膨胀土路基砂砾改良技术
公路路基路面设计中膨胀土的处理方法
公路路基路面设计中膨胀土的处理方法
膨胀土是由高度吸水、容易膨胀、易干裂、难透水性等特性的土壤所组成。
在公路路基和路面设计中，膨胀土的存在往往会对路面和路基的稳定性产生负面影响，因此需要采取一些处理措施来减少或避免膨胀土的影响。
1. 路基处理
在路基处理中，可以采用以下措施来处理膨胀土：
（1）改善土壤质地：通过加入掺杂物或土壤改良剂来改善土壤质地，例如石灰、水泥、膨润土等。
（2）加强路基排水：通过设置排水设施、提高路基的排水性能等措施来加强路基排水，避免土体吸水膨胀。
（3）改变路基截面形状：采用“梯形”的路基截面形状，缩小路基厚度，减少路基内部土体受水膨胀的影响。
（4）采用防水膜：在路基和路面之间铺设防水膜以防止土体吸水膨胀，一般选用聚乙烯、PVC等材质。
2. 路面设计
（1）采用非膨胀土建立基层：选用非膨胀性强的土石方材料修筑基层，避免膨胀土对路面的影响。
（2）增加路面厚度：通过增加路面厚度来增强路面的承载力，减小路面被膨胀土损坏的可能。
（3）设置抗渗层：在路面表层设置防水层或防水措施，避免水分渗透到膨胀土中引起膨胀反应。
（4）使用透水混凝土：采用透水混凝土或透水铺装，提高路面的透水性能，避免雨水渗透后膨胀土引起的路面损坏。
通过以上处理措施，可以有效地减少或避免膨胀土对公路路基和路面的负面影响，保证公路的安全及稳定性。
公路路基膨胀土改良方法及施工质量控制措施
工程设计施工与管理China Science & Technology Overview公路路基膨胀土改良方法及施工质量控制措施任伟红（甘肃路桥建设集团有限公司，甘肃兰州730030）摘 要：公路是我国基础交通网络系统的重要组成部分，公路路基的施工质量直接关系到公路质量。
其中膨胀土是影响公路路基施工的一种较为特殊的土壤，如果对膨胀土改良不合理，将会影响公路路基的施工质量，本文对公路路基膨胀土的改良方法进行分析 与研究，有针对性地提出施工质量控制措施，进而促进公路建设质量。
关键词：公路路基；膨胀土；改良方法中图分类号：TU416.1 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2020）16-0075-020.引言公路路基施工质量直接关系到公路建设质量，对公路 的寿命和使用周期十分重要。
公路的路基是路面的基础， 路线的主体，是重中之重，只有对其进行严格的质量控制和管理，保障高速路基施工建设的质量，才能保障公路的 整体质量。
膨胀土是一种常见的地质土壤，在我国分布较 广，公路工程项目建设过程中不可避免地要在膨胀土路段施工，但是在具体施工过程中，面对环境、气候、地质等多方面因素的影响，膨胀土胀缩问题严重，需要对其进行 改良，运用合理的施工技术，才能最终确保公路路基的施工质量，促进公路的建设发展。
1.公路路基的重要性和影响因素公路路基是公路工程的基础，其是以线路沿线为基 础，以一定的施工技术使用土方修筑的带状物，它横贯全 线，连接桥梁和隧道，和路面一起承受着荷载，并受到各种自然因素的影响。
公路路基的质量不高，即便之后的工作做得再好，公路的寿命也会受到极大影响，因此，在进 行路基建设时必须综合考虑其影响因素，对其进行科学设 计、合理施工，保障公路路基的建设质量。
影响公路路基施工质量的因素很多，主要有地质条件、气候因素、施工环境因素以及人为因素等。
