膨胀土地基的处理
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工程地质知识：膨胀土地基处理之土质改良法
土地改良法分为物理改良法、化学改良法以及综合改良法。
其中，物理改良法是在膨胀土中添加其他非膨胀性固体材料，通过改变膨胀土原有的土颗粒组成级配，从而减弱膨胀土的胀缩能力，达到改善其工程特性的。
化学改良法包括使用：
1.石灰，石灰能有效抑制膨胀土的胀缩趋势，又具有经济与实施方便的优点，在工程界应用十分普遍。
2.水泥土，是用土料、水泥和水经过拌和的混合物，应用于膨胀土地区的衬砌尤其广泛。
水泥土与石灰土的不同之处在于，前者的早期效应比后者明显，且水泥可产生更大的凝聚作用，引起的凝聚反应使黏土层之间的胶结力增大，从而使土处于更加稳定的状态，其强度和耐久性比石灰土提高幅度更大，但就膨胀而言，石灰是更好的稳定掺合剂，水泥用于加固膨胀土的掺入量一般为4%6%。
3.ncs固化剂，施工实践表明，ncs固化剂具有较强的吸水性和显著提高土体强度的作用，以及固化土具有较好的水稳定性和冻融稳定性，在天然含水量较高的地区，采用6%10%的ncs固化剂处理膨胀土，其收缩性小于石灰土，与采用石灰土处理土基及用石灰土作底基层相比，提高了路基、路面的整体强度，且在工程的管理、运输使用和配制混合料等方面都比常用的消石灰或生石灰方法简便，可以明显提高工程质量和加快施工进度，并易于控制密实度及均匀性，对施工操作人员与周围环境污染影响甚微，值得推广应用。
4.压力喷注灌浆，压力喷注灌浆加固膨胀土是通过灌浆压力作用，
充分利用膨胀土中存在的大量裂隙，将化学改良剂或胶凝材料配制成一定浓度的浆液注入土体的裂隙和孔隙中，使浆液与土发生一系列的物理化学反应，达到土体改性、加固、抑制膨胀性的目的。
合肥地区膨胀土的勘察与地基处理分析
合肥地区膨胀土的勘察与地基处理分析摘要:根据膨胀土的危害、类别,以及对膨胀土的勘察和地基处理的分析等。
并结合工程特性对膨胀土的评价,从而结合多年有效的对膨胀土的处理和经验来加以处理分析。
关键词:合肥膨胀土勘察地基处理分析在城市的主干道上,作为路堤填料的使用材料中不能使用膨胀土。
因为膨胀土是一种粘性的土,受到环境温度的影响会产生胀缩的强烈变形。
并且亲水矿物在膨胀土中含量多,可以利于水楔微裂隙的结构,还具有失水收缩和吸水膨胀的性能。
因为道路所经膨胀土地区、分布范围广、常常路线长,但是为人为破坏生态环境和减少资源的浪费,也可进行处理后使用。
1 膨胀土的地基特性膨胀土具有失水收缩性能、失水再收缩、吸水膨胀、吸水再膨胀和强度衰减性的特性。
并且还有两个重要的属性,裂隙性和胀缩性,建筑物的变形破坏程度跟膨胀土的胀缩变形的大小有很直接影响,地基土的失水收缩、地基土浸水膨胀和建筑物的上升隆起,建筑物都会有产生下沉或开裂的危害。
其次在膨胀土性能中还有两个重要的外界因素就是含水量和压力,因为土的膨胀性在不同的压力下是不同的,基底压力越小,土的膨胀率越高,膨胀度越大,越容水的冲蚀,就会造成砼离析;反之,土的膨胀性越低,基底压力越大。
2 膨胀土的分类和判别在膨胀土的分类和判别上,对不同的判别和不同目的都会有采用不同的分类方法,并且在国内外做了很大的研究工作。
在国内外对膨胀土的判别方法还没有统一标准,但是可以根据比较广泛采用室内简易定量指标和现场定性的结合方法,我们还可以根据对其进行力学强度、粘土矿物和基本指标等全面研究来进行判断。
还有土自由膨胀率指标和工程地质的特征来做一些综合的分类和判定:(1)裂缝。
气候变化会影响到建筑物裂隙随的闭合和张开。
(2)由地形地貌察看。
膨胀土多出露于盆地边缘、二级或二级以上阶地和山前丘陵,膨胀土没有明显的自然陡坎,地形平缓;(3)土粒性状。
膨胀土的粘土中含有少量粉砂,有较强的滑感;粘土细腻,有特强的滑感的特性,并且含较多铁锰结核和钙质,以钙质结核为主,在旱季呈硬塑和坚硬状态,在雨季会很粘滑。
