膨胀土地区路基

特殊路基施工主讲人：张希庆河北交通职业技术学院特殊路基种类08泥石流地区路基07岩坍与岩堆路基10沙漠地区路基09岩溶地区路基12涎流冰地段路基11雪害地段路基02滑坡地段路基01软土路基04黄土地区路基03膨胀土区路基06季节冰冻路基05盐渍土区路基1膨胀土地区路基C目录ONTENTS1膨胀土概述3膨胀土地区路基2膨胀土处理措施膨胀土我国是世界上膨胀土分布面积最广的国家之一，在晋、冀、鲁、豫、陕、川、云、贵、桂、粤、湘、甘、苏、鄂等二十多个省区均有分布。我国膨胀土的分布图膨胀土：主要由亲水性的蒙脱石和伊利石矿物组成，吸水后显著膨胀，失水后显著收

缩的高液限黏土。蒙脱石：硅铝酸盐，最初发现于法国的蒙脱城，膨胀率高，可用作止泻药；伊利石：硅铝酸盐，介于云母和高岭石及蒙脱石间的中间矿物，膨胀率低于蒙脱土；膨胀土膨胀土工程特性（1）胀缩性：吸水后体积膨胀，失水体积收缩，土体开裂，地基损坏；（2）多裂隙性：在气候、胀缩、风化等内外因作用下土体存在大量原生

裂隙和次生裂隙；（3）超固结性：更新世以前沉积的土层，曾经受过超压密作用，其天然

孔隙率小，密实度大，初始强度高。膨胀土工程特性（4）崩解性：膨胀土浸水后体积膨胀，发生崩解。强膨胀土浸水后几分

钟即完全崩解。（5）风化特性：对气候敏感，极易产生风化破坏。路基开挖后，土体很

快会产生破裂、剥落，强度降低，结构破坏。（6）强度衰减快。初期强度高，开挖困难，短时间内强度大幅度衰减；膨胀土判别①土的颜色为灰白、灰绿色，棕、红、灰色、黄褐色等。②网状裂隙极发育，有蜡面，易风化呈细粒状，鳞片状隙发育，常有光滑面和擦痕，有的裂隙中充填着灰白、灰绿色黏土。③黏土细腻，含有少量粉砂，滑感较强，含较多钙质或铁锰结核，以钙质结核为主，在旱季呈坚硬或硬塑状态，在雨季黏滑。膨胀土判别④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，无明显陡坎。⑤坡面常见浅层溜坍，滑坡，地面裂隙。当坡面有数层土时，其中膨胀土层往往形成凹形坡，新开挖（槽）壁易发生坍塌等。⑥浅层基础的单层或多层建筑物出现裂缝，且建筑物裂缝随气候变化而张开和闭合。膨胀土判别（2）膨胀土的详判采用自由膨胀率、标准吸湿含水率、塑性指数三项指标。表4-2膨胀土的判别指标名

称自由膨胀率Fs/%标准吸湿含水率Wa/%塑性指数Ip判别指标Fs≥40Wa≥2.5Ip≥15注：分类以标准吸湿含水率为控制指标，只有当未对标准吸湿含水率进行试验时，才可参考自由膨胀率、塑性指数指标对膨胀土进行分类。膨胀土判别分级指标非膨胀土弱膨胀土中等膨胀土强膨胀土自由膨胀率Fs/%Fs＜404.≤Fs＜6060≤Fs＜90Fs≥90标准吸湿含水率

Wa

/%Wa

＜2.52.5≤Wa

＜4.84.8≤Wa

＜6.8Wa

≥6.8塑性指数IpIp

＜1515≤Ip

＜2828≤Ip

＜40Ip

≥40（2）膨胀土的详判采用自由膨胀率、标准吸湿含水率、塑性指数三项指标。表4-3膨胀土的分级标准注：表中“非膨胀土”并不是指该土没有膨胀性，只是其胀缩性未达到定义为“膨胀土”的程度。膨胀土危害膨胀土路基施工膨胀土地区路基处理主要方法：

