膨胀土施工技术与改良土的性质研究
改良膨胀土路基施工技术探讨
改良膨胀土路基施工技术探讨一、技术特点1）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。
2）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。
二、适用范围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。
四、工艺原理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。
五、施工工艺流程及操作要点5.1施工工艺流程膨胀土路基的施工工艺流程如图1所示。
5.2操作要点5.2.1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～中膨胀土换填为0.8～1.5m，强膨胀土为2m。
5.2.2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，基底和已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%。
膨胀土路基施工技术研究
膨胀土路基施工技术研究摘要:本文分析了在施工过程中对膨胀土的鉴别方法及施工注意事项，依托实际工程，介绍了针对膨胀土处置的一种常用方法，即采用石灰改良膨胀土，介绍了这种处置方法的施工工艺流程及施工中对掺灰量、含水率和土基CBR强度的检测。
研究结果表明，膨胀土存在胀缩特性，极大的影响路基质量安全，采用石灰改良膨胀土可以提高路基强度，掺灰量大于6%，含水率控制在18%～19%可以有效改善膨胀土性能。
关键词:道路工程;膨胀土路基;石灰改良土;施工1膨胀土的鉴别及施工注意事项1.1膨胀土的鉴别及种类在自然情况下，土体本身会有裂隙，通常一种是光滑面，另外一种是擦痕面。
还要一些土体裂隙内部充填着硬塑状态的灰白色及灰绿色的粘土。
在丘陵、盆地边缘和一些二级阶地位置会出现膨胀土，这些位置的地形通常比较平缓，没有出现明显的陡坡。
土体的裂隙会随着季节温度变化而出现张开或闭合现象。
对土体的自由膨胀率进行检测，超过40%即有可能是膨胀土。
1.2 膨胀土施工注意事项原则上不能将膨胀土作为路基填料，若用膨胀土作路基填料时，必须保证其掺灰改良后的胀缩率为零，确保处于最佳施工状态。
对膨胀土进行改良处理结束后，要使用非膨胀土将路基边坡和路基顶部封层，再加铺一层土工织布，保证膨胀土被包裹其中。
对膨胀土内部含水率进行检验并将其控制在3%以内。
注意施工时的天气，避免雨季施工，做好现场的排水工作。
2工程概况某高速公路经勘察测量后确定是膨胀土地基，依据现场膨胀土的特性、当地地形、气候条件，对试验段路采取在膨胀土中掺拌适量石灰，利用改良膨胀土填筑路基的设计方案。
设计方案是通过在膨胀土中添加适量石灰并进行拌合，使其产生吸水、阳离子交换、结晶、碳化等一系列复杂的物理化学反应，其中土的性质发生根本性变化，填料强度满足路基设计要求，再经过科学规范的工艺下进行施工，使修筑好的路基具有足够的强度和稳定性。
2.1准备阶段按照设计图纸要求准确进行测量放样;清除路基范围内的杂草、树根和垃圾;对翻动后的路基土进行振动压实，保证基底承载力符合要求;做好排水系统，保证施工时排水通畅。
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。
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。
膨胀土及高液限土改良试验与施工探索
本区域 的高液 限土与广东其 它区域 高液 限土主要 区别在于 具有弱膨胀性 （ 自由膨胀 率小于 ３ ） ５ 。对于高液 限土 的挖方路 段进 行换填处理 ， 用于路 基填 料时进行改 良处理 。
２ 直接填 筑利用不 良土
③ 先将 士用 自卸汽车 的方式运 送 到路堤 现场 ， 用推 土机 采
进行摊铺平 整 ， 求做 到纵 向 和横 向平顺 均匀 。厚度 为 ２ ｃ 要 ０ ｍ。 再将砂 用 自卸 汽车 的方式 运送 到路 堤 现场 ， 用推 土机 进行 摊 采
铺平整 ， 厚度为 １ｃ ０ｍ。
在采用非膨胀性粘土包边处 理情况 下 ， 除满 足《 基施工 规 路 范》 和设计文件要求外 ， 叉满足下列条件 的弱膨胀土 的高液限土 ， 可通过调 节含水 量不需 改 良直 接用 于路 堤填 筑 。通过 试验 段验 证满 足如下要 求的可 以直接填筑利用。