膨胀土的地基处理
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The application of wellpoint dewatering in high underground water level foundation pit engineering
LI Jianguang （ Transportation Engineering Branch，China Railway Three Bureau Group Limited Company，Jinzhong 030600 ，China） Abstract ： According to the coastal high underground water level areas foundation pit engineering， this paper comparative analyzed the advantages and combining with engineering example carried out experiand disadvantages and application scope of various foundation pit dewatering scheme， ment to two dewatering schemes，through comparative test ultimately determined the most suitable dewatering method for this project． Key words： high underground water level，foundation pit，wellpoint dewatering
3 3． 1
膨胀土地基的处理措施和应用分析
ｓｉａ ｄｔｅｄ ｎ ｅｓ ｏｅ ｉｉｇｂ ｉ ｉｇ． ｏ ｂｎ ｄｗｔ ｅｃｓｓ ｆ ｅ ａ ｐ ｓｐｏ ｃ ｉ ｎ ｕ ｎｖｒｉ ｆ ｏｌ ｎ ａ ｇｒ ｘ ｔ ｕｌ ｎ ｓ Ｃ ｍ ｉｅ ｉ ｔ ａｅ ｗ ｃ ｍ ｕ ｒｊ ｔｎＡ ｈ ｉ ｉｅｓ ｙｏ ｈ ｔ ｓｎ ｄ ｈｈ ｏｎ ｅ ｕ ｔ ｓｉ ｃ ｎ ｃ ｎ ｌｇ，ｔ ｌ ｏａ ｄｏ ｅ ｒ ｅｔ ｏ ｅ ｌ ｉ ｅｅｐｎ ｉ ｉｏ ｅｇｏ ｎ ｄｔ ａ ｅ ｔ ｃｅ ｅａ ｄｔ ｈ ｏｏｙ ｉｅａ ｒｔ ｎｔ ｏ ｃ ｈｗ ｔ ｄ ａ ｗ ｔ ｔ ｘ ａ ｓ ｎｓ ｌ ｆｈ ｕ ｄａ ｅｔ ｎ ｎ ｅ ｂ ｅ ｈｐ ｊ ｏ ｈｈ ｏ ｏ ｔ ｒ ｎ ｒ ｍ
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保了膨胀土地基上基础 的稳定性 ，为保证工程质 量奠定 了坚实的基础 。为企业 开拓外地市场 ．积
累外 地施工 经验 有着积 极 的意义 。
构 ，地上 六层 、地 下一层 ，建筑 物最 大高度 为 ２ ． ｍ，基础开挖 深度为 ２ — ． ３１ ４ ． ４ ｍ，基础形式为 ５ ５
膨胀土地基处理不当的问题及解决方法之探微
膨胀土地基处理不当的问题及解决方法之探微
文／ 苏宇孜
摘 要 ：膨胀土地基就是土壤吸 水后膨胀 ，引起基土膨胀 ，能 向上涨１ ０ ｍ ０ｒ 左右 ，产生较大的上举 力；失水 ａ 后收 缩 ，使建 筑物沉降 。此 时 ，就是上 部建 筑 中的荷裁 均匀不 变 ，房屋也会随 地基土 的胀 缩而升降运 动 ，常造 成建 筑物裂缝和破 坏 。所 以 ，膨胀土地 基对上部建 筑物有很 大的危害性 。因此 本文主要 分析膨胀 土地基处理 不
坏。
二、膨胀土地基的一般设计原则 （ ）设计原则 一
