膨胀土的工程性质

1、一、膨胀土及其工程性质膨胀土是颗粒高分散、成分以黏土矿物为主、对环境的湿热变化 敏感的高塑性黏土。它是一种吸水膨胀软化、失水收缩干裂的特殊土， 工程界常称之为灾害性土。它的主要特征是：粒度组成中粘粒（v21 m）含量大于30%黏土矿物成分中，伊利石-蒙脱石等强亲水性矿物占主导地位； 土体湿度增高时，体积膨胀并形成膨胀压力；土体干燥失水时， 体积收缩并形成收缩裂缝；膨胀、收缩变形可随环境变化往复发生，导致土的强度衰减；属液限大于40%勺高塑性土；属超固结性黏土。膨胀土在世界范围内分布极广，遍及六大洲。我国是膨胀土分布 最广的国家之一，先后有20多个省区发现有膨胀土。近地表的浅层膨胀土不仅裂隙特别

2、发育，而且对气候变化特别敏 感，是一种典型的非均匀三相介质。土质干湿效应明显，吸水时，土 体膨胀、软化，强度下降；失水后土体收缩，随之产生裂隙。膨胀土 的这种胀缩特性，当含水量变化时就会充分显示出来。反复的胀缩导 致了膨胀土土体的松散，并在其中形成许多不规则的裂隙，从而为膨 胀土表面的进一步风化创造了条件。裂隙的存在破坏了土体的整体 性，降低了土体的强度，同时为雨水的侵入和土中水分的蒸发开启了 方便之门，于是，天气的变化进一步导致了土中含水量的波动和胀缩 现象的反复发生，这进一步导致了裂隙的扩展和向土层深部发展，使该部分土体的强度大为降低，形成风化层。这种风化层的最大深度大 致在气候的影响深度

3、范围内，一般在1.5 2.0 m最大深度可达4.0 m膨胀土的应力历史和广义应力历史决定了膨胀土具有超固结性， 沉积的膨胀土在历史上往往经受过上部土层侵蚀的作用形成超固结 土。膨胀土由于卸荷作用也能引起土体裂隙的发展，边坡的开挖，对 土体产生了卸荷作用，这种卸荷对土中存在隐蔽微裂隙的膨胀土来 说，必然会促进裂隙的张开和扩展，尤其是在边坡底部的剪应力集中 区域裂隙面的扩展更为严重，这些区域往往是滑动开始发生的部位。卸荷裂隙的扩展与膨胀土的超固结特性密切相关。膨胀土的这种 胀缩特牲、裂隙性、超固结性是膨胀土的基本特性， 一般称之为“三性”，正是由于“三性”复杂的共同作用，使得膨胀 土的工程性质极差

4、，而常常对各类工程建设造成巨大的危害。 在工程 建设中，膨胀土作为建筑物的地基常会引起建筑物的开裂、倾斜而破坏；作为堤坝的建筑材料，可能在堤坝表面产生滑动；作为开挖介质 时则可能在开挖体边坡产生滑坡失稳现象。 我国铁路部门在总结膨胀 土地区修建铁路时，有“逢堑必滑，无堤不塌”的说法。据估算，在 八十年代以前，全世界每年因膨胀土造成的损失至少在 50亿美元以 上，中国每年因膨胀土造成的各类工程建筑物破坏的损失也在数亿元 以上。膨胀土对工程建设的危害往往具多发性、 反复性和长期潜在性。 膨胀土对公路工程的危害主要体现在如下两个方面：1、路基问题由于膨胀土具有很高的粘聚性，当含水量较大时，一经施工机

