膨胀土路基处理
膨胀土路基处理
一问题的提出
膨胀土是指粘粒成份主要由强条水性矿物质组成，并且具有显著胀缩性的粘性土。在我省陕南地区分布较为广泛。在安康生物科技工业园区道路施工图设计中，通过对该地区进行地质勘测，发现该地区出露的地层主要为膨胀土，该土具有吸水膨胀.失水收缩并往复变形的性质，对路基的破坏作用不可低估，并且构成的破坏是不易修复的。为了保证道路在较长时间内路基的稳定和路面的平整度，达到安全.舒适行车的目的，必须解决因膨胀土而造成的一系列工程问题。所以，膨胀土的处理是本工程的重要课题。
二膨胀土的物理性质及力学性质分析
膨胀土按粘土矿物分类，可以归纳为两大类：一类以蒙脱石为主，另一类以伊力土和高岭土为主。蒙脱石粘土在含水量增加时出现膨胀，而伊力土和高岭土则发生有限的膨胀，引起膨胀土发生变化的条件，分析概述如下：
1．含水量
膨胀土具有很高的膨胀潜势，这与它含水量的大小及变化有关。如果其含水量保持不变，
则不会有体积变化。在工程施工中，建造在含水量保持不变的粘土上的构造物不会遭受由膨胀而引起的破坏。当粘土的含水量发生变化，立即就会产生垂直和水平两个方向的体积膨胀。含水量的轻微变化，仅1%∽2%的量值，就足以引起有害的膨胀。在安康地区，膨胀土对人们的危害较大，建造在膨胀土上的地板，在雨季来临时，土中含水量增加引起的地板翘起开裂屡见不鲜。
一般来讲，很干的粘土表示有危险。这类粘土能吸收很多的水，其结果是对结构物发生破坏性膨胀。反之，比较潮湿的粘土，由于大部分膨胀已经完成，进一步膨胀将不会很大。但应注意的是，潮湿的粘土，在水位下降或其它的条件变化时，可能变干，显示的收缩性也不可低估。
2．干容重
粘土的干容重与其天然含水量是息息相关的，干容重是膨胀土的另一重要指标。γ=18.0KN/m3的粘土，通常显示很高的膨胀潜势。在安康地区，人们对这种土的评语是“硬的象石头”。这表明着粘土将不可避免地出现膨胀问题。
3．力学性质
在工程地质中，这种粘土的膨胀现象很普遍，我们通过土工实验，得出粘土的力学指标，以供土质力学上的计算。通常对膨胀土的力学分析，主要是对其膨胀潜势和膨胀压力的研究后得出的。
Ⅰ. 膨胀潜势
膨胀潜势：简单的讲，就是在室内按AASHO标准压密实验，把试样在最佳含水量时压密到最大容重后，使有侧限的试样在一定的附加荷载下，浸水后测定的膨胀百分率。膨胀率可以用来预测结构物的最大潜在的膨胀量。膨胀量的大小主要取决于环境条件，如润湿程度.润湿的持续时间和水分的转移方式等。因此，在工程施工中，改造膨胀土周围的环境条件，是解决膨胀土工程问题的一个出发点。
Ⅱ. 膨胀力
膨胀力，也就是膨胀压力。通俗的讲，就是试样膨胀到最大限度以后，再加荷载直到回复到其初始体积为止所需的压力。对某种给定的粘土来说，其膨胀压力是常数，它仅随干容重而变化。因此，膨胀力可以方便的用作衡量粘土的膨胀特性的一种尺度。对于未扰动的粘土来讲，干容重是土的原位特征。所以在原位干容重时土的膨胀压力可以直接用来论述膨胀特性。
4．土工实验
为了全面的了解膨胀土的物理及力学特性，指导安康生物科技工业园区道路路基的施工设计，特对该地区进行了地质勘察，并进行了一系列土工实验。从实验的数据中可以发现含水量.干容重等外部及内部因素对膨胀土所产生的力学变化。以下土工实验由中国有色金属工业西安勘察设计研究院完成.