①采用横断面 全宽 、 纵向分层填筑法 。当原地 面高低不 平的 地 段 ， 由最低处 分层 填起 应 ② 为保证 路堤全断面 压实 一致 ， 路堤 填土宽 度每 侧应 宽于
③土的塑性指数大 于 １ ； ８ 液限大 于 ４ 。 Ｏ
１ ２ 高 液 限 土 ．
填层 没计宽 ５ｃ 压实宽 度不小 于设 计宽 度。最 后进 行刷 坡整 ０ｍ，
定条件下 吸收水份体积增 大量和一定 体积 的膨胀 土体 水分被 自然蒸体积缩小 量之 差）胀缩 总率能反 映膨 胀土 的粘土 矿物成 ，
分与结构特征 ， 在一定条件下 ， 它是膨胀 土比较稳 定的属性指标 ，
同时也是公路工程 中有 实用价值 的重要 指标 。也 可 以作 为膨胀
土判别指标之一 ；
②在 自然条件下土体呈坚硬或硬塑状态 ； ③常 见浅层塑性滑坡 、 地裂 ， 新开挖坑臂易发生坍 塌 ； （）室内试 验判别 ： ２
膨胀土加固改良技术研究综述
膨胀土加固改良技术研究综述摘要：本文较系统的综述了目前国内外膨胀土加固改良研究的发展现状，从物理方法，化学方法以及力学方法三个方面对膨胀土治理的技术进行了详细的总结，并提出了膨胀土治理研究几个发展方向。
关键字：膨胀土，加固治理，物理力学，化学治理为减轻膨胀土所诱发的工程灾害和损失，各种加固改良膨胀土的技术方法逐渐被提出并在膨胀土地区得到推广应用。
根据加固机理，目前对于膨胀土的治理方式主要可划分为以下几类[1]：1、物理加固技术“物理加固”的含义通常是指热力加固和电动加固方法，Winterkom通过将土体短期和长期的加热和冷冻，以探究温度效应对膨胀土性质进行改良作用，结果表明，通过加热可以显著提高土体的承载力，减小其水敏性，膨胀性和易压缩性，并且一定程度上减小了土体侧向压力和易崩解特征。
电力加固方法主要是驱除土体中的水分，通常采用发生电流使土颗粒发生运动。
电动加固法可分为三种类型：电渗法，电固化，电化学法。
尽管电力学方法目前更多的是应用于加固软土或非膨胀性土体，但从该加固方法的原理可以看出，其同样适用于膨胀性粘土的加固处理。
2、力学加固方法Kota认为采用机械夯实方法加固膨胀土要求土体本身在击实过程中发生的位移变形量不能过大。
力学加固膨胀土中行之有效的一个方法是在土层中插入某种特殊材料，这些材料结构和膨胀土产生复合作用，提高膨胀土力学强度和抗变形能力。
目前普遍采用的力学加固材料有：塑料或刚性板，复合纤维材料，土工格栅和土工薄膜等。
实践表明，由于各种辅助力学结构物和加固材料的抗衰能力有限，且由于温度，气候等外界影响因素的综合作用下，力学加固长期效果往往并不稳定。
3、化学加固方法化学方法通常从以下三个方面达到加固效果：1、促进土颗粒相互致密连接，从而阻止水分对于土体的侵害，2、降低土颗粒的亲水性，减小粘土颗粒表面吸附结合水层从而使土体始终处于较低的含水状态，3、生成复杂的无机化合胶结物质，提高土后期强度和长期耐久性。
浅谈膨胀土改良的发展研究和现状分析
浅谈膨胀土改良的发展研究和现状分析发布时间：2021-07-08T17:06:01.520Z 来源：《基层建设》2021年第11期作者：陈东尧[导读] 摘要：膨胀土是具有特殊工程性质的特殊土之一，在我国许多省份地区均有分布。
桂林电子科技大学建筑与交通工程学院广西桂林 541010摘要：膨胀土是具有特殊工程性质的特殊土之一，在我国许多省份地区均有分布。
由于膨胀土的不良特性，往往会对工程带来巨大的安全隐患和经济损失，因此改良膨胀土一直以来是人们研究探讨的重点问题。
本文简述了膨胀土的特征与危害，叙述了膨胀土改良的研究现状以及对膨胀土改良今后的发展进行展望。
关键词：膨胀土；膨胀土危害；研究现状引言:膨胀土一直以来是困扰人们工程建设的特殊土之一，素有“公路癌症”之称。
人们对膨胀土的改良研究有着漫长的历史。
欧美等发达国家早在20世纪先后颁布过许多有关膨胀土规范使用的条例。
由于经济和技术等条件的限制，我国对膨胀土的研究始于20世纪末，相对于国外对于膨胀土的研究和改良技术仍有较大差距。
相对于其他土体，膨胀土具有的特殊特性，容易造成建筑物开裂、倾斜，影响建筑物正常使用；容易造成路基局部开拱起，对实际工程存在较大危害。
1膨胀土的特征与危害1.1膨胀土的特征膨胀土是一种含有强亲水性矿物成分的特殊粘性土，在天然状态下，膨胀土呈有多种不同的颜色：黄色、黄褐色、灰色、黑色等，形状呈块状或者片状。
膨胀土具有高塑性、多裂隙性、遇水膨胀、失水收缩、土体稳定性差等特征，最显著的特性就是由蒙脱石矿物成分决定的吸水胀缩性。