5、械 搅动，将粘结成塑性很高的巨大团块，彳艮难晾干。随着水分的逐渐散 失，土块的可塑性降低，由于粘聚性的继续作用，土块的力学强度逐 步增大，从而使土块坚硬，难于击碎、压实。因此，如果含水量高的 膨胀土直接用作路基填料，将会增加施工难度，延长工期，并且质量 难以保证。膨胀土路基遇雨水浸泡后，土体膨胀，轻者表面出现厚10cmfc右 的蓬松层，重则在50-80cm深度范围内形成“橡皮泥”；若在干燥季 节，随着水分的散失，土体将严重干缩龟裂，其裂缝宽度约1-2cm,裂缝深度可达30-50cm,雨水可通过裂缝直接灌入土体深处，使土体 膨胀湿软，从而丧失承载能力，且由于膨胀土具有极强的亲水性，土 体愈干燥密

6、实，其亲水性愈强，膨胀量愈大，当膨胀受到约束时，土 体中会产生膨胀力，当这种膨胀力超过上部荷载或临界荷载时， 路基 出现严重的崩解，从而造成路基局部坍塌、隆起或裂缝。归结起来，就是低强度和反复的胀缩变形危害路基的稳定和变 形。2、边坡问题在膨胀土地区，无论是路堑或路堤，极其普遍而严重的边坡变形， 都是其它土质路基中所罕见的。膨胀土地区的公路线上，由于大气物 理风化作用和湿胀干缩效应，边坡土块崩解，土体抗剪强度衰减，而 造成边坡的溜塌、滑坡等变形病害现象十分突出，而常常使路基的坚 实性和稳定性遭受破坏，造成路基失稳，影响行车安全。膨胀土边坡 变形和破坏常常具有反复性和长期潜在性的特点。膨胀土地区

7、路基工程的稳定性，已成为当前公路工程地质中一个不可 忽视的重要研究课题，结合实际工程，研究膨胀土的工程特性，进而提出相应 的工程措施与施工控制标准具有重要的理论意义和工程应用价值。膨胀土的工程性质的主要特性如下。膨胀土的裂隙性多裂隙性是膨胀土的典型特征，多裂隙构成的裂隙结构体及软弱 结构面产生了复杂的物理力学效应， 大大降低了膨胀土的强度，导致 膨胀土的工程地质性质恶化。长期以来，膨胀土裂隙一直是人们的重 点研究内容，但由于膨胀土裂隙演化的不确定性和随机性， 其研究进 展缓慢，定量化程度低。膨胀土中普遍发育的各种形态裂隙，按其成因可分为两类，即原 生裂隙和次生裂隙，而次生裂隙可分为：风化裂隙、

8、减荷裂隙、斜坡 裂隙和滑坡裂隙等。原生裂隙具有隐蔽特征，多为闭合状的显微裂隙， 需要借助光学显微镜或电子显微镜观察。次生裂隙则具有张开状特 征，多为宏观裂隙，肉眼下即可辨认。次生裂隙一般又多由原生裂隙 发育发展而成，所以，次生裂隙常具有继承性质。膨胀土中的垂直裂隙，通常是由于构造应力与土的胀缩效应产生 的张力应变形成，水平裂隙大多由沉积间断与胀缩效应所形成的水平 应力差而产生。裂隙面上黏土矿物颗粒具有高度定向性， 常见有镜面 擦痕，显蜡状光泽。裂隙面大多有灰白色黏土，薄膜成条带，富水软 化，使土的裂隙结构具有比较复杂的物理化学和力学特性， 严重影响 和制约着膨胀土的工程特性。膨胀土中普遍存在2

9、3组以上的裂隙，形成各种各样的裂隙结构 体。一般而言，从裂隙组合的形状看，膨胀土中的裂隙在平面上都表 现为不规则的网状多边形裂隙特征及裂隙分岔现象。 网格状多边形裂 隙在膨胀土中分布最广，裂隙将膨胀土体切割成一定几何形态的块 体，例如棱柱体、短柱体、鳞片状及块状等，可将土体层层分割，使 膨胀土体具有不连续特征。这类裂隙存在各种规模和间距，并且同等 级的裂隙一般近似表现出等间距的形式。实际上，白然地质环境中的膨胀土裂隙具有随机分形特征，大都由不同规模和间距的网状裂隙组成，形成一系列大小不一致的多边形 块体，虽然看起来杂乱无章，但具有统计意义上的白相似性。膨胀土的风化作用强烈，胀缩作用频繁，加剧了

