路基施工中橡皮土的成因及處治

（山東德通路橋建設工程有限公司，威海市，264200）

1 案例背景

會同縣濱河路建設工程位于湖南省西南部雪峰山區，道路等級為城市次干路，全長1 156.262m。該道路沿線有較多的魚塘和水田等軟弱路基，經勘察，淤泥深度基本上都小于2m，施工過程中，根據設計文件的要求，采用換土墊層法對軟弱路基進行了換填處理。在后續的施工過程中，在K0+140至K0+160、K1+120至K1+154.587段分別出現了“橡皮土”的現象，“橡皮土”在道路中的危害是相當大的，由于“橡皮土”的強度和穩定性嚴重不足，在荷載作用下，隨著時間的推移，就會出現路面沉降、鼓包、翻漿冒泥等病害，嚴重降低行車體驗，甚至危及行車安全。因此，必須先對“橡皮土”路段進行處治，達到合格標準后，方能進行下一步工序的施工。

2 案例中“橡皮土”成因分析

基于該兩處路段均進行過換填片碎石的處治，且在現場挖除部分“橡皮土”后，可發現其下層確實為片碎石，因此，可排除基底土質不符合要求的原因。

2.1 路基填料為未改良的紅黏土

路基填料方面，以上兩段填料均為紅黏土，根據《公路路基施工技術規范》（JTG/T3610-2019）中第7.7條規定“路基浸水部分、橋臺背、擋土墻背、涵洞背等部位不得采用紅黏土與高液限土填筑”。該段路基雖然沒有直接浸水，但是考慮到湘西潮濕的氣候環境，極易導致紅黏土的含水率過高，從而降低其強度與模量。

2.2 路基填料含水率高

施工工藝方面，通過查閱施工記錄、監理和施工現場技術人員的調查，基本排除攤鋪厚度的問題，但是，對于壓實過程中的含水率控制有待加強，不排除碾壓過程中土的含水率過高的問題。

2.3 排水不暢

地下水位方面，現場勘查時發現，在K0+140至K0+160 處靠山一側有水坑一個，且為山谷腹地，在K1+120 至K1+154.587 段靠山一側有廢棄魚塘一處。雖然查勘時水位已經降低，但是，南方多雨的氣候、充沛的降雨量隨時會導致某些時段路基被雨水浸泡。排水的不暢通，進而導致土的含水率超過最佳含水率。

綜合以上分析，基本可以確定本項目中“橡皮土”現象的成因主要為：①用紅黏土作為路基填料時，未經改良；②路基填料含水率高；③排水不暢。

3 處治方案

經過對各種處治方案在治理效果、經濟性以及工期等方面的綜合考慮，最后決定采用以下方案對以上兩處橡皮土進行處理。

（1）摻拌砂和生石灰對紅黏土進行綜合改良，通過試驗確定生石灰和砂的摻拌比例，使改良后的紅黏土具有良好的水穩定性和強度。

（2）在適當的位置增設排水管涵，以減少山水對路基的浸泡，從根本上上改善路基所處的環境。

4 預防措施

4.1 橡皮土的特點

橡皮土也就是我們常說的彈簧土，從土質上來看以粘土居多。它的特點是：在壓實的過程中，經常會出現“一處被碾壓下去，附近土體鼓出來”的現象。當在橡皮土上行走的時候，通常會有顫動的感覺。土體的表面通常會固結成一層堅硬的殼體，而土的內部則像面團一樣呈軟塑狀態。在施工方面，橡皮土不會因為碾壓或者夯擊遍數的增多而壓實，相反，隨著碾壓遍數的增多、土體外殼被破壞，“彈簧”現象越壓越嚴重，甚至會發生翻漿的現象。

4.2 橡皮土的成因總結

首先是土質方面，多為施工現場采用了不適合的路基填料，例如腐殖土、黏土、粉質土等細粒土，或者施工時將不同種類的土混填，而又沒有按照規范要求對不同種類的土按照其工程性質進行連續的分層攤鋪、分層碾壓，尤其是出現透水性好的土被透水性差的土包裹的情況，更容易造成橡皮土。

施工工藝方面。攤鋪厚度過高，造成下層土碾壓不實。土的含水率過高，尤其是碾壓時土的含水率超過該種土的最佳含水率2%的時候，極易出現“橡皮土”的現象。施工現場對作業工序監控不到位，出現局部漏壓的情況。施工前未按照規范要求清除表土、種植土等軟弱土層。

4.3 施工現場對橡皮土路段的處治措施

由于形成橡皮土的路段大多以黏土等細粒土居多，所以，首先可以考慮將不良土質置換成砂性土、石質土等水穩性好、適宜用于路基填方的土；

對橡皮土進行改良處治，例如，摻拌生石灰。生石灰對于改良粘土等不良工程性質的土質具有非常明顯的效果。首先，橡皮土的一個基本成因就是土的含水量高，而摻入生石灰后，生石灰能夠與土中的水發生化學反應，生成Ca（OH）2，伴隨這一化學反應的直接結果就是土體含水量的降低。其二，在濕潤的土壤中，石灰與二氧化碳發生化學反應生成碳酸鈣，碳酸鈣、氫氧化鈣以及土壤顆粒能夠相互結合，增強其整體性。從而從根本上改善了不良土體的工程性能。增強了粘土等不良土體的強度和水穩定性。

橡皮土進行翻曬，重新攤鋪、重新碾壓，同時，提前做好排水措施。橡皮土產生的部位通常都是水資源比較豐富的區域，解決了排水的問題，并且結合對土體的翻曬等措施，能夠較好的解決土體含水率的問題。

4.4 施工過程中橡皮土的預防

首先，把好材料關。施工現場土質的選擇至關重要，盡量選擇石質土、砂性土等水穩性優良的土。確實因條件所限，采用的填料土質較差時，需要對土進行改良，并在大規模施工前進行試驗段的施工，通過試驗確定土的改良方案、最佳含水率以及施工工藝等，嚴禁盲目施工。

把好施工工藝關。嚴格按照規范及設計要求控制土的松鋪厚度。施工時嚴禁不同的土質的填料進行混填，必要時，可以分層填筑嚴格控制填土的含水率，尤其是當土的含水率超過最佳含水率2%的時候，極易形成橡皮土。施工前，根據透水性好和透水性差的土的分布和數量，提前做好填筑規劃，避免出現透水性好的材料被透水性差的材料包裹的情況。

工期的安排。土的最佳含水率是土方路基能否壓實的一個關鍵指標，因此，在路基土方填筑過程中，盡量避免在雨季施工。

增強責任心，掌握一些實用的小技巧，比如，對于最佳含水率的判斷，我們常用的就有“握能成團，落地即散”的土辦法，作為現場技術或管理人員，除了依賴試驗工程師以外，非常有必要掌握這種類型的小技巧，有助于在施工現場隨時掌握土的性能。

5 總結

橡皮土現象在路基土石方填筑過程中非常常見，其根源無非是材料和施工工藝方面的問題。若不及時處治，就會在后期道路的使用過程中造成嚴重的病害，降低道路的使用壽命，增加道路的維護成本，危機行車安全。因此，作為路基施工的管理及技術人員，要高度重視路基施工中可能出現的橡皮土現象，及時處治問題，確保路基施工的工程質量。