通常情况下膨胀土表现出的表象特征是强度高、压缩性低，很容易被误认为工程地基的良好填充材料，但事实上膨胀土一旦与水接触，就会呈现出较大的吸水膨胀和失水收缩反复变形的特性，并由此产生裂隙性，土体强度降低，压缩性增大。
由于膨胀土的这些不良特性，往往会对实际工程带来巨大的安全隐患和巨大的经济损失。
1.2膨胀土的危害1.2.1膨胀土对建筑地基的危害膨胀土在在天然状态下是非常坚硬的土体，压缩性低、强度高，看似非常适合用作于建筑物的地基，但由于膨胀土的吸水膨胀性、失水收缩性等特征，当土体含水量增加时，土体强度降低，压缩性增大，在上覆荷载以及自身自重作用下容易产生不均匀的膨胀与收缩，致使地基产生不均匀沉降，造成建筑物结构破坏，严重影响建筑物安全使用。
石灰改良膨胀土基本物理性质试验研究
石灰改良膨胀土基本物理性质试验研究【摘要】为了探讨石灰改良膨胀土的可行性和处治效果，并为工程实施提供技术参数，进行了大量的室内改良试验：针对膨胀土的不良工程特性设计了改良土的物理性质试验，并获得了一些有意义的试验成果。
标签石灰改良；膨胀土路堤；物理性质；试验1 前言随着改革开放的深入，国民经济高速发展对公路运输能力的需求越来越大，我国开始了大规模的高等级公路建设，其中不少路段穿越了典型膨胀土地区，膨胀土对公路建设的危害逐渐变得越来越严重。
膨胀土路基稳定与变形问题成为膨胀土地区公路修建的主要技术难题之一。
因此，本文通过对石灰改良膨胀土基本物理性质试验结果的分析，望为现场施工提供技术参数。
2 自由膨胀率试验自由膨胀率是反映粘土膨胀性的指标之一，它与土的粘性矿物成分、胶粒含量、化学成分和水溶液性质有着密切的关系。
自由膨胀率的概念没有包含膨胀土的结构，也不存在附加荷载与侧限等条件，因而从工程角度讲，它是一个没有实际工程意义的指标。
但是，自由膨胀率在一定程度上能反应粘土矿物成分、粒度成分、化学成分和交换阳离子等基本特性，且试验操作方便，简单易行。
所以，仍可以用自由膨胀率指标粗略衡量土的膨胀潜势。
试验分加分散剂和不加分散剂两种情况，各种改良土的自由膨胀率试验结果如表1和图1:从表1可以发现，素土的自由膨胀率为56%属弱膨胀性土(《公路土工试验规程》采用加分散剂的试验结果)，掺灰3%后自由膨胀率降为17%已属非膨胀土。
随着石灰掺量的增多，不同改良土的自由膨胀率相继减少并趋稳定。
3 土粒比重试验土粒比重是土粒在温度100～105℃，烘至恒重时的重量与同体积4℃时蒸馏水重量的比值，它是土的基本物理性质指标之一，是计算孔隙比和评价土类的主要指标。
试验结果见表2。
从表2中可得，膨胀土经改良后，土粒比重稍有增加，但增加不大，而且也并不随掺灰率的增大而增大。
4 颗粒分析试验土的颗粒组成是土性的基本参数，是土分类的基本指标，同时是反映土的路用性质的一个重要指标。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第25卷 增1 岩石力学与工程学报 V ol.25 Supp.1 2006年2月 Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering Feb.，2006收稿日期：2005–06–24；修回日期：2005–11–08作者简介：王保田(1963–)，男，博士，1984年毕业于河海大学地质及岩土工程系工程地质与水文地质专业，现任教授、博士生导师，主要从事岩土工程测试技术和可靠度理论方面的教学与研究工作。
E-mail ：btwang@改良膨胀土施工技术与改良土的性质研究王保田，张福海，张文慧(河海大学 岩土工程研究所，江苏 南京 210098)摘要：黄淮河冲积平原区广泛分布弱～中等膨胀土，用这种土作为高等级公路路堤填筑材料时，必须用掺石灰的方法对土体进行改良，以提高土体的强度，降低土体的胀缩性。
改良膨胀土施工采用二次掺灰工艺、合适的石灰拌和方法和碾压机械组合对提高改良土的碾压质量很重要。
系列现场和室内试验研究表明：采用二次拌灰工艺能够使石灰均匀并易于碾压。
尽管压实天然土的CBR 强度不满足规范的要求，但改良土的CBR 强度高，自由膨胀率低，无压膨胀量小。
改良土的微观结构与天然土明显不同，土粒间连接增强，基本看不到单粒形态。