土工实验报告表一
试验编号土样编号钻孔取土深度（m）含水量ω% 天然容重γKN/m3 干容重γKN/m 孔隙比e 孔隙度n% 塑性指数Ip% 液性指数IL 压缩系数aMpa 压缩模量EMpa
383 Ⅰ?1 1.0 25.7 19.4 15.5 0.739 42.5 17.7 0.04 0.15 11.8
384 Ⅰ?2 2.0 29.0 18.1 14.0 0.921 47.9 17.5 0.25 0.43 4.5
385 Ⅰ?3 3.0 23.8 19.0 15.4 0.746 42.8 17.5 <0 0.20 8.9
386 Ⅰ?4 4.3 26.1 18.6 14.8 0.818 45.0 18.1 0.03 0.13 14.3
387 Ⅰ?5 6.0 25.6 19.1 15.2 0.765 43.3 18.1 0.01 0.26 6.9
388 Ⅰ?6 8.0 21.5 20.4 16.8 0.601 37.5 16.9 <0 0.09 17.4
土工实验报告表二
试验编号土样编号钻孔取土深度（m）各级压力下的膨胀率δe0 δe50 δe100 δe200% 自由膨胀率δef% 膨胀力PeKpa 收缩系数λn
383 Ⅰ?1 1.0 -0.78 -0.09 0.57 1.54 64 56 0.48
384 Ⅰ?2 2.0 -0.27 1.27 2.05 3.33 56 8 0.46
385 Ⅰ?3 3.0 -2.96 0.00 0.58 1.00 46 50 0.35
386 Ⅰ?4 4.3 -10.80?5.80 ?3.01 ?0.42 70 218 0.37
387 Ⅰ?5 6.0 -2.15 0.67 1.25 1.78 69 31 0.47
388 Ⅰ?6 8.0 -3.90 -0.67 0.10 0.60 63 94 0.49
综上所述，膨胀土的变化除了土的膨胀与收缩特性这两个内在的因素外，压力与含水量的变化则是两个非常重要的外在因素。准确地了解膨胀土的特性及变化的条件，就有可能估计到建造在这个地基上的路基及构造物将会产生怎样的变形，从而采取相应的地基处理措施。
三膨胀土路基处理
在对安康生物科技工业园区的道路工程设计中，针对膨胀土的物理性质及力学性质，根据地质勘测的详实报告及有关处理膨胀土的经验，设计中采用了综合处理的思想，并进行了针对性的研究，提出如下措施：
（1）填高不足1米的路堤，必须换填非膨胀土，并按规定压实。
（2）使用膨胀土作填料时，为增加其稳定性，采用石灰处治，石灰剂量范围10%∽12%，要求掺灰处理后的膨胀土，其胀缩总率接近零为佳。
（3）路堤两边边坡部分及路堤顶面要用非膨胀土作封层，必要时须铺一层土工布，从而形成包心填方。
（4）路堑边坡不要一次挖到设计线，沿边坡予留厚度30∽50cm一层，待路堑挖完后，再削去予留部分，并以浆砌花格网护坡封闭。
（5）路堤与路堑分界处，即填挖交界处，两者土内的含水量不一定相同，原有的密实度也不禁相同，压实时应使其压实的均匀.紧密，避免发生不均匀沉陷。因此，填挖交界处2米范围内的挖方地基表面上的土应挖成台阶，翻松，并检查其含水量是否与填土含水量相近，同时采用适宜的压实机具，将其压实到规定的压实度。
（6）施工时应避开雨季作业，加强现场排水。路基开挖后各道工序要紧密衔接，连续施工，时间不宜间隔太久。路堤.路堑边坡按设计修整后，应立即浆砌护墙.护坡，防止雨水直接侵蚀。
（7）膨胀土地区路床的强度及压实标准应严格遵守国家有关规定.规范。
四结束语
膨胀土是影响道路及其它构造物建设的一种特殊土质，在实际工程中，其破坏力是巨大的。解决膨胀土的问题，应着重从影响其物理.力学性质变化的内在因素和外在因素上考虑，从而通过改变土的力学性质达到处理的目的。一个工程有其自身的特点及建设条件，在安康生物科技工业园区道路设计中，处理膨胀土的措施正在施工中应用，有的措施已显示出良好效果，有些对其功效尚需进一步实践证明。
参考文献：
（1）《安康生物科技工业园区道路施工图》（陕西省城乡规划设计研究院）
（2）《膨胀土上的基础》陈孚华著
（3）《岩土工程勘察报告书》(中国有色金属工业西安勘察设计研究院)
- 作者：bennygg2008 2004年12月4日, 星期六15:02回复（3）|引用（0）半刚性基层沥青路面典型结构设计
黄晓明
【东南大学交通学院南京210018】
摘要：通过对江苏、安徽、浙江三省高等级公路若干线段及沪宁高速公路无锡试
验段的调查、测试和分析，提出了高等级公路半刚性基层沥青路面典型结构图式
及其注意事项，对半刚性基层沥青路面的结构设计具有较好的参考价值。?
关键词：半刚性基层沥青路面结构设计
1 概述??
我国90%以上的高等级公路沥青路面基层和底基层采用半刚性材料。半刚性基层沥青路面已经成为我国高等级公路沥青路面的主要结构类型。?
