摘要：膨脹土土是指粘粒成份主要由強條水性礦物質(zhì)組成，并且具有顯著脹縮性的粘性土，在我省分布較為廣泛。本文詳加介紹。

關(guān)鍵詞：膨脹土 路基 性質(zhì)

一：膨脹土的物理性質(zhì)及力學(xué)性質(zhì)

膨脹土按粘土礦物分類，可以歸納為兩大類：一類以蒙脫石為主，另一類以伊力土和高嶺土為主。蒙脫石粘土在含水量增加時出現(xiàn)膨脹，而伊力土和高嶺土則發(fā)生有限的膨脹，引起膨脹土發(fā)生變化的條件，分析概述如下：

1 含 水 量

膨脹土具有很高的膨脹潛勢，這與它含水量的大小及變化有關(guān)。如果其含水量保持不變，則不會有體積變化。在工程施工中，建造在含水量保持不變的粘土上的構(gòu)造物，不會遭受由膨脹而引起的破壞。當(dāng)粘土的含水量發(fā)生變化，立即就會產(chǎn)生垂直和水平兩個方向的體積膨脹。含水量的輕微變化，僅1%-2%的量值，就足以引起有害的膨脹。

一般來講，很干的粘土表示有危險。這類粘土能吸收很多的水，其結(jié)果是對結(jié)構(gòu)物發(fā)生破壞性膨脹。反之，比較潮濕的粘土，由于大部分膨脹已經(jīng)完成，進一步膨脹將不會很大。但應(yīng)注意的是，潮濕的粘土，在水位下降或其它的條件變化時，可能變干，顯示的收縮性也不可低估。

2 干 容 重

粘土的干容重與其天然含水量是息息相關(guān)的，干容重是膨脹土的另一重要指標(biāo)。γ=18.0KN/m³的粘土，通常顯示很高的膨脹潛勢。人們對這種土的評語是“硬的象石頭”。這表明著粘土將不可避免地出現(xiàn)膨脹問題。

3 力學(xué)性質(zhì)

在工程地質(zhì)中，這種粘土的膨脹現(xiàn)象很普遍，我們通過土工實驗，得出粘土的力學(xué)指標(biāo)，以供土質(zhì)力學(xué)上的計算。通常對膨脹土的力學(xué)分析，主要是對其膨脹潛勢和膨脹壓力的研究后得出的。

Ⅰ. 膨脹潛勢

膨脹潛勢：簡單的講，就是在室內(nèi)按AASHO標(biāo)準(zhǔn)壓密實驗，把試樣在最佳含水量時壓密到最大容重后，使有側(cè)限的試樣在一定的附加荷載下，浸水后測定的膨脹百分率。膨脹率可以用來預(yù)測結(jié)構(gòu)物的最大潛在的膨脹量。膨脹量的大小主要取決于環(huán)境條件，如潤濕程度.潤濕的持續(xù)時間和水分的轉(zhuǎn)移方式等。因此，在工程施工中，改造膨脹土周圍的環(huán)境條件，是解決膨脹土工程問題的一個出發(fā)點。

Ⅱ. 膨脹力

膨脹力，也就是膨脹壓力。通俗的講，就是試樣膨脹到最大限度以后，再加荷載直到回復(fù)到其初始體積為止所需的壓力。對某種給定的粘土來說，其膨脹壓力是常數(shù)，它僅隨干容重而變化。因此，膨脹力可以方便的用作衡量粘土的膨脹特性的一種尺度。對于未擾動的粘土來講，干容重是土的原位特征。所以在原位干容重時土的膨脹壓力可以直接用來論述膨脹特性。

4 土工實驗

為了全面的了解膨脹土的物理及力學(xué)特性，指導(dǎo)公路路基的施工設(shè)計，特對膨脹土并進行了一系列土工實驗。從實驗的數(shù)據(jù)中可以發(fā)現(xiàn)含水量.干容重等外部及內(nèi)部因素對膨脹土所產(chǎn)生的力學(xué)變化。膨脹土的變化除了土的膨脹與收縮特性這兩個內(nèi)在的因素外，壓力與含水量的變化則是兩個非常重要的外在因素。準(zhǔn)確地了解膨脹土的特性及變化的條件，就有可能估計到建造在這個地基上的路基及構(gòu)造物將會產(chǎn)生怎樣的變形，從而采取相應(yīng)的地基處理措施。

