公路路基路面設(shè)計(jì)中膨脹土的處理方法

王林

摘要：膨脹土問(wèn)題一直是道路施工的難題，膨脹土的特性導(dǎo)致它在道路施工時(shí)有很大的技術(shù)難題，膨脹土引起的工程問(wèn)題在全國(guó)乃至全世界都造成了不好的影響。為了幫助解決這個(gè)問(wèn)題本文就膨脹土的處理方法提供一些建議。本文分析了膨脹土的種類(lèi)和辨別方法，并闡述了公路路基面設(shè)計(jì)中膨脹土的路基路面的改良措施。希望可以為今后公路的路基面膨脹土的設(shè)計(jì)提供思考和借鑒。

【關(guān)鍵詞】公路路基路面；膨脹土；設(shè)計(jì)；處理方法；施工措施

膨脹土是公路施工時(shí)常見(jiàn)的一種土質(zhì)結(jié)構(gòu)，它是由粘土中親水性物質(zhì)組成。膨脹土有三種主要的特性。分別是多裂隙性，超固緊性和濕脹干縮性，由土的自由膨脹率工程地質(zhì)等綜合判定的。如果在公路路基面設(shè)計(jì)中對(duì)膨脹土的處理方法不當(dāng)，將對(duì)工程造成非常嚴(yán)重的后果和巨大的損失。現(xiàn)在由于膨脹土不良的工程特性導(dǎo)致全國(guó)范圍內(nèi)都會(huì)出現(xiàn)工程問(wèn)題造成巨大損失。下面是膨脹土的介紹和公路路基設(shè)計(jì)中膨脹土的處理方法。

1.膨脹土特性

膨脹土是一個(gè)專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)它是指有顯著漲縮性的粘土。膨脹土的基本特性是吸水膨脹失水收縮，性質(zhì)不穩(wěn)定等特點(diǎn)。因此膨脹土是公路施工的一個(gè)大難題。為了解決這個(gè)問(wèn)題我們首先需要了解膨脹土，研究它的基本性質(zhì)和判別方法。了解施工時(shí)的困難之處。對(duì)癥下藥解決膨脹土在公路施工方面的問(wèn)題

1.1膨脹土的強(qiáng)度特性

膨脹土的強(qiáng)度特性是比較特殊的，在不同的情況下有不同的表現(xiàn)，在普通情況下有很強(qiáng)的坑剪性然而當(dāng)膨脹土失穩(wěn)時(shí)抗剪性又會(huì)變得很低。這一特性讓很多的專(zhuān)家學(xué)者為之爭(zhēng)論。最終有兩個(gè)理論較為成熟。一個(gè)是飽和土強(qiáng)度理論和非飽和土強(qiáng)度理論。這兩種理論各有支持者在一定程度上解釋了膨脹土的特性產(chǎn)生原因。

1.2膨脹土的吸水膨脹失水收縮的特性

首先膨脹土是由一些吸水性的礦物組成，因此膨脹土有吸水的特性，膨脹土在吸水的同時(shí)它的強(qiáng)度會(huì)變?nèi)酢Ｅ蛎浲猎谑耐瑫r(shí)它的強(qiáng)度就會(huì)變大。因此在膨脹土吸水失水的過(guò)程中發(fā)生形變導(dǎo)致公路的損壞。因?yàn)橐芯客笍嘏蛎浲恋呐蛎浱匦圆拍芙鉀Q因膨脹收縮問(wèn)題損壞公路路基的問(wèn)題。隨以現(xiàn)在國(guó)內(nèi)為都將膨脹土的特性研究放在首位。不斷地進(jìn)行試驗(yàn)和建立模型希望可以從根本上簡(jiǎn)單快速的解決膨脹土帶來(lái)的公路路基損壞的問(wèn)題。