在七?五期间，国家组织开展了“高等级公路半刚性基层、重交通道路沥青面层和抗滑表层的研究”的研究工作，对沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性，沥青面层的开裂机理、车辙和疲劳、抗滑表层设计和应用、半刚性基层材料的强度特性和收缩特性，组成设计要求等进行了深入的研究工作，提出了较为完整的研究报告，为高等级公路半刚性基层沥青路面的设计和施工提供了理论依据和技术保证。?
由于现行的《柔性路面设计规范》颁布于1986年，随着国家对交通运输业的日益重视和人们筑路经验的不断提高，一致认为1986年版的《柔性路面设计规范》已不能满足高等级公路半刚性基层沥青路面的需要。由于对半刚性基层认识不足，使得设计结果具有一定的盲目性，设计结果要么过分保守，要么因路面结构设计不当而产生早期破坏，造成很大的经济损失。因此，如何利用七?五国家攻关项目取得的成果，结合近十年来半刚性基层沥青路面的设计和施工经验，根据实际使用效果，提出适合本地区特点的路面结
构，对路面结构设计方法的更新和路面实际使用效果的改善具有重要的意义。根据江苏、安徽、浙江高等级公路的实际，江苏在镇江、无锡、苏州、徐州、连云港共计4线10段进行调查，安徽在合肥、马鞍山、淮南三市调查了3线8段，浙江在嘉兴和杭州调查了2线5段共计9线23段。调查的路面结构具有一定的典型性。??
2 国内外研究概况??
2.1 国外国道主干线基层的结构特点
国外国道主干线基层结构有以下特点：?
(1)多数采用结合料稳定的粒料(包括各种细粒土和中粒土)及稳定细粒土(如水泥土、石灰土等)只能用作底基层，有的国家只用作路基改善层。法国和西班牙在重交通的高速公路上，要求路面底基层也用结合料处治材料。?
(2)使用最广泛的结合料是水泥和沥青，石灰使用得较少。此外，还使用当地的低活性慢凝材料和工业废渣，如粉煤灰、粒状矿渣等。?
(3)有的国家用沥青稳定碎石做基层的上层，而且用沥青做结合料的结构层的总厚度(面层+基层的上层)常大于20cm。?
经过几十年的总结，国外在半刚性基层沥青路面结构组合上虽有所改进，但半刚性材料仍是常采用的基层和底基层材料。?
2.2 国外典型结构示例?
国外沥青路面结构设计方法经过几十年的完善，已经提出了比较成熟的设计方法，并且许多国家提出了典型结构设计方法，表1给出了法国典型结构一个范例。?
表1?
注：(1)交通等级栏下括号内的数值指一个车道上的日交通量，以载重5t以上的车计；?
(2)PF1，PF2和PF3指土的种类和土基的潮湿状态，PF1相当于一般的土基；?
(3)BB指沥青混凝土，GC指水泥粒料；?
(4)表中数字单位为cm。??
一些国家在高等级公路上实际采用过的半刚性基层沥青路面结构见表2。?
一些国家在高等级公路上实际采用过的半刚性基层沥青结构表表2
2.3 其它高速公路路面结构??????
沥青路面典型结构设计??????表3?
正在建设的沪宁高速公路路面结构如表4。?
表4
注：AC-沥青面层(4cm中粒式，6cm粗粒式，6cm中粒式)；?
LFA-二灰碎石，LF-二灰，LS-石灰土；?
LFS-二灰土，LFD-二灰砂。??
国内七?五期间修筑的主要几条试验路的结构、实体工程及正在建设的一些高等级公路的结构表明，半刚性基层是沥青路面最主要的结构类型，同时，不同设计人员所提出的结构组合相差较大，甚至，对同一条路，不同设计单位设计的路面结构相差也很大。因此，根据设计与施工经验提出的适应不同地区的典型结构具有一定的理论意义和实践意义。??
3 路面结构调查??
典型结构调查要求选择的路线及路段具有典型性，公路等级要求是二级或二级以上的半刚性基层沥青路面，施工质量达到一定的水平，或者由专业队伍承担施工任务。施工质量检查比较严格，如有相应的试验路段，尽可能根据当时试验目的及原始测试数据进行跟踪调查。?
选择的调查路段使用年限应达到三年以上，并有一定的交通量。路段应包括不同的路基结构(即填控情况)不同的地带类型，不同的路面结构(含不同材料和不同厚度)，不同的使用状态(如完好，临界和破坏)和不同的交通量。被选择的路段的基层结构应符合《公路路面基层施工技术规范》的规定，即不是用稳定细粒土或悬浮式石灰土粒料做的基层。路段长度在100～500m之间。为此，浙江、江苏和安徽分别选择320国道嘉兴段，104国道萧山段，206国道淮南段，205国道马鞍山段，合蚌路，312国道镇江、无锡、苏州段，310国道新墟段、徐丰线进行全面的调查和测试。?