二：膨脹土路基病害原因分析

1 由于膨脹土所特有的特性，膨脹土中含有豐富的親水性粘土礦物質(zhì)，吸水后膨脹軟化，矢水后急劇收縮硬裂，其判別條件為：

液 限 ≥50%

自由膨脹率 ≥40%

膨脹總率 ≥0.7%

其主要特性有 a. 粘土礦物質(zhì)中含有親水礦物質(zhì)，如伊利石、蒙脫石等

b.具有顯著的強度衰減性

c.具有較強的脹縮性和多裂性

d.多含有鈣質(zhì)或鐵猛質(zhì)結(jié)核，因此一般呈棕、紅、黃、褐或灰白色

e.自然坡度比較平緩，沒有直立陡面

2 在施工過程中也使用了膨脹土，但沒有采取措施。

三：膨脹土路基處理與預(yù)防措施

1 根據(jù)膨脹土的特性，當(dāng)路基施工所處路段呈現(xiàn)棕、紅、黃、褐或灰白時，要進行檢驗分析，看路基是不是在膨脹土地段，如果是要及時制定相應(yīng)的處理措施,做好預(yù)防和準(zhǔn)備工作.

2 如果必須使用膨脹土作填料時，為增加其穩(wěn)定性，應(yīng)對膨脹土進行粉碎，采用石灰處治，生石灰必須保證三級以上的石灰標(biāo)準(zhǔn)，在使用前7～10天充分消解，消解后的石灰保持一定的濕度，保證干不飛揚，濕不結(jié)團，用量根據(jù)公式W石灰重=(V石灰土-W石灰重量÷2)×R土×I%計算，R土為土的干密度，I%為石灰含量。石灰按土方施工的方法劃出方格堆放后，人工將石灰均勻攤開，并根據(jù)石灰的含水量和松密度校對石灰用量是否合適，確保拌和的均勻性。石灰劑量范圍10%-12%，要求摻灰處理后的膨脹土，其脹縮總率接近零為佳，并加強壓實。

3 對與路床范圍內(nèi)80cm以內(nèi)盡量換填非膨脹土，并按規(guī)定進行壓實。如果換填有困難時，應(yīng)進行摻加外加劑進行對膨脹土改善進行處理，路堤兩邊邊坡部分及路堤頂面要用非膨脹土作封層，必要時須鋪筑一層土工布或漿砌片石封閉、加深邊溝、設(shè)置盲溝、滲溝等措施進行處理。

4 對于路塹路基,邊坡不要一次挖到設(shè)計線，沿邊坡預(yù)留厚度30-50cm一層，待路塹挖完后，再削去預(yù)留部分，對于上邊坡要進行防護處理，并應(yīng)隨路塹的形成，及時進行防護。

5 路堤與路塹分界處，即填挖交界處，兩者土內(nèi)的含水量不一定相同，原有的密實度也不禁相同，壓實時應(yīng)使其壓實的均勻、緊密，避免發(fā)生不均勻沉陷。因此，填挖交界處2米范圍內(nèi)的挖方地基表面上的土應(yīng)挖成臺階，翻松，并檢查其含水量是否與填土含水量相近，同時采用適宜的壓實機具，將其壓實到規(guī)定的壓實度。

6 施工時應(yīng)避開雨季作業(yè)，加強現(xiàn)場排水。路基開挖后各道工序要緊密銜接，連續(xù)施工，時間不宜間隔太久。路堤、路塹邊坡按設(shè)計修整后，應(yīng)立即漿砌護墻.護坡，防止雨水直接侵蝕。

7 膨脹土地區(qū)路床的強度及壓實標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)嚴格遵守國家有關(guān)規(guī)定及《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》的要求。

四、結(jié)束語

總之，膨脹土是影響道路及其它構(gòu)造物建設(shè)的一種特殊土質(zhì)，在實際工程中，其破壞力是巨大的。解決膨脹土的問題，應(yīng)著重從影響其物理.力學(xué)性質(zhì)變化的內(nèi)在因素和外在因素上考慮，從而通過改變土的力學(xué)性質(zhì)達到處理的目的;最終達到各項技術(shù)指標(biāo)和質(zhì)量要求。

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