其中膨胀 土是较为常见的地质影响因素之一，由于我国地域辽阔， 各地的地质条件、气候条件、生态环境都有不同的特点，膨胀土的类型与条件也有一定的差别。
高速公路路基膨胀土改良方法及施工质量控制
67第2卷 第9期产业科技创新 2020，2（9）：67~68Industrial Technology Innovation 高速公路路基膨胀土改良方法及施工质量控制谢记红（四川交投建设工程股份有限公司，四川 成都 610041）摘要：在高速公路建设当中，地基的稳定性是一项非常重要的参数，将直接关系到高速公路建成后的性能和质量。
在实际施工中，可能会遇到一些特殊的情况，例如路基膨胀土。
膨胀土是一种特殊的黏土类型，具有较多裂隙，容易风化，胀缩避免明显，如果不能妥善处理，对于高速公路工程安全会造成较大的威胁。
所以，在高速公路施工中，对路基膨胀土需要采取有效措施加以改良，同时加强施工质量控制，以保证工程施工的质量及安全。
关键词：高速公路；路基；膨胀土；改良方法；施工质量控制中图分类号：U415.1 文献标志码：A 文章编号：2096-6164（2020）09-0067-02随着社会经济的快速发展，公路工程建设取得了长足的进步，公路建设的数量和规模不断增加。
高速公路是地面交通系统的重要组成部分，其性能和质量直接影响交通状况。
一些高速公路由于施工位置的限制，不可避免地会遇到膨胀土等恶劣条件。
膨胀土的路用性能较差，需要对其进行改进以提高路基稳定性。
同时要注意施工质量控制，确保高速公路的施工质量和安全。
1 高速公路工程案例介绍以某高速公路工程为例，规划建设沿线存在大量的膨胀土分布，在挖方段相对集中，体积约718 000 m3。
根据相关技术规定标准，不能直接使用膨胀土进行路基填筑，但是如果全部废弃更换，导致施工成本提高和环境污染问题。
为了确保路基填筑土体的质量，结合工程实际情况，采取可行性、科学性的改良方法，控制和降低成本，同时保护生态环境[1]。
为了确保改良方法的有效性，在膨胀土集中段取样试验，结合实际施工情况，控制取样深度为1 m～6 m，选择了32组具有代表性的土体样本，并做好相关记录。
通过土体观测能够得出土体样本的现场判别结果，大部分均为膨胀土。
高速公路膨胀土路基改良技术分析
高速公路膨胀土路基改良技术分析摘要：路基作为高速公路的基础工程，必须具有强度高、刚度大、稳定性和耐久性好的特点，施工中加强施工过程及质量检测控制是实现上述目标的关键环节。
本论文结合湖南某高速公路试验段针对改良膨胀土进行的试验研究，重点就石灰改良膨胀土工艺及改良土路堤填筑施工工艺、质量检测控制手段等方面进行阐述。
关键词：高速公路；膨胀土；石灰改良；施工工艺；质量控制；检测引言：膨胀土是吸水膨胀和失水收缩，且胀缩可逆变形的一种高塑性粘土。
膨胀性是在一定环境下，土体积由于不断吸水发生膨胀的整个过程。
收缩性是指在气温、日照等环境下使土内的水分蒸发减少，导致土体发生收缩的过程。
胀缩可逆变形是指膨胀土在吸水膨胀和失水收缩后，再吸水膨胀，再失水收缩的一种变形特性。
膨胀土特点的形成是土中粘粒的成分主要是由亲水性的矿物构成，有很高的固结度，很大的密实度，水膜是半固态状态，自由水的含量较低，孔隙水的负压较高，吸水的能力非常强，所以膨胀量大。
膨胀土是一种在高速公路建设中不可忽视的不良地基土。
造成高速公路病害主要有沉陷变形、滑坡、溜塌、纵裂、坍肩等。
对膨胀土膨胀能力估计不足而造成公路病害的损失是相当惊人当的。
