隨著我國基礎設施建設的迅猛發展，新建了大量的路，在公路的設計、施工過程中，常常會遇到膨脹土。膨脹土是影響道路及其它構造物建設的一種特殊土質，在實際工程中，其破壞力是巨大的。解決膨脹土的問題，應著重從影響其物理。力學性質變化的內在因素和外在因素上考慮，從而通過改變土的力學性質達到處理的目的。

　　1膨脹土的物理性質及力學性質分析

　　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膨脹，而伊力土和高嶺土則發生有限的膨脹，引起膨脹土發生變化的條件，分析概述如下：

　　1.1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。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造物不會遭受由膨脹而引起的破壞。當粘土的含水量發生變化，立即就會產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。在安康地區，膨脹土對人們的危害較大，建造在膨脹土上的地板，在雨季來臨時，土中含水量增加引起的地板翹起開裂屢見不鮮。

　　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，其結果是對結構物發生破壞性膨脹。反之，比較潮濕的粘土，由于大部分膨脹已經完成，進一步膨脹將不會很大。但應注意的是，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。

　　1.2干容重。粘土的干容重與其天然含水量是息息相關的，干容重是膨脹土的另一重要指標。γ=18.0KN/m³的粘土，通常顯示很高的膨脹潛勢。在安康地區，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膨脹問題。

　　1.3力學性質。在工程地質中，這種粘土的膨脹現象很普遍，我們通過土工實驗，得出粘土的力學指標，以供土質力學上的計算。通常對膨脹土的力學分析，主要是對其膨脹潛勢和膨脹壓力的研究后得出的。

　　(1)膨脹潛勢。膨脹潛勢：簡單的講，就是在室內按AASHO標準壓密實驗，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。膨脹率可以用來預測結構物的最大潛在的膨脹量。膨脹量的大小主要取決于環境條件，如潤濕程度.潤濕的持續時間和水分的轉移方式等。因此，在工程施工中，改造膨脹土周圍的環境條件，是解決膨脹土工程問題的一個出發點。

　　(2)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，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。

　　2膨脹土路基的施工工藝

　　2.1路基斷面。路基斷面橫坡盡可能大，必要時設防滲層;路肩盡可能寬一些，以利于保持路面下土基內水分的穩定，最好不小于2.0～2.5m;路肩橫坡要盡可能大一些，以利于排水;路肩與路面結構層用相同的材料鋪砌，以利于保持路幅內土基水分的均勻性，并鋪較薄的不透水面層或做防滲處理，以防水分下滲;邊溝適當加寬、加深，溝底應在土基頂面以下至少20～30cm，并盡可能離路面結構層遠一些;路側不應種樹，特別是不應種生長快、吸水和蒸發量大的樹種，如桉樹等;若成排種樹，其距離應在邊溝外側1.4～1.5倍成長后的樹高以外，至少也得是成長后的樹高以外，但不得小于5m。

　　2.2路基高度。根據膨脹土風化作用后可能出現濕脹干縮效應的特點，為了避免膨脹土高路堤后期產生很大的沉陷量，則膨脹土路堤不宜過高，一般宜控制在3m以內;如超過3m則須考慮沉降穩定問題;如超過6m還須考慮預留沉降量和路基的加寬。

　　2.3路基排水。路基排水設施對膨脹土路基的穩定尤為重要，所有排水設施均應精心設計，要做好路基地面排水工程，使排水通暢，防止地表水下滲，浸潤土質。所有地面排水溝渠，尤其是近路溝渠均應鋪砌和加固，防止沖刷滲漏。邊溝應比一般地區適當加寬加深，路塹邊溝外側應設平臺，保護坡腳免遭水浸，并防止剝落物堵塞邊溝。塹頂設截水溝，以防水流沖蝕坡面和滲人坡體，截水溝縱坡應利于排水。對于臺階形高邊坡應在每一級臺階內設截水溝以截排上部坡面水，且在截水溝與坡腳之間設一定寬度的平臺以利坡腳穩定。另外還要注意防止基底蒸發失水引起膨脹土干裂收縮。

　　2.4路塹。路塹施工前，應先進行截、排水設施的施工，將水引至路幅以外;邊坡施工中，宜采取臨時防水封閉措施保持土體原狀含水量;挖方邊坡不要一次挖到設計線，沿邊坡預留厚度30～50cm一層，待路塹挖完時，再削去邊坡預留部分，并立即進行加固和封閉處理;宜用支擋結構對強膨脹土邊坡進行防護，支擋結構基坑應采取措施防止暴曬或浸水。膨脹土地區的路塹，高速公路、一級公路的路床應超挖30～50cm，并立即用粒料或非膨脹土分層回填或用改性土回填，按規定壓實，其他各級公路可用膨脹土摻石灰處治。

　　3施工注意事項

　　3.1使用膨脹土作為路基填料時，要求摻灰處理后的膨脹土其漲縮總率接近零為佳。 路基兩邊邊坡部分和路基頂部要用非膨脹土作為封層，必要時需鋪一層土工布，從而形成包心填方。膨脹土的含水量應控制在最佳含水量的3%以內。

　　3.2填挖交接處2米范圍內挖方地基表面上的土應挖臺階，翻松并檢查其含水量與填土含水量是否接近，同時選擇適宜的壓實機具，使壓實度達到規定要求。施工時應避開雨季作業，加強現場排水。路基開挖后各道工序要緊密銜接，連續施工，時間不宜間隔太久。路堤.路塹邊坡按設計修整后，應立即漿砌護墻.護坡，防止雨水直接侵蝕。膨脹土路基土的強度及壓實度應嚴格遵守國家相關規定、規范。

　　3.3填高不足1米的路堤，必須換填非膨脹土，并按規定壓實。使用膨脹土作填料時，為增加其穩定性，采用石灰處治，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。

　　4結束語

　　由于高速公路行車速度較高，路基的變形會涉及到公路運營的安全性問題。對于膨脹土地區的高速公路而言，由于膨脹土的濕脹干縮特性，使路基的變形問題更難處理。我國現行《公路路基設計規范》規定，膨脹土一般不能作為高等級公路路基填料。然而，由于土地珍貴，土源緊張，部分地區又必須采用膨脹土填筑路基。因此，對膨脹土進行改性處理以滿足我國高等級公路建設的需要，具有十分顯著的經濟效益和社會效益。

　　參考文獻】

　　[1]張等.《干旱半干旱地區膨脹土路基處理技術研究》研究報告[R]. 2009.

　　[2]劉特洪.工程建設中的膨脹土問題[Z]. 2008.