2.膨脹土的判斷

膨脹土是一個(gè)總稱(chēng)，不同的土質(zhì)在特性上有著些許的差異，所以要正確的判斷土質(zhì)的類(lèi)型對(duì)癥下藥。可以簡(jiǎn)單迅速的解決此種不良土質(zhì)對(duì)公路路基的破壞，讓施工工作可以順利進(jìn)行。有兩種有效的判斷膨脹土的方法。其一是直接法，其二是間接法。

2.1直接法

直接法是通過(guò)對(duì)膨脹土的膨脹量和礦物含量來(lái)判斷的。通過(guò)對(duì)膨脹土的采樣，進(jìn)行研究分析測(cè)出樣品膨脹土的膨脹量和礦物含量。從而判斷出膨脹土。膨脹土的外形也有一定的特點(diǎn)，因?yàn)榕蛎浲潦怯捎H水性的礦物質(zhì)組成有顯著的而吸水膨脹失水收縮的特性。所以它的外觀有一定的標(biāo)識(shí)性。膨脹土的外觀表面是光滑的有些許縫隙，縫隙中帶著其他雜土。

2.2間接法

間接法是通過(guò)測(cè)定膨脹土的各個(gè)指標(biāo)來(lái)確定膨脹土的。需要測(cè)定膨脹土的膨脹率，膨脹力，標(biāo)準(zhǔn)吸濕含水量，自由膨脹化，比表面積和氧離子交換量。利于這些測(cè)定的數(shù)據(jù)就可以比較準(zhǔn)確的找出膨脹土。

3.膨脹土的危害

膨脹土對(duì)公路的路基有很大的危害，毀損公路的路基。由于膨脹土的吸水膨脹失水收縮的特性，膨脹土的形變導(dǎo)致公路地基的損壞。同時(shí)膨脹土對(duì)高速公路的建設(shè)工作有著很大的阻攔地址作用。因?yàn)榕蛎浲恋淖钄r作用導(dǎo)致施工不能及時(shí)完成造成了資源的浪費(fèi)。吸水膨脹失水收縮會(huì)導(dǎo)致公路的路基開(kāi)裂，影響駕駛?cè)藛T的駕駛安全和國(guó)家的稅收。地面裂縫和地內(nèi)裂縫都是膨脹土對(duì)公路地面地基的損壞。因?yàn)榕蛎浲炼喟l(fā)于平原和盆地地區(qū)，在進(jìn)行公路路基的建設(shè)工作時(shí)這些地方的膨脹土就會(huì)阻礙施工隊(duì)的施工。膨脹土對(duì)溫度的反應(yīng)很高，溫差變化比較大時(shí)膨脹土的裂紋會(huì)不斷地改變，損壞建造成功的地基。高溫膨脹低溫收縮溫差的變化會(huì)使公路地面損壞。

4.公路路面路基設(shè)計(jì)中膨脹土的處理辦法

為了解決膨脹土對(duì)公路路基的損壞，有一些小的改進(jìn)措施和一些對(duì)膨脹土的處理辦法，通過(guò)這些辦法可以解決公路路面路基的損壞，為國(guó)家和人民帶來(lái)了利益。

4.1用石灰改良膨脹土的方法

石灰可以改良膨脹土的土壤特性，通過(guò)向膨脹土中加入生石灰改變土壤的特性以達(dá)到要求的效果，目前用石灰來(lái)改良土壤特性是比較常用的方式。通過(guò)對(duì)石灰的加入可以改變膨脹土的膨脹能力，膨脹土的強(qiáng)度水穩(wěn)定性和施工壓實(shí)性能等。這種方法的缺點(diǎn)是對(duì)設(shè)備和技術(shù)工藝要求比較高。設(shè)備造價(jià)高所以不舍和在西部的推廣利用