高速公路在膨胀土上施工时，必须采取合理的措施，降低膨胀土造成的危害。
本文结合湖南某高速公路K125＋220～K125＋270路段开展的试验研究工作,通过对该路段修筑过程的全程管理、监控和总结，笔者提出能够推广应用的石灰改良膨胀土路基的施工工艺及质量控制技术。
1工艺流程为确保路基填筑质量和工程进度，试验路施工采用“三阶段、九流程”的作业方式。
“三阶段”即准备、施工和验收阶段；与一般路基施工工艺相比，“九流程”即多出“掺灰拌和”和“闷料”两个流程。
1.1准备阶段包含施工准备和基底处理两个流程。
1.1.1施工准备这是施工组织的第一步，包括复测放样、填料试验和技术交底。
1.1.2基底处理将路基范围内原地面表层的种植土、草皮都予以清除，清除深度不小于15cm，如遇树根，应全部挖除并将坑穴填平；基底清理完毕后应立即压实；在深耕（＞30cm）地段，必要时应先将土翻松、打碎，再整平、压实。
高等级公路路基膨胀土土性改良及施工技术的研究
高等级公路路基膨胀土土性改良及施工技术的研究1. 膨胀土的特性和影响因素1.1 膨胀土的形成和成因膨胀土是指具有水分吸收能力并在吸湿后体积膨胀的特殊土壤，其主要成因为土壤中含有膨胀性矿物，如膨润土矿物和石膏等。
它通常会出现在干燥的气候条件下，因为在湿润条件下，膨胀土的水分会蒸发，体积也会随之收缩。
膨胀土也是公路建设过程中常见的问题，因为它的性质很容易导致公路路面变形和破裂。
1.2 影响膨胀土体积变化的因素膨胀土受多种因素影响，包括土壤类型、含水量、温度、固结程度、膨胀土含量等。
在高等级公路建设中，需要特别注意以下因素：•湿度和含水量：膨胀土的湿度和含水量对体积的影响非常大。
当含水量超过一定程度时，其膨胀程度会明显增加。
因此在工程设计和施工中需要控制膨胀土体积含水率的合理范围。
•温度：温度变化也会影响膨胀土的体积变化。
例如在冬季，由于土壤温度下降，其含水量也会下降。
在春季太阳升起时，土壤则会相应地膨胀。
•固结程度：当膨胀土处于较高的固结程度时，其体积膨胀程度就会降低。
•土壤类型：不同的土壤类型受水分的吸收程度和膨胀程度也是不同的。
2. 膨胀土的改良方法针对膨胀土的特性，有很多常见的改良方法，包括：2.1 膨胀土与其他土壤混合将膨胀土和不易膨胀或不膨胀的土壤混合，可以减少膨胀土的膨胀量，并提高其承载力和稳定性。
混合土的比例需要根据实际情况进行考虑，通常可以采用试验方式来调整比例。
2.2 石灰土法使用石灰来改良膨胀土也是一种常见的方法。
石灰可以中和膨胀土中的酸性物质，提高土壤的PH值，并改善土壤的结构，降低膨胀土的膨胀性和水分敏感性。
这种方法的主要弊端是需要较长的固化时间。
2.3 水泥法水泥法是使用水泥来加固膨胀土的一种常见方法。
在工程中，采用稳定液的方式将水泥和膨胀土均勻混合，可以极大地改善土壤的稳定性和强度。
但是需要注意的是，水泥含量不能过高，否则会影响膨胀土的水分吸收性。
3. 技术要点在实际的施工中，为了确保改良效果，需要注意以下技术要点：3.1 施工前的试验在施工前需要对膨胀土进行试验，得出其物性参数和水分敏感性等数据，以确定具体的改良方法和参数。
改良膨胀土新线路基施工质量控制技术
弱性膨胀土。调查试验表明， 该线取土
型击实制样无侧 限抗压强度仅为浸水前 结 ，提 高强度 。
通常 ，在 以石灰作改 良剂 的膨胀
３ 原材 料 与场地 质 量把关