根据选择路段的基本情况，本次典型结构调查路段选择具有以下特点：?
(1)反映了不同地区，不同的道路修建水平；?
(2)反映了不同地区，不同的路面结构组合类型；?
(3)包括了表处，贯入式等一般二级公路采用的结构，也包括了高速公路采用的结构；?
(4)包括中间夹有级配碎石连结层的路面结构；?
(5)反映了经济和地区水平的差异；?
(6)包括了不同地区主要使用的半刚性基层材料。?
3.1 路段测试内容及测试方法
本次路况测试主要包括：外观、平整度、车辙、弯沉、摩擦系数及构造深度。外观测试是裂缝、松散、变形等破坏的定量描述；弯沉由标准黄河车(后轴重10t)及5.4m(或3.6m)弯沉仪测试；摩擦系数由摆式摩擦系数测定仪测试；构造深度由25ml标准砂(粒径0.15～0.3mm)摊铺得；平整度为3m直尺每100m路
段连续测10尺所得统计结果；车辙是3m直尺在轮迹带上所测沉陷深度。?
3.2 数据采集方法
(1)合理性检验。由于实测数据存在偶然误差，因此，在进行误差分析之前，须去除观测数据中那些不合理的数据，代之以较合理的数据，进行合理性检验。?
实际工作中常用3σ原则和戈氏准则，3σ原则较近似，戈氏准则较合理。?
(2)代表值的确定。代表值是在最不利情况下可能取得的值：
X=x±as⑴
式中：α为保证率系数；x为均值；s为标准差。?
97.7%的保证率，α取2.0；95%的保证率，α取1.645。?
在后面计算中，代表值确定如下：弯沉取；平整度、车辙为；摩擦系数、构造深度为X=-1645S。
3.3 路面使用品质分析
3.3.1平整度
根据公路养护技术规范，不的道路等级对平整度有不同的要求。但本次调查结果表明：各路段的平整度与结构层组合与施工组织状况有关。由于选择路段路面结构使用了沥青贯入式，沥青贯入式是一种多孔隙结构，整体性较差，在行车荷载的重复作用下被再压实，导致纵向出现不平整现象。同时施工时各层纵向平整度的严格控制对路面表面平整度控制有十分重要的意义。?
3.3.2 车辙
沥青路面车辙是高等级公路重要病害之一。国外设计方法中AⅠ法以控制土基顶面压应变为指标，shell 设计方法则通过分层总和法直接从沥青面层厚度及面层材料诸方面控制车辙。我国还没有采用车辙指标，作为设计控制值，而是通过材料动稳定度或其它指标达到减少车辙的目的。对半刚性基层沥青路面，由于土基顶面压应力较小，在重复荷载作用下土基产生的再压实的剪切流动引起的。在调查路段，沥青贯入式结构由于其级配较差，在重复荷载作用下极易产生剪切流动和再压实，同时其高温稳定性较差，调查路段车辙量较大。
3.3.3 抗滑能力
沥青路面抗滑性能评价方法主要是测定面层的摩擦系数和纹理(构造)深度。沥青面层纹理深度与矿料的抗磨能力(磨光值指标)和沥青混合料高温时的内摩阻力和粘聚力有关。纹理深度达到要求必须合理选定矿料级配、沥青材料满足高等级道路石油沥青技术标准。?
调查路段面层矿质材料为石灰岩，磨光值只有37左右，达不到高等级公路和大于42的要求。
面层磨擦系数普遍较小，不满足抗滑性要求。?
3.4 路面结构强度分析
调查路段经过两年的弯沉及交通量实测，结果表明：不同调查路段由于承受的交通量不同，虽然路面结构相同，但强度系数不同。因此，只有根据强度系数才能判别路面结构是否达到使用寿命。同时，有些路段其路面结构组合及厚度明显不符合设计要求或施工质量较差，因此必须调整设计厚度及结构组合。?
3.5 沪宁高速公路无锡试验路综合调查
沪宁高速公路无锡试验路段是本次调查唯一针对高速公路特点的路面结构，通过近三年的运行和观察，对高速公路设计与施工提出了许多有益的结论。?