10、膨胀土裂隙的变 形和发展，使土中原生裂隙逐渐显露张开，并不断加宽加深，由于地 质作用的不均匀性，膨胀土裂隙经常产生分岔现象。膨胀土裂隙的存在，破坏了膨胀土的均一性和连续性，导致膨胀 土的抗剪强度产生各向异性特征，且易在浅层或局部形成应力集中分 布区，产生一定深度的强度软弱带。膨胀土的多裂隙结构，首先切割 土体产生机械破碎，同时，在原先裂隙的基础上又发育了风化裂隙， 这就加剧了土体的破碎与破坏程度，使膨胀土具备了物理风化与化学 风化的天然破碎条件。裂隙的发育为水的渗入与蒸发创造了良好通 道，促进了水在土中的循环，一方面加剧了土体的干缩湿胀效应，引 起土体的变形和破碎；另一方面，有限的淋溶进一步促

11、使化学风化的 进行，有利于土体中伊利石和蒙脱石的形成。 这种后期的化学风化作 用在裂隙结构面上表现最为活泼，其主要标志是在膨胀土中的裂隙面 上，普遍发育有灰白色次生蒙脱石黏土条带或薄膜，有的富集呈块。 显然，这使膨胀土的亲水性大大增强，常表现在裂隙面上灰白黏土的 吸水性要比两侧土体高得很多，膨胀性与崩解性也同样增强，这对于 土体的稳定性是十分不利的。膨胀土中各种特定形态的裂隙，是在一定的成土过程和风化作用 下形成的，产生裂隙的原因主要是由于膨胀土的胀缩特性， 即吸水膨 胀失水干缩，往复周期变化，导致膨胀土土体结构松散，形成许多不 规则的裂隙。裂隙的发育又为膨胀土表层的进一步风化创造条件，同时，

12、裂隙又成为雨水进入土体的通道，含水量的波动变化反复胀缩， 从而又导致裂隙的扩展。另外，膨胀土的裂隙发育程度，除受膨胀土 的物质组成和成土条件控制外，还与开挖土体的时间和气候条件密切 相关，卸荷（或开挖）土体中的应力状态发生变化也产生裂隙， 或促进 裂隙的张开和发展。膨胀土的胀缩性从土质学观点，膨胀土由于具有亲水性，只要与水相互作用， 都具有增大其体积的能力，土体湿度也同时随之增加。膨胀土吸水体 积增大而产生膨胀，可使建筑在土基上的道路或其它建筑物产生隆起 等变形破坏。如果土体在吸水膨胀时受到外部约束的限制， 阻止其膨 胀，此时则在土中产生一种内应力，即为膨胀力或称膨胀压力。与土 体吸水膨胀相反

13、，倘若土体失水，其体积随之减小而产生收缩，并伴 随土中出现裂隙。膨胀土体收缩同样可造成其土基的下沉及道路的开 裂等变形破坏。十分清楚，由于膨胀土一水体系中水介质的变化而引起土中内应 力的改变，从而导致土体积的膨胀与收缩。假如只有膨胀土的存在， 而没有水介质参与相互作用，或土中含水量保持恒定，不发生水分的 迁移变化时，所谓土的膨胀与收缩都将不可能显示。 有的即使在膨胀 土一水体系中出现含水量增加的现象，如若土中产生的膨胀力不能突 破外部荷载的阻抗，同样也不可能见到有土体积膨胀的现象发生。 然 而，此时在土体内部确是积储了相当的膨胀潜势， 一旦膨胀力突破外 部阻抗或外部荷载在某种条件下被解除，土体