总体而言 ，型钢混凝土结构在耐久性、耐火 陛、抗裂 性 、挠 曲振动 、韧性、恢复力特性 的稳定性 ，极限承载 力后 的承载 力降低等方面都有很好 的性能 。与钢筋混凝 土结构相 比较而言 。型钢混凝 土结构具有强度更高的优 势 ，尽管其采用的钢量会有所 增加 ，但是其承载力的提 高也就减 少了截面的面积 ，这就进一步减轻的 自重，同 时也 能够扩大空间 ，进一步缩短工期 ，因此 ，其综合的 效益是较高的。 与钢 结 构 比较 而言 ，其具 有 刚劲 好 ，稳 定 性好 ，经济 适用的特 点。一般来说 ，型钢混凝土结构的用钢量是 比 钢结构节省一半的 ，总的钢量 能够减￣２ ％－４ ％，所以 － － ０ ０ － 型钢机构适合在高层建筑中使用 。 四 、高层钢框架—高层钢筋混凝土剪力墙或简体结构 高层钢框架—高 层钢筋混凝土竖向承重结构的主要原 理是通过钢框架形成大的空间和钢筛混凝土剪力墙或者
种 是 把 型 钢 混 凝 土 结 构 制 成 剪 力 墙 ，或 者 简 体 的 形 式 ，比如 说 上 海 的瑞 金大 厦 便 是 采 用钢 框 架 一 型 钢混 凝 土剪力墙结构 ；另一种是把高层钢框架的底部一层至几 层做成型钢混凝土结构，这样可以有助于结构受力 ，同 时也能够对防火、防锈等有积极的影响 ，如北京的国际 贸易中心和京广大厦等超 高层建筑的底部几层都是采用 型钢 混凝 土 结构 做成 的 。 结语 ：综上所述 ，高 层建筑的竖 向承重结构是一 个 复杂 的系统工程 ，需要设计人 员和施工人 员对其基本 的
变电站膨胀土地基处理
变电站膨胀土地基处理摘要变电站膨胀土地基,持力层土体能达到承载力要求,但需要消除膨胀土对基础的影响。
采用基础埋置深度超过大气影响急剧层深度,基础四周砂垫层包裹,地表用隔水层隔水处理。
关键词膨胀土地基;防水;砂垫层;改性土某220KV变电站由于系统负荷、进出线规划、土地调归、进站道路等因素的影响,站址刚好位于高膨胀土区域。
根据地勘资料,站址地层分布均为粘土,按照土层所处的状态来分,从上到下可分为3层,硬塑状态粘土1-1、可塑状态粘土1-2、软塑状态粘土1-3。
依据《云南省膨胀土地区建筑技术规定》及《膨胀土地区建筑技术规范》(GBJ112-87),结合室内土工试验结果,判定该3层土均为膨胀土。
场地内1-1层粘土广泛分布于场地上部7.5～25.2m之间,具有较高的物理力学特性,地基承载力特征值160～180Kpa,但该层土具有中～强膨胀潜势,地基膨胀等级为Ⅲ级,以收缩为主。
(当地大气影响深度为3.80m,大气影响急剧层深度为1.7m。
)1地基处理方案设计根据以上情况,由于膨胀土具有吸水膨胀软化,失水急剧收缩开裂的特点,并产生往复膨胀的性能,对一般较轻型的建(构)筑物具有破坏作用,所以本变电站地基设计及施工应采取防水保湿措施,并遵循有关膨胀土地基设计和施工的规定对地基进行处理。
根据变电站建、构筑物荷载特点,1-1层土已经足够达到承载力要求,只需要消除膨胀土对基础的影响,同时考虑不均匀沉降即可。
依据《膨胀土地区建筑技术规范》及地质报告,主控通信楼、35KV配电装置室基础埋深均考虑大于1.7m,且基底压力大于60Kpa,可不考虑膨胀土影响;220KV、110KV及主变构架基础埋深也考虑大于 1.7m,但基底压力大多都小于60Kpa,需要考虑膨胀土的影响,基础四周加设300mm厚的砂垫层,基础上部回填土采用改性土回填,在回填土中参入20%生石灰进行夯实回填;设备支架基础埋深一般为1.3～1.5m,且基地压力均小于60Kpa,需要考虑膨胀土的影响,采用C15毛石混凝土将基础加深至1.7m以下,基础四周加设300mm厚的砂垫层,基础上部回填土采用改性土回填,在回填土中参入20%生石灰进行夯实回填;电缆沟底板加设钢筋网及地梁,埋入土中部分三面加设300mm厚砂包裹层,电缆沟的变形缝(每10m设置)、沟与集水井或检查井之间的接缝、过公路电缆沟与普通电缆沟衔接的分缝等,均填嵌柔性防水材料,电缆沟内壁用防水砂浆抹平,防止漏水。
