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摘要：膨脹土分布在我國江蘇、安徽、湖北、廣西、四川、河南等許多省份。隨著我國高速公路建設的高速發展，由膨脹土修築的路基在交工運營之後，不同程度發生路基下沉、瀝青混凝土路面開裂、翻漿、邊坡沉塌、滑坡等病害。
本文通過蚌明高速公路五合同段的施工，提出了對膨脹土路基病害成因**、治理措施及施工控制要點。
關鍵詞：高速公路路基膨脹土治理施工控制
一、工程沿線土情況
蚌明高速公路五合同段樁號k110+400—k117+640全長7.24公里，路線位於滁州地區風陽縣大溪河鎮，路線屬平原微丘地區，沿線土質為高液限粘土，由於沿線取土坑沒有可直接用於路堤的土源，為了不增加成本，不得不用沿線取土坑的膨脹土來填築路堤。沿線所徵用的取土場的各項指標見表-1
蚌明高速公路五合同段取土場情況彙總表-1
從表-1可以看出五合同段沿線土場都不符合《公路路基施工技術規範》jtj033-95要求，不能直接用於高速公路路基填築施工中，必需進行改性處理。
根據蚌明高速公路五合同土場情況，，成果見表-2、表-3、表-4。
河海大學土木工程學院結論：根據《公路路基施工技術規範》jtj033-95規定，wl＞45%；自由膨脹率fs＞90%屬於強膨脹土；65%＜fs＜90%屬於中等膨脹土；45%＜fs＜65%屬於弱膨脹土。初步判斷五標土為中等膨脹土，六、九標土為弱膨脹土。
東南大學交通學院結論：根據要求，蚌明五標、九標先後分三次送五標3號取土場、九標2號和5號取土場土樣。從試驗結果來看，除了第一次九標5號取土場的土不屬於膨脹土外，其它土樣試驗結果與原來試驗資料基本吻合。
本文只列出第二次試驗結果的彙總見表-4。五標3號取土場的膨脹土的性質最差，即土的液限含水量、塑性指數和自由膨脹率相對最高，變異性相對較低，土樣相對均勻。
結論：二所大學對蚌明高速公路五合同段土場情況試驗結論是吻合的。
河海大學土樣物理效能試驗成果表-2
河海大學土樣物理效能試驗成果表-3
二、膨脹土的基本特點
膨脹土主要是由親水性較強的粘土礦物成份（蒙脫石、伊利石和高嶺石）組成，是具有較大脹縮效能和相對較高的液限、塑限和塑性指數的粘性土。膨脹土在《公路土工試驗規程》jtj051-93中土類代號為ch或cho，這種土在半固態時的幹強度很高，土塊表面乾硬，但土塊內含水量較大，很難破碎壓實。受生成地質條件、水文及氣候環境等因素的影響，膨脹土具有顯著的脹縮性、崩解性、多裂隙性、風化特性和強度衰減性等一系列的特殊、複雜的物理力學性質。
● 脹縮性：膨脹土吸水體積膨脹，如果膨脹受阻，就會產生膨脹力。失水體積收縮，土體收縮開裂。
● 崩解性：膨脹土浸水後體積膨脹，發生崩解。強膨脹土浸水後數分鐘即可完全崩解，弱膨脹土崩解緩慢且不完全。
東南大學土樣物理效能試驗成果表-4
● 多裂隙性：膨脹土中裂隙發育，使土層分割成具有一定幾何形狀的塊體，破壞了土體的完整性。
● 風化特性：膨脹土對氣候因素的影響很敏感，極易產生風化破壞作用。
● 強度衰減性：膨脹土的抗剪強度為典型的變動強度，半固體時具有極高的峰值，而一旦浸水強度又極低。
從表-2顆粒分析中知膨脹土中的蒙脫石和伊利石粘粒都是細粒土，經專家的多年研究發現，滲透壓力確實存在於土—水體系中，而且是膨脹機理的根據。蒙脫石和伊利石粘土的膨脹是由於粘土粒中的親水吸附離子對水有很強的滲透壓力，土體的密度越高，粘土粒中的親水吸附離子密度越高，滲透壓力就越大，膨脹土的滲透壓力可高達2mpa～4mpa。利用膨脹土直接作為路堤填料時，其壓實後的膨脹土與天然原狀結構膨脹土的工程特性有很大不同，主要是壓實土的膨脹潛勢較原狀土要大5～8倍，甚至達
二、三十倍之多，填土的密度愈大，含水量愈低，則膨脹土浸水後，其膨脹量和膨脹力愈大，浸水時間越長影響深度越深，最深能達到60cm以上。在多雨潮濕地區，膨脹土即使在旱季施工,晾曬到重型擊實時的最佳含水量壓實後，本身也極不穩定，經過雨季時，濕氣侵入和路基毛細水作用下，土體中的親水吸附離子吸收水分，含水量很快增加，強度和密度亦隨之而降低，這種現象在《公路瀝青路面設計規範》jtj014-97第6.1.
4條和《公路路基施工技術規範》jtj033-95第9.7.4.
條中都有明確的說明。
膨脹土如果處理不當，對公路工程建設具有潛在的破壞性，主要病害有：
1、對公路建築物結構基礎造成的病害：由於氣候季節變化因素的影響，膨脹土會發生多次幹-溼迴圈變化，一方面，脹縮導致地基的隆起或下沉；另一方面，幹-溼迴圈變化會使抗剪強度急劇衰減而造成地基失穩破壞。
2、對公路路基造成破壞：路基含水量的不均勻性，將引起不均勻脹縮，導致地基路基變形或開裂。膨脹土路基長期環境穩定含水量與施工控制含水量的不一致性，宜導致路基變形或裂縫等病害。
3、對路基邊坡穩定的破壞：膨脹土坡面最易受大氣風化營力的作用，乾旱時蒸發開裂，破碎剝落；降雨時坡面沖蝕。膨脹土易吸水飽和，在重力和滲透壓力作用下，發生流塑狀溜塌，甚至會產生破壞性極大的滑坡。
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