路基施工中橡皮土的成因及處治

（山東德通路橋建設(shè)工程有限公司，威海市，264200）

1 案例背景

會同縣濱河路建設(shè)工程位于湖南省西南部雪峰山區(qū)，道路等級為城市次干路，全長1 156.262m。該道路沿線有較多的魚塘和水田等軟弱路基，經(jīng)勘察，淤泥深度基本上都小于2m，施工過程中，根據(jù)設(shè)計文件的要求，采用換土墊層法對軟弱路基進行了換填處理。在后續(xù)的施工過程中，在K0+140至K0+160、K1+120至K1+154.587段分別出現(xiàn)了“橡皮土”的現(xiàn)象，“橡皮土”在道路中的危害是相當(dāng)大的，由于“橡皮土”的強度和穩(wěn)定性嚴(yán)重不足，在荷載作用下，隨著時間的推移，就會出現(xiàn)路面沉降、鼓包、翻漿冒泥等病害，嚴(yán)重降低行車體驗，甚至危及行車安全。因此，必須先對“橡皮土”路段進行處治，達到合格標(biāo)準(zhǔn)后，方能進行下一步工序的施工。

2 案例中“橡皮土”成因分析

基于該兩處路段均進行過換填片碎石的處治，且在現(xiàn)場挖除部分“橡皮土”后，可發(fā)現(xiàn)其下層確實為片碎石，因此，可排除基底土質(zhì)不符合要求的原因。

2.1 路基填料為未改良的紅黏土

路基填料方面，以上兩段填料均為紅黏土，根據(jù)《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》（JTG/T3610-2019）中第7.7條規(guī)定“路基浸水部分、橋臺背、擋土墻背、涵洞背等部位不得采用紅黏土與高液限土填筑”。該段路基雖然沒有直接浸水，但是考慮到湘西潮濕的氣候環(huán)境，極易導(dǎo)致紅黏土的含水率過高，從而降低其強度與模量。

2.2 路基填料含水率高

施工工藝方面，通過查閱施工記錄、監(jiān)理和施工現(xiàn)場技術(shù)人員的調(diào)查，基本排除攤鋪厚度的問題，但是，對于壓實過程中的含水率控制有待加強，不排除碾壓過程中土的含水率過高的問題。

2.3 排水不暢

地下水位方面，現(xiàn)場勘查時發(fā)現(xiàn)，在K0+140至K0+160 處靠山一側(cè)有水坑一個，且為山谷腹地，在K1+120 至K1+154.587 段靠山一側(cè)有廢棄魚塘一處。雖然查勘時水位已經(jīng)降低，但是，南方多雨的氣候、充沛的降雨量隨時會導(dǎo)致某些時段路基被雨水浸泡。排水的不暢通，進而導(dǎo)致土的含水率超過最佳含水率。

綜合以上分析，基本可以確定本項目中“橡皮土”現(xiàn)象的成因主要為：①用紅黏土作為路基填料時，未經(jīng)改良；②路基填料含水率高；③排水不暢。

3 處治方案

經(jīng)過對各種處治方案在治理效果、經(jīng)濟性以及工期等方面的綜合考慮，最后決定采用以下方案對以上兩處橡皮土進行處理。

（1）摻拌砂和生石灰對紅黏土進行綜合改良，通過試驗確定生石灰和砂的摻拌比例，使改良后的紅黏土具有良好的水穩(wěn)定性和強度。

（2）在適當(dāng)?shù)奈恢迷鲈O(shè)排水管涵，以減少山水對路基的浸泡，從根本上上改善路基所處的環(huán)境。

4 預(yù)防措施

4.1 橡皮土的特點

橡皮土也就是我們常說的彈簧土，從土質(zhì)上來看以粘土居多。它的特點是：在壓實的過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)“一處被碾壓下去，附近土體鼓出來”的現(xiàn)象。當(dāng)在橡皮土上行走的時候，通常會有顫動的感覺。土體的表面通常會固結(jié)成一層堅硬的殼體，而土的內(nèi)部則像面團一樣呈軟塑狀態(tài)。在施工方面，橡皮土不會因為碾壓或者夯擊遍數(shù)的增多而壓實，相反，隨著碾壓遍數(shù)的增多、土體外殼被破壞，“彈簧”現(xiàn)象越壓越嚴(yán)重，甚至?xí)l(fā)生翻漿的現(xiàn)象。

