武吉高速公路弱膨胀土路基处理方案

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1、武吉高速公路弱膨胀土路基处理方案秦炜1，黄玮2（1、江西省南昌公路桥梁工程有限公司，江西南昌332000）（2、江西省赣南公路勘察设计院，江西赣州341000）摘要：我国是一个膨胀土区域分布较广的国家，随着国民经济的快速发展，我国的公路建设进入了以高速公路为标志的高速发展阶段，为减少资源的浪费和人为地破坏生态环境，在我国高速公路的施工建设中要求采用就地取土的原则，根据膨胀土的特性及高速公路建设的需要，膨胀土必须经改性后作为路基填料使用，现就武吉高速公路路基工程中弱膨胀土改性施工工艺，作一介绍，以供类似工程借鉴参考。关键词：道路工程；

2、高速公路；弱膨胀土；施工方案0前言武吉高速公路是国家高速公路规划网中的第五纵——大庆至广州高速公路中的重要组成部分，也是江西“三横四纵”高速公路网规划中的“第三纵”。全线按高速公路双向4车道设计，路基宽26m，行车速度100Km/h。其中D5合同段位于本项目公路里程K257+600～K265+400范围内，路线走廊带地处中低纬度，系亚热带湿润季风气候，区内雨量充沛，年平均降水量1594mm～1760mm。路段的第四系中更新统冲洪积层（Q2al+pl），岩性以网纹红土为特征，局部地段粘性土具弱膨胀性，会对路基产生变形破坏。1膨胀土的危

3、害性由于膨胀土的液限、塑限和塑性指数较大，具有较大的吸水后显著膨胀、失水后显著收缩特性的高液限粘土，压缩性偏低，在天然含水率的情况下处于较坚硬的状态，一般易被工程技术人员忽视，但其对工程建设潜在着严重的破坏性，膨胀土路堤易产生溜坍，滑坡等严重事故，还会产生收缩开裂、膨胀、松散、剥落等病害，常使结构物产生不均匀的竖向或水平的胀缩变形，造成位移、开裂、倾斜甚至破坏。一旦出现问题，治理难度大，国际上视其为公路施工的“顽症”。2膨胀土性质及分类2.1膨胀土性质膨胀土是指细粒土中粘粒成分主要由较强亲水性粘土矿物组成的，并具有吸水显著膨胀，反复

4、湿胀干缩变形的塑性土。同时，膨胀土还具有多裂隙性，超固结性及易崩解易分化，强度易衰减等特性。膨胀土具有很高的膨胀潜势，与含水量的大小及变化有关，如果其含水量保持不变，则不会有体积变化。但当粘土的含水量发生变化，立即就会产生垂直和水平两个方向的体积膨胀，含水量的轻微变化，仅1%～2%的量值，就足以引起有害的膨胀。在工程地质中，膨胀土的膨胀现象很普遍，通常对膨胀土的力学分析，主要是对其膨胀潜势和膨胀压力的研究后得出的。膨胀潜势：简单的讲，就是在室内做压密实验，把试样在最佳含水量时压密到最大容重后，使有侧限的试样在一定的附加荷载下，浸水后

5、测定的膨胀百分率。膨胀率可以用来预测结构物的最大潜在的膨胀量，膨胀量的大小主要取决于环境条件，如润湿程度、润湿的持续时间和水分的转移方式等。因此，在工程施工中，改造膨胀土周围的环境条件，是解决膨胀土工程问题的一个出发点。膨胀力，也就是膨胀压力，通俗的讲，就是试样膨胀到最大限度以后，再加荷载直到回复到其初始体积为止所需的压力。对某种给定的粘土来说，其膨胀压力是常数，它仅随干容重而变化。因此，膨胀力可以方便的用作衡量粘土的膨胀特性的一种尺度，对于未扰动的粘土来讲，干容重是土的原位特征，所以在原位干容重时土的膨胀压力可以直接用来论述膨胀特

6、性。2.2膨胀土的分类膨胀土根据膨胀率大致可分为强、中、弱三级，主要粘土矿物成分为蒙脱石、伊利石。强膨胀土呈灰白色、灰绿色、粘土细腻、滑感特强、网状法裂隙极发育、有蜡面、易风化呈细状、鳞片状等；中膨胀土以棕、红、灰色为主粘土中含少量粉砂、滑感极强、裂隙较发育、易风化成碎粒状、含钙质结核等：弱膨胀土以黄褐色为主、粘土中含有较多粉砂、有滑感、裂隙发育、易风化呈碎粒状、含较多钙质或铁锰结核等。膨胀土的粘粒含量、自由膨胀率、胀缩总率（土在50KPa压力下的膨胀率与收缩率之和）见表1：表1膨胀土特性分类大于0.002m粘粒含量％液限WL％胀缩

7、总率％自由膨胀率％强膨胀土＞50＞48＞4＞90中膨胀土30～5040～482～465～90弱膨胀土＜35＜400．7～240～65本合同段膨胀土自由膨胀率为45%～50%属于弱膨胀土,分布于K259＋000～K260+000段。2.3膨胀土的判别国内外对膨胀土的判别方法尚未有统一标准，但比较广泛采用的是现场定性和室内简易定量指标相结合的方法，即根据工程地质特征及土的自由膨胀率指标综合判定：（1）裂隙发育，常有光滑面与擦痕，有的裂隙中充满灰白色，灰绿色粘土，在自然条件呈硬塑状态；（2）多出现于二级或二级以上阶地、山前丘陵和盆地边缘，

8、地形平缓，无明显自然陡坡；（3）常见浅层滑坡、地裂、新开挖槽壁易发生坍塌等；（4）结构物裂隙随气候变化而张开或闭合。交通部公路路基设计规范规定：高速公路的路基填料不但要求密实度达到规定值，而且同时要控制填料的最小强度，确保路床的强度与