浅析交通土建工程施工中膨胀土地基处理

浅析交通土建工程施工中膨胀土地基处理

发表时间：2018-04-19T14:17:07.887Z 来源：《建筑学研究前沿》2017年第33期作者：邓聪

[导读] 随着我国改革开放深入，社会主义现代化建设各项民生事业取得了显著的成就。

崇左市规划技术管理办公室广西崇左 532200

摘要：随着我国改革开放深入，社会主义现代化建设各项民生事业取得了显著的成就。这些成绩离不开以交通土建工程为基础设施项目的投入建设，而交通土建工程项目施工建设过程中由于建设规模和分布区域较大，经常会遇到不良地质膨胀土地基。膨胀土地基问题一直困扰着交通土建工程项目的施工建设，也是整个世界性的难题，是现阶段交通工程项目建设领域重点的研究课题，而广西又是我国膨胀土分布较广的区域之一，崇左却是广西膨胀土典型的代表区域。笔者认真分析了国内外众多学者对膨胀土研究的基础上，结合了自身多年的工作经验，对交通土建工程施工中膨胀土地基处理问题进行简要的分析总结，提出了相关的有效性措施，希望能够为今后膨胀土地基处理的研究提供参考借鉴。

关键词：交通土建；施工；膨胀土；地基；处理

1 引言

一直以来，国内外学者都统一的认为我国是世界上膨胀土分布面积最广的区域之一，都意识到膨胀土对交通土建工程项目施工建设的不良影响，学者们都对膨胀土危害和防治展开了深入的研究，各种膨胀土地基处理技术的应用层出不穷。我国交通土建工程项目的建设历经数十年的发展，积累了丰富的经验，但对于膨胀土的研究也存在着很大的不足之处。为了能够有效的确保交通土建工程路基的强度，保证道路路基、边坡、桥涵的稳定性，有效的避免道路不良病害的发生，我区对于膨胀土的研究先后出台了相关的地方技术规范，如《膨胀土地区公路勘察设计规程》和《膨胀土路基处治与填筑技术施工规范》等。笔者在文中对膨胀土的研究进行了细化分析，并结合了我市“十三五”综合交通规划中的重要项目之一大新德天至宁明花山公路项目中膨胀土地基处理技术的应用。

2膨胀土特性分析

膨胀土简而言之就是自然地质过程中形成的一种具有较大的吸水后显著膨胀、失水后显著收缩特性的土体，通常情况下土体的自由膨胀率≥40%，土体中主要由蒙脱石和伊利石为组成的矿物成分。我市处于亚热带湿润季风气候区，膨胀土分布较广，高温多雨的气候使得膨胀土含水量产生反复胀缩性而形成典型的膨胀土区域。众多学者在对膨胀土的研究中发现共性的特点，膨胀土本身具有较大的承载力，但由于其较高的吸水性，吸收水分土体发生变形又呈现出不稳定特征，并且膨胀土呈裂隙发育特征，再干旱季节容易出现地裂现象。膨胀土的自身内部构造和强度，都会由于水的因素，表现处崩解行、多裂性和超固结性等不同于其它不良地质的特性。膨胀土又是属于高塑性的粘土，对其进行化学指标的技术分析显示，膨胀土中化学成分主要包括：SiO2、AI2O3和Fe2O3，还有少量的MgO、NaO2和MnO等成分，又以SiO2为主，在阳离子交换量和PH值等参数项目上，膨胀土中的离子交换吸附作用又是其重要的矿物成分。

3交通土建工程施工中常见的膨胀土研究现状

膨胀土是不良地质中最难以防治的土质之一，也是整个工程界需要面对的重要问题，被形象的比喻为“交通土建工程中的癌症”，国家每年花费大量的人力和物力对膨胀土地质灾害进行防治。土力学工程师对于膨胀土的研究自上个世纪30年代就已经开始了，意识到了膨胀土的危害及所带来的巨大损失。随着经济科技文化水平的不断发展，各个领域都对膨胀土展开了深入的研究，研究的成果转换为相关的技术规范，为交通土建工程项目建设节约了不少的成本。然而膨胀土始终是交通土建工程项目施工建设中的顽疾，膨胀土分布不均，性质不同，现阶段依然没有完美的方案来解决膨胀土地质问题。长沙理工大学郑建龙教授及团队在研究膨胀土治理过程中发现，国际上对膨胀土滑坍处置方法通常采用土钉墙、重力式挡土墙、抗滑桩等刚性支护措施进行处治，不仅造价高，而且施工困难，这些“刚性”处置方法有一个共同的性质就是“堵”，没能够有效的解决膨胀土的后续问题。郑建龙教授及团队所研究的两项针对膨胀土治理核心技术值得我们参考借鉴，一个是用膨胀土填充路堤的技术，另一个是边坡的稳定技术。采取土工格栅将膨胀土边坡进行包裹，并做好相互连接，束缚住土体的膨胀率，再采用非膨胀土控制水分的进入，确保膨胀土处在一个较为平衡协调的环境中，以此达到地基的稳定性。通过室内和室外项目的研究推广，这一技术取得了不错的成绩，特别是在我区南宁至友谊关高速公路上的应用。另外不少的学者提出了通过氯化钙和FeCl代替石灰的处理来治理膨胀土路基的方法，都为膨胀土的治理研究提供了宝贵的经验。

4交通土建工程施工中膨胀土地基处理的有效性措施

对于现阶段交通土建工程膨胀土地基处理研究分析可知，施工过程中还有存在的问题及影响因素，笔者结合大新德天至宁明花山公路（硕龙至天西段）项目中对于不良地质膨胀土地基处理进行分析，要做好交通土建工程施工中膨胀土地基处理的有效性措施主要归纳为以下几个方面。

（1）项目建设初期阶段的准备工作。交通土建工程项目建设选址阶段要在可行性研究报告中规划好线路尽量避免通过膨胀土区域，实在难以避免就应当提前做好不良地质膨胀土的技术处理设计工作。在大新德天至宁明花山公路（硕龙至天西段）项目选址规划过程中，要对不良地质膨胀土进行鉴别，做好相关土体的抽样检测工作。对于不良地质膨胀土地基处理结合了项目建设的实地情况，做好工程地质勘察设计，并结合了具体的情况制定相应的工程措施。

（2）施工建设过程中的技术措施。一方面膨胀土地基施工前，需要严格按照规范要求做好试验段工作，总结相关的施工参数。另一方面对于膨胀土地基施工尽量避免雨季，基础施工过程中基坑不宜被暴晒，并且一定要做好防排水措施，对于被水浸泡的土层要进行清理。施工过程中要对相关的技术人员做好膨胀土技术培训和技术交底工作，施工阶段要做好相关的防护措施，衔接好各项施工工序工作。（3）其它有效性技术措施。对于膨胀土不做换填而直接用作路基填料，需要认真落实膨胀土的物理化学特性，论述直接应用与否的可行性，通常情况下可以采取包盖封闭法、掺灰改良法和复合固化材料处理技术等措施。在特殊的路堤和路堑过渡段，应当严格按照膨胀土区域工程项目路床强度的压实标准进行，做好现场试验检测工作。

5 结语

综上所述，在交通土建工程项目施工过程中，膨胀土容易被当做良好的地基土体，要是没有认真做好膨胀土的鉴别工作，对膨胀土防