(1)半刚性基层路段弯沉在(2.13～8.25)(1/100mm)范围，级配碎石段(X、XⅠ)弯沉为0.122mm和
0.135mm，但在裂缝边缘弯沉值明显大于没有裂缝处的弯沉，裂缝边缘弯沉最大达20(1/100mm)。因此，在试验路段弯沉绝对值能满足高速公路强度要求，但必须注意裂缝对半刚性路面结构强度影响。?
(2)路面平整度基本没有改变，并能满足要求。?
(3)1994年夏季高温持续时间长，对沥青路面高温稳定性提出了严峻的考验。1994年观测结果表明，试验路段车辙较1993年基本没有变化。?
(4)路表面在行车碾压作用下，行车带渗水很小或根本不渗水。?
(5)从路面构造深度和摩擦系数二方面分析，面层摩擦系数较1993年减少约(9～14)，在1993年新铺路段，摩擦系数从65.4(LK-15A)，61.9(LH-20Ⅰ’)分别减少到35.4和32.0，减少约30。对同一级配来说，LH-20Ⅰ’玄武岩径一年行车碾压后的摩擦系数值比行车碾压二年后砂岩(LH-20Ⅰ’)的摩擦系数值还要小，说明玄武岩的抗摩擦能力小于砂岩。对LK-15A加铺层段，LK-15A段的摩擦系数LH-20Ⅰ’加铺层路段摩擦系数大。?
(6)对比英国产摩擦系数仪，英国产摩擦仪测试结果较国产摩擦仪增大范围是：(16.6～23.65)平均约21.0，其回归关系式为?
f上=1.13×f东+16.9。?
式中：f上为上海测试值；f东为东南大学测试值。?
(7)半刚性路面裂缝较为严重，经二年运行，裂缝间距宽约为70～90m，窄的约为15～25m。裂缝宽度在1～10mm之间。而在'层的开裂是面层开裂的主要原因。?
3.6 调查路段综合结论
(1)本次调查涉及高速公路结构，一级公路、二级公路，因此，调查工作可靠，对提出典型结构具有指导意义。?
(2)调查路段路面结构有许多贯入式结构。虽然这种结构整体稳定性不好，但调查结果表明，由半刚性材料引起的反射裂缝也相应减少。?
(3)对高速公路路面结构，面层厚度12～16cm，基层底基层厚度50～60cm。
(4)对一级公路路面结构，面层厚度8～12cm，基层底基层总厚度40～55cm1。?
(5)对二级公路路面结构，面层厚度6～10cm，基层底基层厚度35～45cm。??
4 土基等级划分??
土基是影响沥青路面结构承载能力、结构层厚度和使用性能的重要因素。土基的强弱直接影响路表弯沉值的大小和沥青路面使用寿命的长短。路面力学计算结果表明，沥青路面的回弹弯沉值绝大部分是由土基引起的。合理划分土基等级，保证土基施工质量对路面弯沉控制有重要的意义。?
《柔规》规定土基必须处于中湿状态以上，Eo的建议值根据土的相对含水量及土质确定。实际上，土基的回弹模量(Eo)值随土的特性、密实度、含水量、路基所处的干湿状态以及加荷方式和受力状态的变化而变化。土基回弹模量Eo值规定以30径刚性承载板在不利季节测定、在现场测定。柔性路面设计规范中的Eo建议表，就是根据全国各地旧路上不利季节在路面完好处，分层得出E1，E0，并在土基测点中心钻孔取土测ρd、W W P，同时用手钻在板旁取W校正，得出80cm范围内的平均值，整理得出EP的建议
值。该表采用6g锤的液限值，现改用100g锤测定液限。?
如果用相对含水量确定土基的回弹模量，对重型击实标准，可将原建议值提高30%。如华东地区中湿状态土基加强弹模量最小值23MPa。则高等级公路路基的回弹模量最小值为23×1.3=30MPa这再一次证明土基回弹模量低限取30MPa是合理
的。如果路基回弹模量最小值达不到要求，要求采取某种处治方法进行处治。
?第二种确定土基回弹模量的方法是通过压实度和土的稠度来计算土基的回弹模量。
对比土的相对含水量与稠度的关系曲线，当Wc=1.0，0.75和0.50时，相当于
地下水对路基湿度影响有关的临界高度的分界相对含水量W1、W2、W3，即当
W?c＜0.5时，相当于过湿状态，W?c=0.5～0.75时，相当于潮湿状态，Wc=0.75
～1.00时，相当于中湿状态，Wc＞1.00时，相当于处于干燥状态。?
土基强度等级划分结果表明：必须使土基处中湿成干燥状态，否则要作适当
处理。如果根据CBR确定土基回弹模量，则第三种方法根据室内试验，用
E0=6.~4CBR确定土基回弹模量值。
综上所述，土基强度等级划分为S1、S2、S3三个等级与各参数间相互关系见
表5
土基强度等级表5
5 交通量等级的划分??