4.2 橡皮土的成因總結(jié)

首先是土質(zhì)方面，多為施工現(xiàn)場采用了不適合的路基填料，例如腐殖土、黏土、粉質(zhì)土等細粒土，或者施工時將不同種類的土混填，而又沒有按照規(guī)范要求對不同種類的土按照其工程性質(zhì)進行連續(xù)的分層攤鋪、分層碾壓，尤其是出現(xiàn)透水性好的土被透水性差的土包裹的情況，更容易造成橡皮土。

施工工藝方面。攤鋪厚度過高，造成下層土碾壓不實。土的含水率過高，尤其是碾壓時土的含水率超過該種土的最佳含水率2%的時候，極易出現(xiàn)“橡皮土”的現(xiàn)象。施工現(xiàn)場對作業(yè)工序監(jiān)控不到位，出現(xiàn)局部漏壓的情況。施工前未按照規(guī)范要求清除表土、種植土等軟弱土層。

4.3 施工現(xiàn)場對橡皮土路段的處治措施

由于形成橡皮土的路段大多以黏土等細粒土居多，所以，首先可以考慮將不良土質(zhì)置換成砂性土、石質(zhì)土等水穩(wěn)性好、適宜用于路基填方的土；

對橡皮土進行改良處治，例如，摻拌生石灰。生石灰對于改良粘土等不良工程性質(zhì)的土質(zhì)具有非常明顯的效果。首先，橡皮土的一個基本成因就是土的含水量高，而摻入生石灰后，生石灰能夠與土中的水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成Ca（OH）2，伴隨這一化學(xué)反應(yīng)的直接結(jié)果就是土體含水量的降低。其二，在濕潤的土壤中，石灰與二氧化碳發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成碳酸鈣，碳酸鈣、氫氧化鈣以及土壤顆粒能夠相互結(jié)合，增強其整體性。從而從根本上改善了不良土體的工程性能。增強了粘土等不良土體的強度和水穩(wěn)定性。

橡皮土進行翻曬，重新攤鋪、重新碾壓，同時，提前做好排水措施。橡皮土產(chǎn)生的部位通常都是水資源比較豐富的區(qū)域，解決了排水的問題，并且結(jié)合對土體的翻曬等措施，能夠較好的解決土體含水率的問題。

4.4 施工過程中橡皮土的預(yù)防

首先，把好材料關(guān)。施工現(xiàn)場土質(zhì)的選擇至關(guān)重要，盡量選擇石質(zhì)土、砂性土等水穩(wěn)性優(yōu)良的土。確實因條件所限，采用的填料土質(zhì)較差時，需要對土進行改良，并在大規(guī)模施工前進行試驗段的施工，通過試驗確定土的改良方案、最佳含水率以及施工工藝等，嚴(yán)禁盲目施工。

把好施工工藝關(guān)。嚴(yán)格按照規(guī)范及設(shè)計要求控制土的松鋪厚度。施工時嚴(yán)禁不同的土質(zhì)的填料進行混填，必要時，可以分層填筑嚴(yán)格控制填土的含水率，尤其是當(dāng)土的含水率超過最佳含水率2%的時候，極易形成橡皮土。施工前，根據(jù)透水性好和透水性差的土的分布和數(shù)量，提前做好填筑規(guī)劃，避免出現(xiàn)透水性好的材料被透水性差的材料包裹的情況。

工期的安排。土的最佳含水率是土方路基能否壓實的一個關(guān)鍵指標(biāo)，因此，在路基土方填筑過程中，盡量避免在雨季施工。

增強責(zé)任心，掌握一些實用的小技巧，比如，對于最佳含水率的判斷，我們常用的就有“握能成團，落地即散”的土辦法，作為現(xiàn)場技術(shù)或管理人員，除了依賴試驗工程師以外，非常有必要掌握這種類型的小技巧，有助于在施工現(xiàn)場隨時掌握土的性能。

5 總結(jié)

橡皮土現(xiàn)象在路基土石方填筑過程中非常常見，其根源無非是材料和施工工藝方面的問題。若不及時處治，就會在后期道路的使用過程中造成嚴(yán)重的病害，降低道路的使用壽命，增加道路的維護成本，危機行車安全。因此，作為路基施工的管理及技術(shù)人員，要高度重視路基施工中可能出現(xiàn)的橡皮土現(xiàn)象，及時處治問題，確保路基施工的工程質(zhì)量。