摘要 膨脹土地區公路路基設計的重點在於基床處理、坡腳支擋和坡麵防護。對於膨脹土路基所采取防水、排水、防護和加固等措施， 其目的是保濕防滲， 既要使邊坡土層中保持一定的含水量， 又要疏幹土層中裂隙水和地下水， 減少和消除膨脹土造成的危害。本文結合工程實例，對膨脹土地區公路路基設計方法及加固防護工程等措施進行探討，並提出相關措施。
關鍵詞 膨脹土；公路路基；工程設計
中圖分類號 U416.1+67文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708(2010)11-0015-02
0 引言
膨脹土的分布範圍很廣，世界上有40多個國家存在膨脹土。在我國存在著廣大的膨脹土地區，如廣西、雲南、河南、湖北、四川、陝西、河北、安徽、江蘇等地均有不同範圍的分布。由於膨脹土具有吸水量大、高塑性、快速崩解性，以及劇烈的膨脹性與收縮性等特性，若不對其進行科學的處理，則會公路建設造成極其嚴重的不良後果。
1 膨脹土的特性及其危害
1.1 膨脹土的定義
膨脹土( Expansive Soil)是指土中黏粒成分主要由親水性黏土礦物(蒙脫石、伊利石等) 組成，同時具有顯著的吸水膨脹軟化和失水急劇收縮硬裂兩種往複變形特性的高塑性黏性土。
1.2 膨脹土的特性
膨脹土是一種具有特殊性質的黏性土，除具有一般黏性土所共有的物理化學性質外，還具有如下的特性。
1)多裂隙性。由於反複的幹縮濕脹，致使土中的裂隙十分發育。裂隙不僅破壞土體的連續性和完整性，使土體強度降低，為漸進破壞提供條件，而且也為地表水的侵入形成了通道。水的侵入加速了土體的軟化及裂隙生成並逐漸向周圍擴展，造成土的抗剪強度急劇降低，使土體容易沿裂隙麵滑動。因此，裂隙性是影響邊坡穩定的關鍵因素。
2)超固結性。由於膨脹土大都是在更新世以前沉積的土層，在地質曆史上受過超壓密的作用，具有較大的結構強度，處於超固結狀態。其初始強度雖高，但風化後強度衰減很快。隨卸載及風化產生應變能量，應力集中於卸載麵，引起土體局部或連續破壞。超固結性促進了裂隙的發展和土體強度的應變軟化，不僅使路塹邊坡坡腳產生較大的剪應力，而且還會帶來強度的應變軟化，這對邊坡的短期及長期穩定性都極為不利。
3)強脹縮性。膨脹土由強親水性粘土礦物組成，有遇水膨脹、失水收縮的特性。岩性愈破碎或蒙脫石含量愈高，其脹縮性愈強。此外，土的初始含水量和幹密度也對其脹縮性也有明顯影響。
4)風化分帶性。膨脹土對水、熱特別敏感，暴露於大氣中會很快產生風化，其風化程度由地表向下逐漸減弱，一般可分為3個風化帶：強風化帶、弱風化帶和微風化帶。風化帶分界麵是一個主要的軟弱麵，邊坡的破壞大多沿此麵發生。
1.3 膨脹土對道路工程的危害
膨脹土地段病害包括路堤邊坡表層溜坍和深層坍滑；路塹邊坡坡麵衝蝕、表層溜坍、邊坡坍滑、工程滑坡； 路基基床下沉外擠和道床翻漿冒泥；山坡崩塌落石；風化剝落；排水不良等。其病害的主要原因是路堤填料不當，對表水排導不力，膨脹土吸水崩解軟化所造成。膨脹土病害不僅嚴重影響了施工進度，而且因整治這些病害，使工程造價成倍增大造成巨大經濟損失。
2 某路基工程實例
2.1 某工程概況
本工程屬低山河穀地貌，山坡溝槽相間，地形起伏較大，河穀急劇下切，多呈“V”字型。階地麵已不完整，高出河麵超過100m。覆蓋層為第四係堆積河流鬆散物質，厚度較大。其礦物成分以伊利石為主，蒙脫石次之並含鐵、錳鈣質結核。網狀裂隙十分發育，幹濕效應顯著，脹縮性大，親水性強，遇水易崩解，具有密度大、孔隙比較大、含水量高、塑性高的特點。經取樣試驗詳判：陽離子交換量CEC (NH4 + )為339~467 mmol/kg，蒙脫石含量M為19.89%~41.07%，自由膨脹率Fs 為40%~82% ，測段黏土為中等/強膨脹土，邊坡穩定性極差。地下水主要為第四係孔隙水及基岩裂隙水，卵石層含有豐富的地下水，但埋深超過50m，主要受大氣降雨和附近河流補給。