0103加固法；02换填法；膨胀土改良法；04排水法；膨胀土换填法主要考虑换填材料来源及经济性；膨胀土改良法扰动土改良——掺石灰、水泥等无机改良剂；原状土改良——掺入液性有机化学改良剂；膨胀土改良膨胀土改良法石灰土改良膨胀土路基灰土改良影响因素（1）土的种类；（2）土颗粒的大小；（3）石灰的掺入量；（4）掺入石灰的类型；（5）掺入石灰与压实成型之间的等待时间；（6）石灰与土拌和的均匀程度；（7）碾压前填土含水率；（8）碾压工艺；（9）养护条件；膨胀土改良法有机类改良剂：1）丙烯酸盐系列；2）聚液态丁二烯和铵类；例如CTMAB膨胀土改良法有机类改良剂：1）丙烯酸盐系列；2）聚液态丁二烯和铵类；例如CTMAB膨胀土排水法膨胀土防水毯膨胀土路基膨胀土地区路堤填筑材料的要求如下。（1）强膨胀土稳定性差，不得作为路堤填料。（2）中等膨胀土经处理后可作为填料，用于二级及二级以上公路

路堤填料时，改性处理后胀缩总率应不大于0.7%。（3）胀缩总率不超过0.7%的弱膨胀土可直接填筑。膨胀土二级及二级以上公路路堤基底处理应符合以下规定。（1）高度不足1m的路堤，应按设计要求采取换填或改性处理等措施处治。（2）表层为过湿土，应按设计要求采取换填或进行固化处理等措施处治。（3）填土高度小于路面和路床的总厚度，基底为膨胀土时，宜挖除地表30～60cm的膨胀土，并将路床换填为非膨胀土或掺灰处理。若为强膨胀土，挖除深度应达到大气影响深度。膨胀土试验路段膨胀土地区路堤施工前，应按规定做试验路段，为路堤的正式施工提供数据资料和经验。铺筑试验路段膨胀土技术要点膨胀土地区路堤填筑施工技术要点：（1）膨胀土路基填筑松铺厚度不得大于300mm。土块粒径应小于37.5mm。（2）填筑膨胀土路堤时，应及时对路堤边坡及顶面进行防护。（3）高速、一级、二级公路采用中等膨胀土作路床填料时，应做掺灰（一般为石灰）改性处理，改性处理后要求胀缩总率应不大于0.7%.膨胀土技术要点（4）限于条件，高速、一级公路用中等膨胀土填筑路堤时，路堤填成后，应立即做浆砌护坡封闭边坡。当填至路床底面时，应停止填筑，改用符合强度要求的非膨胀土或改性处理的膨胀土填至路床顶面设计高程并进行严格压实。如当年不能铺筑路面，则应加做封层，封层的填筑厚度不宜小于20cm，并设不小于2%的横坡。（5）公路可用接近最佳含水率的膨胀土填筑路堤，但两边边坡部分要用非膨胀土作为封层。路堤顶面也要用非膨胀土形成包心填方。膨胀土路堑开挖路堑开挖施工技术要点如下。（1）路堑施工前，先施工截、排水设施，将水引至路幅以外。（2）边坡施工过程中，必要时，宜采取临时防水封闭措施保持土体原状含水量。边坡不得一次挖到设计线，应预留30～50cm厚度，待路堑完成后，再分段削去边坡预留部分，并立即进行加固和封闭处理。（3）路床底标高以下应按照设计要求进行处理。膨胀土路堑开挖（4）宜用支挡结构对强膨胀土边坡进行防护。支挡结构基坑应采取措施防止曝晒或浸水，基础埋深应在大气风化作用影响深度以下。（5）挖方地段挖到距路床顶面以上30cm时，应停止向下开挖，并挖好临时排水沟，待做路面时，再挖至路床顶面以下30cm，用非膨胀土回填，并按要求压实。（6）膨胀土地区的路堑，对高速、一级公路的路床应超挖30～50cm，并立即用粒料或非膨胀土分层回填或用改性土回填，按规定压实，其他各级公路可用膨胀土掺石灰处理。路基碾压路基碾压技术要点：（1）先要根据膨胀土自由膨胀率的大小，选择适宜机具。一般而言，自由膨胀率越大的土采用的压实机具越重。（2）由