14、则即刻显示其强烈的膨 胀。同样，在膨胀土-水体系中，如果含水量已经小到一定程度，即 土体已处于比较干燥的状态，此时含水量即使再继续减小，其土体积 的收缩也将是很微弱的，然而，一旦吸水则膨胀却十分惊人。由此可见，膨胀土的膨胀与收缩变形的产生，实际上是土中水分 的得与失而引起土体积的变化。不过，膨胀土中水分的得失变化是一 个相当复杂的物理-化学-力学效应作用的过程。 它除了取决于膨胀 土本身的物质组成与微结构特征，同时，还与膨胀土所处环境条件有 密切关系。地表水与地下水的动态变化可引起土中水分的变化，气候（大气降雨、蒸发、温度）的变化可促使土中水分的迁移、变化，水的 渗漏可导致土中水分增加，热力传

15、导可促进土中水分散失，这些都将 直接引起膨胀土胀缩变形的产生。膨胀土的黏土矿物成分中含有较多的蒙脱石、 伊利石和多水高岭 石，这类矿物具有较强的与水结合的能力，吸水膨胀、失水收缩，并 具膨胀-收缩-再膨胀的往复胀缩特性，特别是蒙脱石含量直接决定 其膨胀性能的大小，因此，黏土矿物的组成、含量及排列结构是膨胀 土产生膨胀的首要物质基础，极性分子或电解质液体的渗入是膨胀土 产生膨胀的外部作用条件。膨胀土的胀缩机理问题亦是黏土矿物与极 性水组成的两相介质体系内部所发生的物理一化学一力学作用问题。膨胀岩土的膨胀性能与其矿物成分、结构连结类型及强度、密实 度等密切相关。胶结连结有抑制膨胀的作用，胶结强度越

16、高，越不利 于膨胀的发生和发展。结构的疏密程度也影响膨胀量的大小。在力的 作用下产生的扩容膨胀效应则在于扩容改变了膨胀岩土的结构连结 和密实程度，从而使膨胀量发生变化。扩容膨胀效应随力学作用程度 不同而各异。当力学作用未使膨胀岩土的胶结连结发生大的改变，则扩容后的膨胀效应不明显，膨胀以物化作用为主。当力学作用破坏了 部分原始胶结连结时，膨胀抑制力有所减弱，膨胀势得以充分发挥， 从而促进物化作用膨胀进一步发展。膨胀土的抗剪强度特性抗剪强度特性既是土体抗剪切破坏能力的表征，同时也是验算路 基边坡稳定性能的重要参数。其取值受膨胀土胀缩等级、含水量、上 覆压力、填筑条件等的影响，其中含水量是主要影响因

17、素。其变化规 律是:土体胀缩等级越高，值降低时C值变化不大；土体含水量变 小，抗剪强度增大；上覆压力增大,G的值均增大；填筑土体干容 重越大,抗剪强度越高,土体含水量越大,抗剪强度越低。但击实土在 膨胀后,G 的最大值却出现在最佳含水量击实到最大干重量的时 候。膨胀土的风化特性膨胀土路基长期暴露在大气环境中，尤其受环境水分变化的影响 极易在表层部分碎裂泥化，形成表面松散层，强度降低。大气环境对膨 胀土的风化作用随土层深度的增加而减弱。 可通过分析土体内的含水 量变化来取得风化深度的近似值，国内有关资料认为，在降雨量和蒸 发量差别不大的地区，大气风化作用深度一般为1 m左右，但对于长 期干旱地区

18、则可达3 m以上，因而风化深度对研究膨胀土路基边坡的稳定性具有重要意义。二、膨胀土分类方法无数工程建设的实践经验告诉我们，把膨胀土误认为普通的非膨 胀土，实际上等于给工程建筑物埋下祸根， 事后成为建筑物产生严重 病害的隐患；反之，如果把普通的非膨胀土错划为膨胀土，则必将增 加建筑物的大量工程措施。前者将造成重大工程事故，后者将造成工 程的极大浪费，同样都会造成巨大的损失。膨胀土并不可怕，可怕的 是由于判别错误，没有对其采取措施，因而导致工程事故的发生。因 此，在膨胀土地区进行工程建设，首先必须正确区分膨胀土与非膨胀 土，划分膨胀土的类别和等级，然后确定建筑物的设计原则及其相应 的工程措施，这是