影响一条公路的交通量的因素既多又复杂，每个因素的不确定性又较大。因
此，不可能较准确地知道公路开放时的平均日交通量，也不可能较可靠地确定交
通组成和各自的平均年增长率。其结果是实际交通量与路面结构设计时预估的交
通量有很大差异。?
5.1 高等级公路交通量取值范围
高等级公路泛指二级汽车专用道以上的公路，二级汽车专用道第一年日平均
当量次最小值一般为500，如以8%的增长率增长，15年累计作用次，对于小于该
作用次数的公路将不作高等级公路处理。对高速公路而言，通行能力(混合交通)
应大于25 000辆/日，标准轴次一般为6 000～8 000辆/日，因而，若以5%的增长
率增长，5年最大累计作用次数一般为15～1806次左右。?
5.2 划分办法及具体结果
交通等级划分将以累计标准轴载作用次数对容许弯沉的均等影响为依据进行
划分。交通量等级划分结果见表6。?
交通等级划分结果表6
注：第一年日平均当量轴次由标准累计作用次数计算得，设计年限取为15年，增长率取为8%，
且以单车道计。??
6 典型结构图式??
6.1 典型结构推荐的基本原则
结合调查路段的路面结构和实际的使用状况，以及国内外半刚性基层沥青路
面实体工程设计成果，半刚性基层沥青路面的承载能力主要依靠半刚性基层。因
此承载能力改变时主要通过改变基层的厚度来实现。沥青面层的厚薄主要考虑道
路等级(交通量)的影响，为此，可得出半刚性基层沥青路面典型结构沥青面层、
基层、底基层厚度改变的基本原则。?
(1)沥青面层总厚度控制在6～16cm。对相同交通等级，不同的路基等级，基
层(或底基层)厚度不同，不同的交通等级，相同的土基等级改变沥青面层的厚
度。?
(2)基层(或底基层)厚度变化尽可能考虑施工因素，即施工作业次数最小。?
(3)不同的交通等级，主要改变基层或底基层的厚度，并且综合考虑造价因
素。?
(4)材料选择应结合华东片区实际，基层采用二灰碎石和水泥稳定粒料，底
基层则采用石灰土和二灰土(二灰)
(5)为减少面层开裂，推荐结构提出采用级配碎石过渡层。?
6.2 半刚性基层沥青路面典型结构
根据参数分析，推荐的基本原则及国内外路面结构设计原则，对半刚性基层
沥青路面共推荐60种典型结构，供有关单位设计时直接选用，表7是其中之一。
重交通道路沥青路面典型结构图表7?
???注：AC??沥青混凝土；LFGA??二灰碎石；LFS??二灰土。
6.3构推荐和验算的几点说明
典型结(1)沥青面层厚度在8～15cm之间，这主要根据调查结果及我国道路建设的现状和水平。?
(2)基层和底基层的厚度充分反映了结构的受力特性和结构层的经济合理性要求。
(3)推荐的底基层厚度在三种验算方法计算厚度之间，并反映了当前我国路面结构的现状和水平。?
(4)基层采用二灰碎石或水泥稳定粒料。由材料的变形特性的分析(见第8节)可知，水泥稳定粒料干缩、温缩系数均大于二灰碎石，从减少开裂的角度以而言，建议优先选用二灰碎石。
(5)从施工最小工序数，公路投资最小的角度，尽可能通过改变底基层厚度
来满足结构强度要求。??
7 结论??
本课题通过对3省9线22段及沪宁高速公路无锡试验段(11 000m)的调查、测
试、分析和总结，提出高等级公路半刚性基层沥青路面典型图及其它注意事项。
主要结论如下：?
(1)详细、全面地分析了国内外高等级公路沥青路面采用半刚性材料作基层或底基层的经验，进一步说明在现阶段半刚性基层沥青路面仍是高等级公路路面的主要结构类型。?
(2)调查路段结构及功能状况表明：沥青贯入式结构不宜作为高等级公路沥青路面的某一结构层，但沥青贯入式结构对减少反射裂缝有益；石灰岩不能用作高等级公路沥青路面上面层，否则不能保证抗滑要求；必须采用中粒式沥青混凝土作为沥青路面上面层，且其孔隙率应在3～6%的范围之内；裂缝问题是半刚性基层沥青路面十分重要的问题，它直接影响路面结构强度、使用性能及渗水状况；级配碎石有利于延缓反射裂缝的产生；南方地区，半刚性基层的收缩与温缩而形成的反射裂缝是沥青路面裂缝产生的主要原因。?