4.2土工格柵加筋法

土工格柵有很強(qiáng)的抗拉能力，讓土工格柵相互咬合在一起，是一種非常好的物理方法。土工格柵可以吸收膨脹土因?yàn)槿彼湛s時(shí)產(chǎn)生的收縮力，減少公路路基的受力，防止公路路基受到損壞。同時(shí)可以減小公路地面產(chǎn)生的裂紋。并防止坡面開(kāi)裂水分的進(jìn)入。當(dāng)水分進(jìn)入膨脹土?xí)r土工格柵加筋可以解決部分膨脹土吸水膨脹后硬度變低容易松散的問(wèn)題。土工格柵加緊發(fā)可以提高公路路面的整體性和抗剪性。防止公路的路面路基因?yàn)閺?qiáng)度變?nèi)醵鴮?dǎo)致的公路問(wèn)題。

4.3優(yōu)化提高公路路表排水系統(tǒng)

公路是戶(hù)外設(shè)施，會(huì)受到日曬雨淋，膨脹土的特性導(dǎo)致膨脹土吸水后容易損壞公路的路基，所以要做好公路的排水系統(tǒng)，在公路的路堤邊坡設(shè)置路肩排水溝。排水溝的設(shè)計(jì)要根據(jù)當(dāng)?shù)氐木唧w情況而設(shè)計(jì)，防止雨水滲透到公路中。保證公路路面路基的完好。公路是讓車(chē)子行駛的地方為了駕駛員和乘客的安全考慮要及時(shí)清除公路上的雨水，防止汽車(chē)在雨水中打滑產(chǎn)生交通事故，通過(guò)多種多樣的排水設(shè)施來(lái)加強(qiáng)排水能力，保護(hù)車(chē)輛和公路的安全。

4.4在膨脹土上換填土

可以通過(guò)在膨脹土上換填滲透性的土等方式來(lái)解決公路路面路基的問(wèn)題。通過(guò)在膨脹土的表面換填滲透性的土可以緩解膨脹土吸水或失水后引起的形變，保護(hù)公路的路基不受損傷。在換填滲透性土?xí)r要按照標(biāo)準(zhǔn)的換填高度換填，才能達(dá)到應(yīng)有的效果。還可以在膨脹土上覆蓋其他的土質(zhì)，加入其他的土質(zhì)后可以大大提高地基的承載能力。用這種方法可以徹底的解決膨脹土對(duì)公路地面地基的危害。根據(jù)不同的地區(qū)用不同的土換填可以填一些小石子等。因地制宜根據(jù)不同地區(qū)的實(shí)際情況可以進(jìn)行部分換填，甚至是全部換填根據(jù)換填的高度和大氣的影響，將膨脹土中對(duì)大氣變化敏感的換填成其他普通土質(zhì)。換填是一種比較經(jīng)濟(jì)實(shí)用的保護(hù)公路地面地基的方法。

5.結(jié)束語(yǔ)

公路路基路面的設(shè)計(jì)中膨脹土的處理方法有很多種。膨脹土是公路建造中很常見(jiàn)的問(wèn)題。有很多的學(xué)者都對(duì)膨脹土進(jìn)行了研究，發(fā)明了許多的方法來(lái)解決膨脹土的問(wèn)題。膨脹土這種有特殊性質(zhì)的土，給公路的建造到來(lái)很多的麻煩，還導(dǎo)致了很多公路橋梁的損壞。給我國(guó)帶來(lái)很大的經(jīng)濟(jì)損失。不過(guò)經(jīng)過(guò)研究學(xué)者的不斷努力現(xiàn)在的很多方法都可以解決膨脹土的問(wèn)題。解決膨脹土的問(wèn)題需要關(guān)注水的問(wèn)題，防潮保濕是必不可少的。

【參考文獻(xiàn)】

[1] 周銘偉，楊潤(rùn)澤.西非某國(guó)膨脹土段路基路面破壞原因和解決方案[J].交通世界（建養(yǎng)機(jī)械），2013，（5）：154-155.

[2] 郭富世.淺析膨脹土路基路面施工技術(shù)與改良措施[J].魅力中國(guó)，2010，（36）：72.