地基处理—特殊土地基处理方法(地基与基础工程)
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2
特殊土地基处理
膨胀土的地基处理方法：一般基础埋深选 择时应考虑膨胀土的胀缩性、膨胀土层埋藏 深度和厚度以及大气影响深度等因素，基础 不宜埋置在季节性干湿变化剧烈的土层内。 一般埋深应超过大气影响深度。膨胀地区的 基础设计，应充分利用地基土的承载力，并 采用缩小基底面积、合理选择基底形式等措 施，以便增大基底压力，减少地基膨胀变形 。也可采用换土垫层，必须将膨胀土全部挖 除，采用砂、碎石、块石、煤渣、灰土等材 料作垫层，垫层的宽度应大于基础宽度，两 侧回填相同的材料。如采用深基础，宜选用 穿透膨胀土层的桩基。
膨胀土的粘粒含量很高塑性指数大于17，且多在22~35之间，其天 然含水率接近或略小于塑限，液性指数常小于零，土的压缩性低，强度 高，常被误认为是建筑性能较好的地基，但这种土的自由膨胀率一般超 过40%（红粘土除外）。因此在膨胀土地区进行建设，要对膨胀土做出 必要的判断和评价，以便采取相应的措施，从而保证房屋和构筑物的安 全和正常使用，某膨胀土地基膨胀导致的房屋开裂。
特殊土地基处理
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特殊土地基处理
具有特殊工程性质的土类为特殊土 。各种天然形成的特殊土的地 理分布，存在着一定的分布规律，表现出一定的区域性，所以又称为 区域性特殊土。我国的特殊土主要有膨胀土、湿陷性黄土、软土、红 粘土和多年冻土等。
一、 膨胀土地基
膨胀土一般指粘粒成分主要为的亲水性矿物组成，同时具有显著 的吸水膨胀和失水收缩两种变型特征的粘性土。
我国西北地区建造在湿陷性黄土 地基上的民居，这里的房屋常常遭受 滑坡之苦，墙面每年都会出现裂缝。
4特殊Βιβλιοθήκη 地基处理由于湿陷性黄土的孔隙较大，因而破坏湿陷性黄土的大孔结构能从 根本上避免或削弱湿陷现象。常用的地基处理方法有换土（或灰土） 垫层法、重锤夯实法、强夯法、预注水处理法（如图）、化学加固法 （硅化和碱液加固）、土（灰土）桩挤密等方法，也可采用桩端进入 非湿陷性土层的桩基。
膨胀土处理施工工法
膨胀土处理施工工法膨胀上是指粘粒成分主要由强条水性矿物质组成，并且具有显著胀缩性的粘性土，在广西地区分布较为广泛。
为了保证道路在较长时间内路基的稳泄和路而的平整度，达到安全、舒适行车的目的，必须解决因膨胀上而造成的一系列工程问题。
本文根据高速公路膨胀土路基处理基本方法，并结合自己在多年来的施工管理经验提出一些施工处理方法。
一、问题的提出膨胀丄一直是困扰岩上工程界的重大工程问题。
膨胀上遇水膨胀、失水收缩的变形特性及其边坡浸水强度衰减特性在膨胀土地区的工业民用建筑、水利、铁道、公路等工程建设和工程运营中起到极大的破坏作用。
近年来，我国岩上工程界在膨胀上微观结构特征及英工程性质的研究中取得了丰硕的成果，对膨胀上产生工程病害的原因给予科学的解释，并提岀许多切实可行的处理办法。
随着我国髙速公路建设日新月异，许多公路路线不可避免会通过膨胀土地区。
本文根据广西水（水任）南（南宁）高速公路的膨胀上的物理性质及力学性质，以及地质勘测的翔实报告及有关处理膨胀上的经验，谈谈如何利用合理施工方法去处理膨胀上的体会。
二、膨胀土的判别与分类在膨胀上地区进行工程建设，首先必须正确识别膨胀上与非膨胀上，并准确判断膨胀上膨胀势的强弱和工程性质的特点，然后才能在工程设il•和施工中做到有的放矢，采取切实有效的方法进行处理。
以往的工程建设经验（包括水利、公路、铁路等）已经证明：膨胀上并不可怕，可怕的是对膨胀上判断失误，没有进行正确的处理而导致工程病害的发生。
对于膨胀土的判别与分类，近些年来国内外做了大量的研究工作，基于不同目的采用不同的判别和分类方法。