土 改 良方 案 中 ，石 灰剂 量 按 ４ ～ｌ ％ ３ １ 原材 料 ％ Ｏ ． １１ 来 控 制 ，并 以改 良后 胀 缩总 率 不超 过 ５． ． 石 灰
通过综合比较 括： 全线取土场土质调查与膨胀土物理 物 理力学性 质 。 考虑 到技术 、 济 、 经 工效 量为梯度递次进行试验 ， 性质试验、改 良机理分析和方案选择 、
改 良效 果 比较 及参 数确 定 。 的综合 优势 ， 一般 采用 石灰作 改 良剂 。 石 选 定最 佳方 案 。 灰 改 良的机理主 要表 现在 以下方面 ：
２ ０ｋ ｈ客货 共线 的合 肥一 南京铁 路 ０ ｍ／
膨胀土获得上述改 良效果的改良参
生石灰 粒径 》ｌ ｍ， 是生 、 石灰 的 ｍ 三 熟
为例 ，全 线 ４ 个取 土场 中 ８ ％ 以上 原 ２ Ｏ 状土 系 自由膨胀率 为 ４ ％ ～８ ％ 的 中、 Ｏ Ｏ
带 电性质 ， 小 的 团粒 相 互凝 聚成 大 的 使 数为 ：一是 石灰 品质不 低于 ３级 ，二是
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改良膨胀土新 线路基施工质量控 制技术
公路路基路面设计中膨胀土的处理方法
公路路基路面设计中膨胀土的处理方法公路路基路面设计中，如果遇到膨胀土地质条件，需要采取一系列的措施来处理。
一、土壤改良措施膨胀土的最关键问题就是其含水量的变化会引起土体体积的变化，因此需要采取土壤改良措施来稳定土壤的含水量。
常用的土壤改良方法有以下几种：1. 混凝土道面：在膨胀土道基表面加设一层混凝土道面，可以有效避免水分的渗透和土壤膨胀。
混凝土道面施工时应注意与土壤层之间要设置一层防水隔离层，防止水分渗透到道基土中。
2. 分层法：将膨胀土分成面积较小的块状或条状土坯，再覆以合适的填料并经过压实处理。
3. 增加外荷载：通过向膨胀土上施加一定的外部荷载，利用外力作用使土体压实，从而减小土体的膨胀变形。
4. 路基加宽：通过加宽路基的方法，增加路基稳定性，减小土体的变形。
5. 加固桩：在膨胀土地基中打入加固桩，用于增加土体的稳定性，减小路基的变形。
以上土壤改良措施可以单独应用，也可以组合使用，具体选择哪种措施，需要根据膨胀土地质情况的具体要求来决定。
二、排水措施排水是膨胀土处理中的重要环节，通过科学的排水措施，可有效减少土壤中的水分含量，从而减缓土体的膨胀变形。
常见的土壤排水措施有以下几种：1. 排水沟：沿路基设置排水沟，通过排水沟将水分引到指定地点进行排泄。
2. 排水管网：在路基中设置排水管网，通过排水管将路基中的水分引到沟渠或汇集地点进行排泄。
3. 排水井：设置一定数量的排水井，用于路基内部的排水处理。
排水井应合理布置，并与排水管道相连，利用重力作用将水分引导到指定地点。
4. 压实排水法：采用较重的均质料进行路基的压实，形成一个基本不渗水或渗水较小的路基结构，从而减少土体中的水分含量。
5. 土工格栅：在路基中设置土工格栅，通过土工格栅的渗水性能，实现土壤中水分的排泄。
三、监测和维护在公路路基路面设计中，对于膨胀土地质条件，需要进行持续的监测和维护工作。
定期进行路基的检查，如发现异常情况及时处理，保持路基的稳定性。
浅析膨胀土路基路面施工技术与改良措施
浅析膨胀土路基路面施工技术与改良措施摘要：在公路建设中，膨胀土路基路面的施工一直是个技术难题。
由于其具备一定的不良特性，因此造成的工程问题也时有发生。