关键词：土力学；公路路基；改良膨胀土；掺灰量；CBR 强度；微观结构中图分类号：TU 413 文献标识码：A 文章编号：1000–6915(2006)增1–3157–05STUDY ON CONSTRUCTION TECHNIQUES AND CHARACTERISTICS OFLIME-STABILIZED EXPANSIVE SOILWANG Baotian ，ZHANG Fuhai ，ZHANG Wenhui(Institute of Geotechnical Engineering ，Hohai University ，Nanjing ，Jiangsu 210098，China )Abstract ：Weak and medium expansive soils are widely distributed in the area of the Huanghuai Plain ，China. The soil must be stabilized when it is used as the filling of the expressway embankment to improve its strength and reduce its expansion and shrinkage. The two-stage lime adding method ，the suitable mixing process and the combination of rolling machine are the key aspects for the construction of lime-stabilized soil. The test results show that the two-stage lime adding method is good for soil pulverizing and compacting. The California bearing ratio(CBR) of stabilized soil is very high although the CBR of the compacted natural soil is such low that it could not satisfy the requirement of the construction code. The free expansive ratio and the expansion of the stabilized soil are very low. The microstructure of the stabilized soil has significant difference to the natural soil. The connection of the particles of stabilized soil is strong and single particles almost could not be found in the stabilized soil.Key words ：soil mechanics ；highway subgrade ；stabilized expensive soil ；lime content ；California bearing ratio(CBR)；microstructure1 引 言许多高速公路路堤使用弱膨胀土作为填筑材料，在投入运营几年后，这些工程基本都出现了路面开裂、隆起，边坡失稳等问题。
从2003年开始，江苏省高速公路设计规定，使用弱膨胀土填筑路堤必须全部使用石灰改良土。
本文研究背景为宁淮高•3158 • 岩石力学与工程学报 2006年速公路(南京—淮安高速公路)，该工程是江苏省高速公路网规划“4纵4横4联”主骨架“纵三”高速公路的重要组成部分，为江苏省重大基础设施建设项目。
淮安境内的92 km路段全为填土路堤，平均路堤高度达3.7 m，最高路堤7.8 m。
全部路基采用石灰改良土填筑，设计掺灰量为：路床部位(0～80 cm) 8%，压实度≥95%；上路堤(80～150 cm)6%，压实度≥93%；下路堤(150 cm以下) 5%，压实度≥90%。
石灰改良土采用二次掺灰施工工艺，在取土场掺2%的生石灰(第一次掺灰)，以便降低土料的含水率和黏性，称作“砂化”。
第1次掺2%生石灰后将土料在取土坑中堆放3 d并在第2和3天各翻拌一次，使掺入的石灰均匀；然后将含灰量2%的土料运到路基上摊铺并翻拌、破碎，以进一步降低土块大小和含水率；当含水率降低到最优含水率opw以上5%左右时，向土料中掺入3%的消解灰(第二次掺灰)。
用稳定土拌和机粉碎2遍以上，使最大土块直径小于50 mm且含水率在opw～opw+3%的范围内，检测石灰剂量。