如：通过膨胀性矿物（蒙脱石及蒙脱石和伊利石、髙岭石的混层矿物）的含量、膨胀丄的液限和塑性指数、自由膨胀率等等。
虽然膨胀上的判别方法国内外尚未有统一标准，但比较广泛采用的是现场左性和室内简易左虽指标相结合的方法，即根据工程地质特征及土的自由膨胀率指标综合判圮：第一，裂隙发育，常有光滑而与擦痕，有的裂隙中充填灰白色、灰绿色粘上，在自然条件下呈硬塑状态；第二，多出盅于二级或二级以上阶地、山前丘陵和盆地边缘，地形平缓，无明显自然陡坎；第三，常见注层滑坡、地裂、新开挖坑槽壁易发生坍塌等；第四，建筑物裂隙随气候变化而张开或闭合；第五，自由膨胀率大于或等于40%具备这些条件的土可判泄为膨胀上，然后再对英进行粘上矿物、基本指标、力学强度等全面研究。
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文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持. 第3章 膨胀土地基的处理 3.1 膨胀土的判别方法与标准 准确判别膨胀土及评价膨胀势大小是膨胀土地基处理首要解决的问题。若将膨胀土漏判或将强膨胀土判为弱膨胀土，会给工程埋下隐患；若将普通土误判为膨胀土或将弱膨胀土为强膨胀土，会造成经济的巨大浪费。已有的工程教训证明，许多膨胀土的工程危害是由工程人员对膨胀土误判造成。目前，国内外关于膨胀土判别分级的指标有几十种之多，我国不同行业之间的判定方法与标准亦不相同。国内工程设计常用的判别标准主要有以下3类。第4类为本设计建议使用的判别标准。
⒈原国家建委标准[3] 该规范以自由膨胀率为判据，特殊情况下可以根据蒙脱石含量来确定自由膨胀率大于40%，或蒙脱石含量大于7%时，可判定为膨胀土。其后的《建筑地基基础设计规范》也有相近内容的规定。膨胀上的分级标准见表3-1
表 3-1 膨胀土级别标准(原国家建委) 自由膨胀率（%） 蒙脱石含量（%） 膨胀土级别 自由膨胀率（%） 蒙脱石含量（%） 膨胀土级别
>100 60—100 >25 14—25 强膨胀土 中膨胀土 40—60 7—14 弱膨胀土 2.铁道部行业标准[4] 规则中，膨胀土的判别分为初判和详判。初判适用于踏勘与初测阶段，详判适用于定测与施工图设计阶段。初判依据为土的现场宏观地质特征、自由膨胀率、液限。土的现场宏观地质特征符合膨胀土特征，且自由膨胀率Fs≥40%，液限Wl≥40%时，判定为膨胀土。膨胀土的现场宏观地质特征详见《规则》。
详判时，使用自由膨胀率、蒙脱石含量与阳离子交换量3项指标。当符合其中2项指标时，判别为膨胀土。 文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持. 注:CEC100表示100g干土的阳离子交换量，单位为(mmol)NH4+。 3.交通部标准[5] 规范中，要求自由膨胀率大于40%和液限大于40%的黏土质，可初判为膨胀土，但这并不是惟一的，最终决定因素是“胀缩总率及膨胀的循环变形特征，以及与其他指标相结合的综合判别方法”。其膨胀土工程地质分类见表3-3。
表 3-3 膨胀土工程地质分类(交通部) 分类 野外地质特征 主要黏土矿物成分 >0.002mm黏粒含量（%） 自由膨胀率（%） 膨胀总量（%）
强膨胀土 中膨胀土 弱膨胀土 灰白、灰绿色，黏土细腻，滑感特强，网状裂隙极发育，有蜡面，易风华成细粒状、鳞片状 以综、红、灰色为主，黏土中含少量粉砂，滑感较强，裂隙较发育，易风化成碎粒状，含钙质结核 黄褐色为主，黏土中含较多粉砂，有滑感，裂隙发育，易风华成碎粒状，含较多钙质结核或铁锰质结核 蒙脱石 伊利石 蒙脱石 伊利石 蒙脱石 伊利石 高岭石
>50 35—50 <35 >90 65—90 40—65 >4 2—4 0.7—2.0