虽然历经了50多年的技术研究，时至今日，世界各国依然无法杜绝公路建设中膨胀土所引起的工程质量问题，故障时有发生，经济损失十分巨大，因此如何降低膨胀土路基材料膨胀性也成为众多业界人士关注的问题。
关键词：膨胀土；路基路面；施工；改良措施一、膨胀土的物理性质及力学性质分析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。
1.2干容重干容重是膨胀土的另一重要指标，粘土的干容重与其天然含水量是息息相关的。
γ=18.0KN/m3的粘土，通常显示很高的膨胀潜势。
1.3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。
膨胀潜势：简单的讲，就是在室内按AASHO 标准压密实验，把试样在最佳含水量时压密到最大容重后，使有侧限的试样在一定的附加荷载下，浸水后测定的膨胀百分率。
膨胀率可以用来预测结构物的最大潜在的膨胀量。
膨胀量的大小主要取决于环境条件，如润湿程度。
润湿的持续时间和水分的转移方式等。
因此，在工程施工中，改造膨胀土周围的环境条件，是解决膨胀土工程问题的一个出发点。
膨胀力，也就是膨胀压力。
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关于膨胀土路基的砂砾改良技术
【摘要】膨胀土在我国分布较广，是一种承载力较高的高塑性粘土。
由于其物理特性，并不能直接作为路基填料，必须经过换土、改良或预浸水处理才能保证路基的质量。
本文结合公路路基施工实例，从施工工艺和质量控制介绍了砂砾改良膨胀土在路基施工中应用。
通过该技术解决了膨胀土物易变形、承载力差，不稳定的缺点，减少了膨胀土路基改良的施工成本并就地取材减少运输成本，取得了较好的经济和社会效益。
1、工程概况
某公路工程区域内部分为膨胀土地段，膨胀土地质的道路施工面积为22 224m2，膨胀土干燥时非常硬，吸水后成为流塑状态，强度和硬度急剧下降，严重影响了路基施工质量。
膨胀土的矿物成分主要是蒙脱石，为一种高塑性粘土，一般承载力较高，具有吸水膨胀、失水收缩和反复胀缩变形、浸水承载力衰减、干缩裂隙发育等特性，性质极不稳定。
因此膨胀土不能直接作为路基填料，必须经过换填或改良处理，以达到增加路基强度和提高水稳性的目的，保证施工路基稳定、耐久。
本文结合膨胀土路基物理性质的特点，通过利用施工现场的弱、中膨胀土与非膨胀土填料进行合理拌合，改变其物理性质，使改良后的砂砾土可以作为路基填料，使施工路基质量达到了路面的技术要求。
2、工程施工
2.1技术分析及其原理
1本技术适用于膨胀土路基施工，也可用于膨胀土路基的病害加固处理。
2）本技术通过利用施工现场的弱、中膨胀土与非膨胀土填料进行合理拌合，改变其物理性质，使改良后的砂砾土可以作为路基填料，减少了施工现场的人工、材料及机械成本，加快了施工进度，能够创造较高的经济效益。
3）通过合理厚度的膨胀土路基换填，以消除质量隐患，保证路基稳定。
通过按一定比例将膨胀土与风化砂砾进行拌合，使拌合后的砂砾土符合路基填料的规范要求，并通过试验确定膨胀土路基最佳换填厚度。
2.2施工工艺流程
膨胀土路基的施工工艺流程如图1所示。
2.3操作要点
2.4. 1控制路基换填深度
换填深度应根据膨胀土的强弱和当地气候特点确定。
在一定深度以下的膨胀土含水量基本不受外界气候影响，该深度和该含水量称为该膨胀土在该地区的临界深度和临界含水量。
