膨胀土的工程地质问题及防治措施

膨胀土的成因、性质不同，其所造成的工程地质问题也是各种各样的，所以应在正确认识膨胀土的工程性质和病害发生机理的基础上，根据土的胀缩等级、当地材料及施工工艺，并结合本地区的工程实践经验，采取经济而有效的防治措施。

1. 膨胀土地区的路基病害

在膨胀土地区，随着行车密度与速度的提高，以及膨胀土抗剪强度的衰减和基床土体承载力的降低，将会引起路面开裂，路基长期不均匀下沉甚至溜坍失稳，翻浆冒泥现象尤其突出，影响行车安全。

在膨胀土地区修筑铁路、公路，首先必须掌握该地区膨胀土的工程地质条件，判定其膨胀类别；然后根据这些资料进行正确的路基设计，确定其边坡形式、高度和坡度，解决好防水保湿的关键问题，保持土中水分的相对稳定。除路面、路基横断面的设计应满足防水保湿的基本要求外，主要的工程措施有：①完善各种路基排水设施，保证其排水功能，铺砌、加固以防止冲刷和下渗；②采用石灰、水泥等无机结合料改良、加固路基；③采取路基压实等必要施工措施。

2. 膨胀土地区的地基病害

在膨胀土地基上修建的桥梁及房屋等建（构）筑物，随膨胀土的胀缩变形而发生不均匀变形，导致修筑在地基上的工程建（构）筑物开裂乃至失稳。因此，膨胀土的地基问题既有地基承载力问题，也有引起建（构）筑物变形的问题，除了要考虑其强度衰减之外，还要考虑湿胀干缩变形的影响。

膨胀土地区地基病害常用的防治措施有两大类：一类是防水保湿措施，即注意建（构）筑物周围的防水排水，可以通过进行合理绿化、设置隔水层防止水分流失，并尽量避免挖填方改变土层的自然埋藏条件；另一类是地基土改良措施，即建（构）筑物基础应适当加深，相应减小膨胀土的厚度，采用换填土、土垫层、桩基础等方法进行处理，或者采用石灰或水泥进行化学固化处理。换填土法是挖除地基土上层约1.5m厚的膨胀土，回填非膨胀土，如砂土、砾石等。石灰加固法是将生石灰掺水压入膨胀土内，石灰与水相互作用生成氢氧化钙，吸收土中水分，而氢氧化钙与二氧化碳接触后形成坚固稳定的碳酸钙，起到胶结土粒的作用。

3. 膨胀土地区的边坡病害

我国大多数地区的膨胀土为裂隙极为发育的裂隙黏土，土体被大大小小、方向各异的剪切裂隙所分割，尤其在斜坡地带，由于土体卸荷松弛，致使裂隙更为发育。由于剪切裂隙的发育，当雨季有雨水渗入时，膨胀土边坡很不稳定，极易产生滑坡现象。而且，在膨胀土边坡开挖过程中，由于其强度衰减，在雨季常常导致大小滑坡频繁发生，清除处理后经常会再次出现破坏现象，即膨胀土滑坡通常具有浅表层反复破坏的特点。所谓浅表层破坏是指膨胀土表层厚1~5m的溜坍破坏。

膨胀土边坡的防护措施主要包括：设置天沟、边坡平台排水沟、侧沟及支撑渗沟等排水系统；采用挡土墙、抗滑桩、片石垛等支挡工程；采用植物防护、浆砌块石骨架护坡、片石护坡、路堑坡面快速封闭等措施来加固路堤及路堑边坡，如黏土包边方法、石灰土夹层及土工格栅包边法等方法。