌入土体深处，使土体深处膨胀湿软，从而失去承载能力。

且由于膨胀土具有极强的亲水性，土体愈干燥密实，其亲水性愈强，膨胀量愈大，当膨胀受到约束时，土体中会产生膨胀力，当这种膨胀力超过上部荷载或临界荷载时，路基出现严重的崩解，从而造成路基局部坍塌、隆起或裂缝。

高速公路膨胀土路基病害分析及对策【摘要】膨胀土对公路建设的危害几乎无所不包，本文从高速公路膨胀土路基主要病害入手，重点阐述了膨胀土路基的处治技术及施工控制要点，以保证膨胀土路基的正常安全使用。

【关键词】高速公路；膨胀土；路基；病害；治理膨胀土素有岩土工程界的“癌症”之称，对公路建设的危害几乎无所不包，且变形破坏具有多次反复性。

广西是我国最典型的膨胀土地区之一，膨胀土种类多分布广，近年来，随着广西高速公路里程的不断推进，膨胀土的工程地质问题越发凸显。

在膨胀土地区公路路基和边坡若处理不当，常出现大量坍方、滑坡；公路路面常大段出现幅度较大的随季节变化的波浪变形，对公路的建设及运营危害极大。

因此，积极研究高速公路膨胀土工程的路基病害及防治技术，意义深远。

1.膨胀土含义膨胀土是指粘粒成分主要由亲水性矿物(蒙脱石、伊利石等)组成，同时具有显著的吸水膨胀和失水收缩两种变形特性的粘性土。

其水理性质是其与水上的物理化学作用的反映。

其中，蒙脱石粘土矿物是膨胀土吸水膨胀的主要原因，蒙脱石的含量越高，其物理化学性越强。

土体吸水增湿时，体积膨胀并产生膨胀力，其值介于5o～300kpa：土体干燥失水时，体积收缩形成收缩裂缝，升降幅度达到30～80mm。

膨胀土的工程地质的分类为：fs≥90％为强膨胀土，65％≤fs<90％为中膨胀土，45％≤fs<65％为弱膨胀土，其中fs为自由膨胀率中、弱膨胀土可以用来作为路基填料，但强膨胀土即使经过改良后也不能用来作为路基的填料。

2.膨胀土公路工程的路基病害在实际高速公路工程中，因膨胀土的表层风化效应、湿胀干缩效应以及施工时压实或防护不够等原因，常造成诸多的公路路基病害，主要如下：2.1路堤和路堑边坡失稳在膨胀土路堤中，若压实不够，膨胀土遭风化或受水浸湿后，抗剪强度显著降低，易导致路肩溜塌或路堤溜滑的现象。

对膨胀土路堑，旱季时，边坡表面易遭风化而发生剥落现象。

雨季时，一些未加防护或防护不力的路堑边坡，其表土在水流冲蚀下会形成坡面沟状冲蚀现象，表层遭受强风化和受水浸湿后易发生沿坡面向下的呈流塑状态的局部溜塌、溜滑和较大规模的滑坡现象。

浅谈公路膨胀土路基病害与防治技术摘要：本文分析了膨胀土病害对路基的影响，介绍了膨胀土路基的处理方法，并给出了施工中需要注意的事项。

关键词：膨胀土路基病害防治1、引言近年来随着我国公路建设事业的不断壮大发展，加之我国的土地资源越来越紧张，在很多的公路建设中大量的出现了使用膨胀土的现象。

由于其不良工程特性导致的工程问题或地质灾害的频繁发生及在世界各国的广泛分布，膨胀土及其工程问题一直是当今岩土工程和工程地质领域中世界性的重大工程问题之一。

2、膨胀土及其特性膨胀土指粘粒成分主要由强亲水性矿物组成，在环境温度变化影响下，具有较大胀缩性的土。

在自然状态下，膨胀土多呈硬塑性或坚硬状态，具有黄、红、灰白等色。

按其粘粒的矿物成分，分成两大类，一类是以蒙脱石含量为主的膨胀土，另一类是以伊利石为主的膨胀土。

膨胀土具有较大的吸水膨胀、失水收缩性能和强度衰减性。

这种膨胀与收缩的可逆性，是膨胀土的重要属性，而压力和含水量的变化则是两个主要的外在因素。

在一般情况下，膨胀土强度较高，压缩性较低，容易被误认为是建筑性能良好的地基土。

但当土中含水量变化时，膨胀土有发生胀缩变形的特性，对建筑物具有相当大的破坏性[1]。

所以，膨胀土是一种公路工程不可忽视的不良地基土。

3、膨胀土病害对路基稳定性的影响3.1 涨缩性与收缩性影响膨胀土涨缩性的因素有矿物成分、颗粒组成、初始含水量、压实度及附加荷重等。

其中，除了矿物成分和颗粒组成的内因因素影响外，初始含水量、压实度及附加荷重的外因因素影响也很大。

膨胀土的膨胀量与含水量成反比，含水量越小，遇水后土体吸水越多，膨胀量越大。

收缩量与含水量成正比，含水量越小，干燥失水后收缩量越小。

公路沿线土体的天然含水量是变化的，各处膨胀土的膨胀量和收缩量不是定值，同一种土的膨胀量随当地的含水量变化而变化。

采用重型压实标准，由不同压实度下膨胀量试验可知，压实度越大，膨胀量有所增加，而压实度对收缩量影响很小。

土体膨胀量受附加荷重控制，压力越大，膨胀量越小。

膨胀土路基施工论文摘要：膨胀土路基的施工处理在我国建设工程中非常普遍，处理的好坏直接影响到工程的质量和安全，必须要引起施工部门的足够重视。

该文在介绍膨胀土路基的特点及处理方法基础上，对施工方法进行总结，可以让相关的施工人员对膨胀土路基的处理有更进一步的认识和了解，对提高膨胀土路基的施工质量、提高工程质量具有重要的意义。