由于各地气候不同，膨胀土的临界值也有所不同。
通常弱一中膨胀土换填为0. 8-1. 5m，强膨胀土为2m。
2.4. 2控制含水量
膨胀土地区路基施工应避开雨季作业，加强现场排水，基底和己
填筑的路基不得被水浸泡。
无论何种填料，含水量对填料的密实程度起决定性作用。
含水量较小时由于颗粒间引力在挖掘、装运、摊铺过程中保持较疏松的状态，土中孔隙大都互通。
在一定外部压力作用下，虽然土孔隙中气体易被排出，密度可以增大，但由于水膜润滑作用小，外部力不足以克服粒间引力时，土粒相对位移不容易，故密实度不易达到规范要求；含水量较大时，水膜厚，引力减小，外部功能较容易使土粒移动，压实效果明显；但含水量过大时，水分会从回填料孔隙中渗入到膨胀土上并且堆积，经碾压会出现膨胀土遇水上返情况，膨胀土掺入回填料中，导致回填后路基质量下降，严重时出现翻浆现象。
施工中严格控制含水量。
每层回填材料的含水量控制应根据当地气候条件及施工所处季节进行控制，且其液限指数≤50%。
气候干燥时路基的含水量应控制在大于最佳含水量3%，且在碾压过程中随时洒水以保证含水量；气候潮湿时路基含水量应控制在小于最佳含水量4%。
膨胀土地区的路基施工应尽量避开雨季作业，并加强施工现场排水，保证地基和己填筑的路基不被水浸泡。
膨胀土路基开挖各道工序要紧密衔接，连续施工，分段完成。
2.4. 3合理控制弱、中膨胀土与非膨胀土填料的配合比
因膨胀土路基换填非膨胀土材料或拌合石灰改良成本较高，经济负担较大，而通过弱、中膨胀土与风化砂砾材料按一定比例进行拌合改良后形成的砂砾土可以作为路基换填的填料，且施工成本较低。
在砂砾土拌合前严格控制弱、中膨胀土及风化砂砾的含水量，施工机械采用挖掘机及自卸车，自卸车将拌合材料运至换填施工现场，挖掘机
采用换填现场拌合并按弱、中膨胀土与风化砂砾1：2.5的比例进行拌合，严格控制拌合频率及拌合遍数，使弱、中膨胀土与风化砂砾拌合均匀。
经现场试验确定，采用弱、中膨胀土与风化砂砾1：2.5的比例进行拌合，挖掘机配合铲车细拌3 ～4遍能够保证改良后的砂砾土符合路基回填材料的规范及设计要求。
2.4.4严格控制路基回填的厚度及碾压遍数
换填土挖除后回填材料必须分层填筑、分层压实，分层松铺厚度宜≤50cm；碾压时应先压两侧（即靠路肩部分）后压中间。
横向接头一般重叠0.4-0.5 m，前、后相邻两区段宜纵向重叠1.0-1.5m，应达到无漏压、无死角，确保压实质量。
路基边坡按设计要求修整，并应及时进行防护施工。
碾压时应严格控制压路机碾压的速度，碾压最佳速度为3-4km/h，尽量不超过4km/h。
振动压路机碾压时，先静压2遍，然后先慢后快，由弱至强均匀一致进行振压。
3、材料与设备
3.1材料
膨胀土工程地质分类主要按豁粒含量、自由膨胀率和膨胀总率分成强膨胀土、中膨胀土、弱膨胀土3类。
强膨胀土不得作为路堤填料，弱、中等膨胀土经处理后可作为填料，用于二级及二级以上公路路堤填料时，改性处理后胀缩总率应≤0.7% 。
胀缩总率≤0. 7%的弱膨胀土可直接填筑。
根据施工地区特点，按照《公路路基施工技术规范》JTG F10-2006要求，将弱、中膨胀土与风化砂砾按一定比例进行拌合，拌合后的改
良砂砾土经原材料检测，符合设计及规范要求，可以作为路基回填材料。
3.2机具设备
本技术应根据工程实际情况，选用挖掘机、压路机、平地机、自卸汽车等设备。