(3)结合调查结果、室内试验及理论分析提出了土基模量分级及土基模量的三种确定方法，即野外承载板、CBR及现沥青路面设计规范取值放大30%。?
(4)室内通过CBR试验及弹性模量试验，提出了CBR与E0的关系，即E0=6.~4CBR
(5)根据调查结果及强度验算，提出了沥青路面典型结构图，选择典型结构时应根据土基、交通量状况
及路面使用材料确定典型结构。?
(6)对典型结构的实际使用提出了原则要求：沥青面层材料及基层、底基层材料要求，排水要求，路基高度要求具体设计或取值应根据当地情况确定。
(7)根据调查结果，面层宜用中粒式沥青混凝土，基层优先采用二灰碎石底基层优先采用二灰土。??
参考文献?
1方福森.路面工程.北京：人民交通出版社.1990，12
2沙庆林.高等级道路半刚性路面.北京：中国建筑工业出版社.1993，2
3李小强.高等级公路半刚性基层沥青路面典型结构的研究.东南大学硕士学位论文.1994，12 4江苏省交通厅公路局.高等级公路半刚性基层沥青路面合理结构的研究.1994，12
5林绣贤.柔性路面结构设计方法.人民交通出版社.1988，4
6公路土工试验规程.JTJ051-93.人民交通出版社.1993
7公路路面基层施工技术规范(JTJ034-93).人民交通出版社.1993，12
8公路沥青路面施工技术规范.人民交通出版社
- 作者：bennygg2008 2004年11月30日, 星期二11:18回复（0）|引用（0）旧水泥混凝土路面的沥青加铺层结构设计初探
摘要]在进行旧水泥混凝土路面的沥青加铺层结构设计时，对经过破碎和固定处理后的旧路面的工作机理的分析是加铺层结构设计的重点，也是当前急需解决的难点。通过不同设计方案，在不同的旧路面当量模量时的结构分析，可对旧路面的工作机理进行初步判断，从而使加铺层结构设计更加符合实际工作状态。
[关键词]旧路面当量模量；沥青加铺层；结构设计；路面设计弯沉；容许拉应力
自上世纪八十年代以来，水泥混凝土路面在我国得到了迅猛发展。近年来，我国现有的水泥混凝土路面，有相当一部分已接近或超过设计年限。有的虽未达到设计年限，但由于交通量剧增，重载、超载或设计、施工等方面的原因，而使路面损坏、使用性能下降。旧水泥混凝土路面行车舒适性差，行车速度缓慢的现状急待解决，然而至今仍没有成熟而有效的改造设计理论与实践经验。
本文结合我省合宁（合肥～南京）高速公路改建工程，对旧水泥混凝土路面的沥青加铺层结构设计，以及经过破碎和固定的旧水泥混凝土路面的工作机理进行初步探索，以期起到抛砖引玉的作用。
1. 合宁高速公路现状[1]
合宁高速公路是我省通向江苏、上海等经济发达地区的主要快速通道，也是我省高速公路网中的交通大动脉。原设计标准为双向四车道，路面和硬路肩均采用水泥混凝土路面形式，路面结构为：24?厚水泥混凝土面层＋15?厚水泥稳定基层＋20?厚石灰土底基层，于1989年建成通车。目前，合宁路路面养护维修的工作量大，严重影响了行车的速度和舒适性，道路通行能力大大下降。
至2002年，合宁路的日交通流量达10406辆/日，其中以大中型货车、拖挂车为主。其中，合肥至大墅路段24小时交通量统计如表1所示。
表1 合肥至大墅路段24小时交通量（单位：辆/日）
考虑日、月不均匀系数，车型发展趋势，以及经济发展、重车超载对交通量增长率的影响，取交通量年平均增长率3.95%，将各级轴载换算为标准轴载100kN，使用年限内一个车道上标准轴载BZZ-100kN累计轴次为2000万次。
2.沥青加铺层结构设计[2，3]
2.1 路面设计弯沉值
路面设计弯沉值是表征路面整体刚度大小的指标，按下式计算确定。
(1) 式中：l d??路面设计弯沉值（0.01mm）；
N e??设计年限内一个车道上累计当量轴次；
A c??公路等级系数，高速、一级公路为1.0；
A s??面层类型系数，沥青混凝土面层为1.0；
A b??基层类型系数，按下述情况选取：
①对半刚性材料基层厚度≥20cm时，A b=1.0，h＜20cm时，A b=1.6；
②路面结构为柔性结构时，或半刚性结构层上有大于30?的柔性结构层时，A b=1.6；
③半刚性结构层上的柔性结构层厚度≤20cm时，A b=1.0；