19、一个很重要的问题。膨胀土判别的目的是为了正确区分膨胀土与非膨胀土的界限，以 便将膨胀土与其它土类区别开来。对膨胀土进行分类，则是在已经判 别为膨胀土的基础上，对膨胀土进行再判别，从而将工程性质基本相 同的膨胀土进一步划分为同一类型，工程性质相差较大的划分为不同 类型，为工程建设提供合理的参数和科学依据。膨胀土分类的工程意义在于：(1)确定工程处理措施；预测可能出现的问题。关于膨胀土的判别与分类，近几年，国内外开展了大量的研究工 作，提出了许多判别与分类方法。但，目前还没有一个单一指标能充 分表述作为工程环境或工程结构体一部分的膨胀土的复杂性态，因 此，一些因素的某种组合来对膨胀土进行判别与分类

20、是十分必要的。 常见的膨胀土分类方法目前，国内外膨胀土分类的方法很多，不同的研究者提出了不同 的标准，所选择的指标和标准也不一，其中具有代表性的分类方法分 述如下。2.1 美国垦务局法(USB砥)将膨胀土胀缩等级分为四级，评价指标为塑性指数、缩限、膨胀 体变、小于0.001mnR粒含量，分类标准见表2.2美国膨胀土分类标准指标塑性指数缩限/% 膨胀体变/% 胶粒含量（<0.001 mm）/%极强>35<11>30>28强254171220302031中528101610201323弱<18>15<10<152.3杨世基法杨世基将膨胀土胀缩等

21、级分为三级，评判指标为液限、塑性指数、胀 缩总率、吸力、CB膨胀量，评判标准见表膨胀土胀缩等级-杨世基法级别液限/% 塑性指数 胀缩总率/% 吸力/kPa CBR膨胀量/%强 >60>35>4>440>3中 50602535 24160440 23弱 40501825 0.72100160 122.4国家标准膨胀土地区建筑技术规范（GBJ112-87）判别法 膨胀土的工程地质特征表现为：（1）裂隙发育，常有光滑面和擦痕， 有的裂隙中充填着灰白、灰绿色黏土，在白然条件下呈坚硬或硬塑状 态；（2）多出露于二级或二级以上阶地、山前和盆地边缘丘陵地带， 地形平缓，无明显白

22、然陡坎；（3）常见浅层塑性滑坡、地裂，新开 挖（槽）易发生坍塌等；（4）建筑物裂缝随气候变化而张开和闭合。 判别指标：白由膨胀率Fs>40%。膨胀土的膨胀潜势等级：按白由膨 胀率大小划分膨胀土的膨胀潜势，如表膨胀土的膨胀潜势白由膨胀率Fs/%膨胀潜势40 v Fsv 65弱65v Fsv 90中等Fs> 90强2.5按最大胀缩性指标进行分类柯尊敬认为，一个适合的胀缩性评价指标必须全面反映土的粒度 组成和矿物成分，以及宏观与微观结构特征的影响， 同时能消除土的 温度和密度状态的影响，即不随土湿度和密度状态的变化而变化，而 且还要适应胀缩土各向异性的特点。因此，推荐用直接指标，即用最

23、大线缩率8 sv，最大体缩率3 V，最大膨胀率8 ep等作为分类指 标，判别标准见下表。这里，最大线缩率与最大体缩率是天然状态的 土样膨胀后的收缩率与体缩率，最大膨胀率是天然状态土样在一定条 件下风干后的膨胀率。按最大膨胀性指标分类指标弱膨胀土 中膨胀土强膨胀土 极强膨胀土最大线缩率Ssv' /%2558811> 11最大体缩率5v' /%81616232330> 30最大膨胀率Sep' /%2447710> 102.6按白由膨胀率与胀缩总率进行分类根据胀缩性指标，综合国内有关专家提出划分类别的界限值归纳如下表。表中对于地基土按线胀缩总率3 es进行评