若石灰剂量符合要求，用18～21 t三轮压路机连续压实到设计压实度。
2 天然土的基本物理力学性质指标和主要工程问题分析本工程沿线膨胀土分布在地面以下7 m深度范围内，沿线取土进行的176组室内物理力学性质试验结果统计见图1。
膨胀土的天然含水率主要为20%～30%，处于硬塑状态；地基土的压缩系数大多在0.5 MPa－1以下；自由膨胀率大多在60%以下，最大达到90%；胀缩总率基本在4%以下；膨胀力大多在40 kPa以下，基本为弱膨胀土，局部分布中等膨胀土。
对于本工程，最小路堤高度 1.7 m，地基土在路堤荷载作用下不会产生显著的膨胀变形。
路堤覆盖作用使地基内地下水蒸发量减小甚至消失，地基土也不至于发生干缩变形。
因此膨胀土特有的胀缩问题在本工程的地基中基本不存在。
地基土基本为中等压缩性土，路堤荷载不大，设计单位计算的地基沉降大多小于15 cm，本工程在路面施工前还有6～9个月的预压期，工程建成后的工后沉降也将能够满足高速公路规范对路基沉降的要求。
(a)(b)(c)(d)图1 原状土的物理力学指标随深度的变化规律Fig.1 Physico-mechanical parameters of undisturbed soil vs.depth24681520253035含水率/%深度/m246压缩系数/MPa－1深度/m123456020*********自由膨胀率/%深度/m123456012345胀缩总率/%深度/m第25卷增刊1 王保田等. 改良膨胀土施工技术与改良土的性质研究 • 3159 •本工程的关键问题是使用压实的膨胀土填筑路堤。
现场选取3个取土场的素土进行重型标准击实试验和压实土的物理力学性质试验。
素土的平均最大干密度为1.80 g/cm3，平均最优含水率15.6%。
控制制样干密度为1.71 g/cm3(压实度95%)，含水率为17.6%时，试样在50 kPa压力下的膨胀量为2.0%～6.6%，平均值 4.2%，计算得到的平均胀缩总率为4.2%；试样膨胀力28～86 kPa；CBR强度为1.6～3.0，不满足规范[1]的要求。
综合上述指标，压实素土为中等～强膨胀土，因此，不能直接采用素土作为路堤填土[1]。
设计全线采用掺石灰改良的膨胀土作为路堤填土。
室内试验[2，3]表明膨胀土掺5%石灰改良后，物理力学性质得到极大改善：改良土的自由膨胀率降低到20%以下，胀缩总率低于0.2%，压缩系数低于0.2 MPa－1，承载比(CB R)达到40%～100%。
但是，在现场施工过程中，如何将石灰均匀掺加到土体中，用怎样的碾压施工工艺合适，如何提出合理的碾压施工质量控制标准，这些问题成为改良土高质量施工的关键问题[4]。
3 现场施工工艺试验路堤填土的天然含水率在最优含水率以上10%～20%。
现场素土若先风干再掺灰，土块将成为外干内湿的团块，极难破碎，石灰与土处于分离状态而不能拌匀，碾压不能成型且干密度低。
这是因为膨胀土黏性高，当平均含水率降低到塑限左右时，土块强度大，难以破碎，土块表面含水率低于塑限，失去黏性，因而碾压不能成型。
因此，现场施工必须在含水率较高时减小土的黏性，使土体易于破碎。
现场试验表明，在天然含水率条件下，先向土中掺2%生石灰，初步翻拌后，生石灰在吸收土体中水的同时，扩散并吸附在土粒表面，使黏土颗粒失去黏性，在含水率较高的条件下仍然易于破碎。
为此，宁淮高速公路采用了如下的二次掺灰工艺[5]：第1步：在取土坑第一次掺灰。
清除地表耕植土后，计算掺2%石灰时，每单位面积石灰用量，把生石灰均匀摊铺在地面。
用挖土机自上至下把土挖起堆放，在堆放期间再用挖土机把土堆翻拌两遍，注意翻拌时把大土块及时破碎。
第1次掺灰的主要目的是降低土的黏性，使土块易于破碎，工程上称作“砂化”。
第2步：把掺2%生石灰的灰土运到路堤上摊铺。
每层松铺厚度不超过25 cm，对设计灰剂量5%的灰土，再掺3%的消石灰。
计算掺3%石灰时，每单位面积消石灰用量，把消石灰均匀摊铺在松土面上，用稳定土拌和机粉碎铺土并使石灰拌和均匀，拌和2遍后检测土体含水率。
第3步：碾压。
现场碾压试验显示，石灰改良土碾压采用如下机械组合将达到较好碾压效果：先用XS190振动压路机振动碾压2遍，再用18～21 t 三轮压路机碾压到需要的密实度。
一般静压碾碾压4～5遍可达到要求，碾压6遍后干密度不再提高，再碾时干密度甚至会降低。
4 改良土的物理力学性质按照公路设计规范[2]的要求，填方路基上路床的CBR≥8%，下路床CBR≥5%，上路堤CBR≥4%，下路堤CBR≥3%。