注:胀缩总率为土在50kPa压力下的膨胀率与收缩率之和。 4.建议使用的公路膨胀土判别与分级标准 上述原国家建委、铁道部膨胀土判别与分级标准均要求定量测定膨胀性黏土矿物，如蒙脱石的含量。这种微观矿物含量的测定一般只有研究单位的专门试验文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持. 室才能完成，且花费时间较长，给工程设计与施工带来很多困难。事实上，设计与施工单位很少采用。交通部《规范》膨胀土评价标准中的胀缩总率指标来自考虑地基承载力的房屋建筑部门。它完全不符合公路工程低荷载或零荷载的工程状况，且确定该指标所需要的一些参数又很难获取。
我国交通部第二公路勘察设计研究院(以下简称“中交二院”)通过大量研究工作，提出以标准吸湿含水率与塑性指数2个分类指标作为膨胀土的判别与分级标准。所谓标准吸湿含水率指，在标准条件下(温度25℃±2℃，相对湿度60%±3%),膨胀土试样从天然含水量脱湿至平衡后的含水量。标准吸湿含水量与蒙脱石含量、阳离子交换量及比表面积之间具有良好的线性相关性，反应了膨胀土的本质特性。塑性指数很好地反映了粒度组成、分散特性及阳离子与黏土矿物之间的相互作用。采用标准吸湿含水率与塑性指数对土的膨胀势分级的指标见表3-4。标准吸湿含水率测定的具体方法见参考文献[7]或文献[15]中《膨胀土的判别与分类新方法》一文。
表3-4 土的膨胀势分级指标(中交二院) 膨胀势分级 非膨胀土 弱膨胀土 中等膨胀土 强膨胀土 标准吸湿含水率ws（%）
塑性指标Ip（%） 自由膨胀率Fs（%）
Ws<2.5 Ip<15 Fs<40 2.5≤ws<4.8 15≤Ip<30 40≤Fs≤60 4.8≤ws<6.8 30≤Ip<45 60≤Fs≤90 6.8≤ws 45≤Ip 90≤Fs
注:自由膨胀率仅为参考指标，不作为控制指标。 中交二院研究提出的膨胀势分级判别指标反应了膨胀上的本质，并具有测定简单、便捷，所获数据可靠、重现性好的优点，便于设计与施工单位广泛应用。
3.2 处理方法 针对膨胀土的工程特性与膨胀土地基的病害特点，并考虑工程的经济性，可以从换填、改性、隔水封闭、渗沟排水4个角度，归纳总结膨胀土地基处理措施与技术方法[6]。 文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持. 1.换填与膨胀土掺灰改性法 换填与浅层膨胀土掺灰改性法适用于浅层平面地基(路基基底)条件，一般处理深度不大于3.0m。与其他方法相比，一般换填法的造价最低。但换填方量过大时，废土可能占用大量土地，并引发生态环境问题；某些地区可能还存在借土困难或借土成本过大的问题。这时，可考虑膨胀土改性法或石灰桩加固法。
2.有机大分子溶液改良法 改良技术既适用于斜面地基(堑坡)，又适用于平面地基(路基基底)，一般多用于膨胀土堑坡的浅层稳定性处理。目前，国内比较成熟的有机大分子溶液改良技术有UAH改良液等。
3.石灰桩或灰土桩加固法 石灰桩或灰土桩加固法对于斜面地基(堑坡)和平面地基(路基基底)均适用。对于厚度较大的膨胀土软基处理时，石灰桩或灰土桩加固法具有独特的优势，一般用于厚度大于2.0m的膨胀土软基。
4.隔水封闭与渗沟排水法 隔水封闭是采用土工防水布、石灰与猫土混合料等材料对地基或坡面进行隔水封闭，阻止气候干湿循环对膨胀土含水量的影响，达到稳定路基或边坡的目的。由于隔水封闭法的施工质量控制标准要求较高，建议设计时慎用。
采用隔水封闭措施，必须同时使用排水渗沟或其他排水措施，两者缺一不可。排水渗沟也可作为换填与掺灰改性、有机大分子溶液改良、石灰桩加固措施的辅助手段使用。该方法包括常用的路基基底使用的平面状渗沟与堑坡防护使用的支撑渗沟两种类型。平面渗沟作用在于排掉汇流到路基的地下水;而支撑渗沟不仅可以排水，并且具有阻止膨胀土边坡变形破坏的功能。