24、价时，其膨胀率是在50kPaW载下获得的，因此，膨胀等级划分标准也不一，即强膨胀土S es>5%中膨胀土 S es=2吟5%弱膨胀土 S es<2%关于胀缩总率的计 算公式如下：S es = S ep + 入 s（ w - w min）S es-线胀缩总率；3 ep一土在50 kPa荷载的膨胀率（%）; 3土的天然含水量（% ）；3 min建筑场地土的最小含水量（%），即旱季含水量平均值；入s土的收缩系数，入s = 8 s/ A w ; S s收缩过程中与两点含水量对应的竖向线缩率之差（%）; 3 收缩过程中直线变化阶段两点含水量之差（%）。2.7按白由膨胀率与胀缩总率分类类别无荷

25、载下体胀缩总率无荷载下线胀缩总率线膨胀率缩限含水量状态下的体缩率自由膨胀率强膨胀土 >18>8>4>23>80中膨胀土 12-186-82-416-2350-80弱膨胀土 8-124-60.7-28-1630-502.8 按塑性图判别与分类塑性图系由A.卡萨格兰首先提出，后来李生林教授作了深入的研究，它是以塑性指数为纵轴，以液限为横轴的直角坐标，如图 4.1。 因此，运用塑性图联合使用塑性指数与液限来判别膨胀土，不仅能反映直接影响胀缩性能的物质组成成分，而且也能在一定程度上反映控 制形成胀缩性能的浓差渗透吸附结合水的发育程度。2.9印度对黑棉土的判别分类标准他们将

26、膨胀土分为4个等级，采用的评判指标为塑性指数、收缩 指数、胶粒含量、液限、膨胀率、膨胀势、差分白由膨胀率，其分类 方法如图1所示。止常危险一危一矗700204030506010203040506070非常高A II>|中A I 低Etii 一液限,ip-m性指数:is 一收缩指数:刀一胶粒含量；SF 一膨胀势;扁一膨胀率;D"一差分自由膨胀率#2.10 南非威廉姆斯对膨胀土的分类采用塑性指数及小于2 Lm颗粒的成分含量作为评判指标，对膨 胀土分为极高、高、中等、低等4级。具体标准如图2所示。<2 *11的颗粒百分含鼠/%三、国内外膨胀土路基加固技术基于对膨胀土工程性质的研

27、究和大量工程实践经验的总结，国内外膨胀土路基加固技术也在逐步发展，主要有以下方法。3.1换土法用非膨胀土将膨胀土换掉是一种简易可靠的办法，但对于大面积的膨胀土分布地区显得不经济，且生态环境效益差。3.2预湿法在施工前给土体浸水，使土体充分膨胀，并维持其高含水量，使土 体体积保持不变，就不会因土体膨胀造成建筑路基破坏，但这种方法 无法保证路基所要求的足够强度和刚度。3.3压实控制法该法控制膨胀土在低于容重和高含水量下压实可以有效地减少 膨胀，但高含水量的膨胀粘土压实很困难，而土体在低于容重下压实 其强度较小，同样不能满足工程要求。3.4全封闭法（外包式路堤）该法又称包盖法。在堤心部位填膨胀土，用

28、非膨胀土来包盖堤身。 包盖土层厚不小于1 m,并要把包盖土拍紧，将膨胀土封闭，其目的也 是限制堤内膨胀土温度变化。但边坡处往往是施工碾压的薄弱部位。 如果封闭土层与路堤土一道分层填筑压实，并达到同样的压实度，则 处理效果会更好一些。但在实际施工中很难做到。3.5 化学处理法（改性处理）在膨胀土中掺石灰、水泥、粉煤灰、氯化钙和磷酸等。通过土与 掺入剂之间的化学反应，改变土体的膨胀性，提高其强度，达到稳定的 目的。国内外大量试验表明：掺石灰的效果最好，由于石灰是一种较廉 价的建筑材料，用于改良膨胀土较掺其它材料经济，故这种办法较常 用，也“公路路基设计规范”所提倡的方法。但因膨胀土天然含水量 常较