关键词：膨胀土路基施工处理方法建筑安全施工要点膨胀土主要是指土钉粘土成分中含有较多的亲水性的粘土矿物质，其特点是具有失水收缩硬裂和吸水膨胀软化，具有高度的可塑性。

我国的膨胀土分布非常广泛，总体面积也比较大。

膨胀土的压缩性低、强度高，很容易发生干缩变形、开裂湿胀，对各种建筑工程和铁路、公路路基具有很大破坏作用，引起路基下沉、边坡塌陷、松散脱落、油面开裂等各种质量问题，而且还不容易修复。

因此对膨胀土路基的处理显得非常重要，施工单位必须要做好施工处理，保障膨胀土路基的质量。

1 膨胀土路基的几种处理方法对于膨胀土路基的处理，目前国内外共有以下几种处理方法。

1.1 换填法换填法比较可靠，但是对于膨胀土分布面积较大的地区，把膨胀土全部开挖并换掉会占用很多土地，并且各种运输和借土费用会很高，该方法非常不经济，有时还会破坏生态环境。

1.2 掺加无机结合料无机结合料的掺加可以改变膨胀土路基的性质，常用的掺加料为石灰，这也是最成熟、最普遍的方法，粉煤灰和水作为掺加剂来改良膨胀土性质的方法也较为常见。

1.3 封闭包盖法干湿交替的气候是导致膨胀土路基浅层破坏的主要外部原因，封闭包该法可以解决气候对路基造成的损害。

通过石灰土、土木织物等来包边封闭路堤，可以阻隔气候的干湿作用影响，从而加固膨胀土路基，目前该法在国内外已经取得很大的成功。

该法最大的优点就是造价低、施工方便、环境效益好，由于包盖的厚度和封闭的有效性缺乏统一的标准，该方法在推广使用方面有一点的限制。

1.4 通过土工织物来加固大量工程实例和试验表明，在边坡路基中铺设一定的加筋材料，能够吸收部分土体产生的收缩应力，防止坡面的开裂为外界水分的渗入提供通道，还可以提高路基的整体性和抗剪强度。

膨胀土地区公路工程病害分析及预防处治措施摘要：膨胀土在我国多个地区均有分布，是公路病害的一种诱因，如果设计、施工处治不好，将造成巨大的危害。

本文介绍了膨胀土的工程特性及判别指标，分析了由膨胀土带来的各种路基病害，依照公路路基有关设计规范，提出了膨胀土地区公路预防处治的措施。

关键词：公路膨胀土工程特性病害分析处治措施中图分类号：x734 文献标识码：a 文章编号：1、前言膨胀土【expansive soil】是一种以强亲水性矿物蒙脱石、伊利石或伊利石-蒙脱石为基本矿物成分，具有吸水膨胀和失水收缩两种显著变形特性的高塑性粘土。

在自然条件下，多呈硬塑或坚硬状态，裂隙较发育，常见光滑面和擦痕，裂缝随气候变化张开和闭合，并具有反复胀缩的特性。

多出露于二级及以上的阶地、山前丘陵和盆地边缘；地形坡度平缓，无明显自然陡坎。

2、膨胀土的工程特性●胀缩性胀缩性即膨胀土吸水膨胀失水收缩。

土中蒙脱石含量越多，其胀缩潜势越大，膨胀力越大。

土的初始含水量越低，膨胀量和膨胀力越大。

击实土的膨胀性远比原状土大，密实度越高，膨胀量和膨胀力越大。

●多裂隙性膨胀土中的裂隙主要有垂直、水平和斜交三种，致使土体被分割成具有一定几何形态的块体，破坏了土体的完整性。

裂隙面光滑，且多充填灰白色或灰绿色薄膜、条带或斑块，其矿物成分主要是蒙脱石，有很强的亲水性，具有软化土体强度的显著特性。

●超固结性膨胀土地层多为老粘性土，超固结性明显、天然孔隙比小、干密度较大、初始结构强度较高。

超固结膨胀土路基开挖后，将产生土体超固结应力释放，边坡与路基将出现卸荷膨胀，并常在坡脚形成应力集中区和较大的塑性区，容易导致边坡失稳破坏。

●风化特性膨胀土受气候因素影响，容易产生风化破坏作用。

路基开挖后，土体在风化应力作用下，很快会产生碎裂、剥落和泥化现象，使土体结构破坏，强度降低。

●强度衰减性膨胀土的抗剪强度为典型的变动强度，具有峰值强度极高和残余强度极低的特性。

由于膨胀土的超固结性，其初期强度极高，一般开挖都很困难。