3.3 浅层换填与掺灰改性法 当公路路基的基底为劣质土(或者说土的变形或承载力不符合要求)，且劣质土层的厚度又不很大时，将原地表以下处理范围的劣质土部分或全部挖去，换填为性能稳定或强度较大、无侵蚀性的其他材料，并分层压实至要求的密实度，这种地基处理方法称为换填法。 文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持. 膨胀土掺灰改性是将原地膨胀土翻松，掺加一定比例的石灰后，分层压实的方法。该方法经过一段时间的养护，可以很好地消除或减小膨胀性，提高土体强度，降低土中的含水量[7]。
3.3.1 原理和适用范围 1.浅层换填法与掺灰改性法的原理及适用范围 换填掺灰改性法适用于公路的所有平面地基，既适用于填方路堤基底的处理，也适于挖方路面下的地基处理。具体换填设计时，若换填方量过大，应考虑借土与废方对生态环境的不良影响。填方与挖方路段两者的换填与掺灰改性原理也有所不同。
填方路堤，特别是高路堤的基底承受路堤及路面重力的压力较大，基底换填是以强度较高的材料代替膨胀土地基，掺灰改性是将低强度的膨胀土地基改性为高强度的灰土，两者以提高地基的承载力，避免地基破坏为目的。小于1m填方路堤基底的换填或掺灰改性目的主要是为了消除膨胀土基底的胀缩变形。从施工角度考虑，一般要求换填或掺灰改性的膨胀土地基深度不超过3.0m。当膨胀土地基厚度超过3.0m，应考虑其他措施，如石灰桩等。
当膨胀土地基的地下水位较高，或所处地理位置为汇水的低洼地带时，应认真作好排水设一计，包括地面排水与地下排水。地下排水的渗沟设计见后文。
挖方及零填方路段的地基同时担任路床的角色。通过地基膨胀土换填或掺灰改性，一方面可以消除路面以下膨胀土胀缩变形对路面的破坏作用，另一方面可以提高处理深度范围内土的强度与变形模量，使CBR值(加州承载比，是一种衡量道路弯沉量的试验值)达到高等级公路上路床的标准要求，即CBR≥8。
大于1m填方路堤的基底换填或掺灰改性设计时，主要考虑因素是膨胀土地基的承载力；小于lm填方路堤的基地换填或掺灰改性设计时，主要考虑因素是基底的膨胀变形量或膨胀力；挖方与零填方路段地基换填或掺灰改性设计时，考虑的主要因素是路床的变形与强度要求标准，及换填深度对下伏膨胀上膨胀性的抑制作用。
2.石灰改性膨胀土的机理 石灰对膨胀土的改性机理表现为5种作用：阳离子交换(cationic exchange)；文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持. 凝聚(ag-glomeration)；细凝反映(flocculation)；碳酸岩化(carbonation)；胶结或凝硬作用(cementationor pozzolanic reaction)。
膨胀土组成以蒙脱石、伊利石、高岭石等勃土矿物为主。黏粒表面吸附有大量的金属阳离子，当掺人石灰后，由于土中产生过量的Ca2+离子，同时Ca(OH)2
分子电离的OH-离子形成强碱环境，使得Ca2+置换了膨胀土黏粒表面的某些阳离
子，如K+，Na+，Fe2+等(Mg2+除外)，由此改变了黏粒表面的带电状态，结果使膨胀土颗粒很快地凝聚起来而提高了土的初期强度。
细凝过程与阳离子交换过程同时发生。由于孔隙中电解质浓度的增加，Ca2+离子被吸附在豁土的表面，蒙脱石晶层间的水向外溢出，土体体积减少。
掺灰改性土的石灰碳酸岩化反应生成的CaCO3在掺灰土中多形成长短不等
的棒状物、针状物及网状物，它们将豁土颗粒联结或包裹起来，集聚成粉粒或更大的团粒。这些大颗粒的粒径多集中于0.05—0.005mm之间。石灰的碳酸岩化是促使赫粒集聚、消除胀缩性、提高强度，并保持长久稳定的根本原因。掺灰改性土的典型化学式方程表达如下：
CaCO3：除了本身具有较高强度外，它与铝酸钙作用也可起到加固土的作用。由于这个反应过程缓慢，对于改善土的工程性质初期作用不大，但随时间的延长改善作用会越来越明显。胶结或凝硬反映相当复杂，也需要很长时间。胶结或凝硬反映使土中相当一部分SiO2形成SiO2水溶性胶体粒子，氧化铝也可形成一些