29、大,土中粘粒含量多，易结块,要将大土块打碎后再与石灰搅匀， 施工中大面积采用有一定难度。此外,掺拌石灰施工时易扬尘（尤其掺 生石灰），造成一定环境污染。但总而言之不失为一种较好且较成熟 的方法。3.6 土工格网加固法土工格网加固法是受加筋土技术用于解决土体稳定加固路基边 坡成功的实践所启示，近年来才开始采用的一种新方法。通过在膨胀 土路堤施工中分层水平铺格网，充分利用土工网与填土间的摩擦力和 咬合力，增大土体抗剪强度，约束膨胀土的膨胀变形，达到稳定路基的 目的。由于膨胀土路堤的风化作用深度一般在 2m以内，所以土中加 网长度只需在边坡表面一定范围内，施工方便。同时，土中加网后可采 用较陡的边坡

30、坡率，比正常路堤填筑节省用地，技术和经济效果均好， 是一种值得采用和推广的方法。3. 7石灰改良土的改良机理阳离子交换作用石灰中的Ca2+与土颗粒表面的阳离子如：Na+、K+、H+发生交换 作用，使土颗粒胶体的双电层中扩散层变薄，土颗粒间结合力增强， 土体强度提高，改善土体性质。由于石灰中的 Ca2+与土颗粒表面的 阳离子发生交换作用，改变了土颗粒表面的带电性质，从而使胶体颗 粒加速絮凝，使小的团粒相互凝聚变成大的团粒。胶凝作用石灰中的CaO与土中的SiO2、A12O3发生反应，生成复杂的化合 物，如硅酸钙盐、铝酸钙水化物，产生较强的粘结作用，使改良土的 强度提高。碳酸化作用改良土中的石灰与空

31、气中的CO2发生钙化反应，生成CaCO使土硬 化，起到了固化土体的作用。化学作用由于生石灰与水在熟化过程中，发生吸水、发热、膨胀作用，可 以降低土体含水量，促进土体的固结，这也有助于土体强度的提高。四、石灰改良膨胀土场拌法施工工艺流程施工准备基底处理平整区段检测区段洒水晾 晒琮压夯实 J| 填土区段 一 -分层制- 粉碎拌和，整修弄生卷枷段施T阶段整修验收阶段图1场拌法施工工艺流程图用场拌法改良膨胀土填料进行路基填筑可采用 “三阶段、四区段、 九流程”的施工工艺组织施工。4.1施工准备在施工准备中，除了要做一些常规的准备外，还要做好石灰加工 的准备工作，根据设计要求，如果是用生灰改良膨胀土，那

32、么在临时 工程规划中，就需考虑安装球磨机等相关石灰加工设备的场地，做好碎土设备、稳定土拌和站的规划建设，并做好相应环境保护工作。如 果是用熟石灰改良膨胀土，应选择一避风近水的场所进行石灰的消 解、过筛，并把消解残余物集中堆放，及时清除，做好相应的环境保护工作。4.2基底处理按照施工互不干扰的原则，划分作业区段，区段长度宜在 100m200m间；然后清除基底表层植被等杂物，做好临时排水系统， 并在施工的过程中，随时保持临时排水系统的畅通。 再对基底进行平 整和碾压，并利用轻型动力触探仪或K30进行基底试验，经检验合格 后方可进行填土。4.3粉碎拌和液压碎土机在破碎膨胀土前应清除土中石块及树根等杂物，以免损坏液压碎土机；然后需检测膨胀土的含水量，当含水量合适时，即 可进行粉碎。用