④半刚性结构层上的柔性结构层厚度为21～30cm时，A b=1.3。
2.2 容许拉应力
高速、一级、二级公路的沥青混凝土面层或半刚性基层、底基层，在进行层底拉应力验算时，结构层底面计算点的拉应力s m应小于或等于该层材料的容许拉应力s R，即：s m≤ s R ，容许拉应力s R按式进行计算。
3. 合宁路改建工程的沥青加铺层结构设计
沥青加铺层设计目前仍没有统一的方法。采用厚加铺层方案时，通常应用经验法确定厚度，如美国沥青协会（AI）的弯沉法[4]，或美国陆军工程师部队（COE）的补足厚度缺额法[5]。采用将旧水泥混凝土路面破碎和固定的方案时，可将破碎的旧路面当作基层，通过弯沉测定反算破碎层的模量，按沥青路面设计方法确定沥青加铺层的厚度。应变和应力分析，通常采用二维（温度作用时）和三维（荷载作用时）有限元分析模型进行[6]。
合宁路改建工程采用了将旧水泥混凝土路面破碎和固定后当作基层，按沥青路面设计方法确定沥青加铺层的厚度。在此针对破碎固定的旧混凝土路面可能的不同工作机理，主要讨论三种不同的沥青加铺层结构设计方案，即：①在破碎固定的旧路面上直接加铺4层式沥青混凝土（总厚度22?）；②在破碎固定的旧路面上直接加铺3层式沥青混凝土（总厚度18?）；③在破碎固定的旧路面上先加铺20?厚水泥稳定碎石基层，再加铺3层式沥青混凝土（总厚度16?）。各结构层的材料和级配类型，以及结构参数参见表2。
3.1路面设计弯沉值计算
路面设计弯沉值根据公路等级、设计年限内累计标准当量轴次、面层和基层类型按式(1)计算确定，针对破碎固定的旧路面的不同工作机理，分别计算如下。
①当半刚性结构层上的柔性结构层厚度≤20cm时，l d=20.79(1/100?)；
②当半刚性结构层上的柔性结构层厚度为21～30cm时，l d=27.03(1/100?)；
③当破碎固定的路面结构为柔性结构时，l d=33.27(1/100?)。
3.2各结构层层顶弯沉及层底拉应力计算
采用交通部推荐沥青路面设计专用计算程序（APDS97）对各结构层层顶弯沉控制指标及层底拉应力进行计算，计算所采用的材料和结构参数如表2所示[1]。
表2 各结构层的材料和结构参数
根据合宁路改建工程的已有经验，取经过破碎固定处理后的原路面当量回弹模量分别为：100Mpa～
600Mpa进行结构计算分析。
3.2.1 方案一各结构层层顶弯沉及层底拉应力计算
方案一的结构设计为：破碎固定处理的旧路面＋4?AC-10I沥青混凝土整平层＋8?AC-25I沥青混凝土下面层＋6?AC-20I沥青混凝土中面层＋4?AC-16I沥青混凝土上面层，计算结果见表3。
表3 方案一各结构层层顶弯沉及层底应力计算结果
旧路面处理
后的回弹模
量（Mpa）
195 270 420 600
层位结构层设
计
控制弯
沉
(0.01m
m)
应力
(Mpa)
控制弯
沉
(0.01m
m)
应力
(Mpa)
控制弯
沉
(0.01m
m)
应力
(Mpa)
控制弯
沉
(0.01m
m)
应力
(Mpa)
1 4cmAC-1
6I
33.3-0.254 26.9-0.219 20.7 -0.181 16.8 -0.152
2 6cmAC-2
0I
39.5
-0.006
5
31.1
-0.005
7
23.1
-0.004
5
18.1
-0.003
2
3 8cmAC-2
5I
53.3 0.145 39.9 0.111 27.6 0.073 20.2 0.0448
4 4cmAC-1
0I
69.4 0.313 48.4 0.23 31 0.157 21.4 0.0987
3.2.2 方案二各结构层层顶弯沉及层底拉应力计算
方案二的结构设计为：破碎固定处理的旧路面＋1?稀浆封层＋8?AC-25I沥青混凝土下面层＋6?AC-20I沥青混凝土中面层＋4?AC-16I沥青混凝土上面层，计算结果见表4。
表4 方案二各结构层层顶弯沉及层底应力计算结果
旧路面处理
195 260 510 600
量（Mpa）
- 作者：bennygg2008 2004年11月29日, 星期一18:05回复（0）|引用（0）沥青路面厚度计算程序的设计和应用
杨桂新
【江苏省交通科学研究院南京210017 】
摘要：路面质量的好坏直接影响到车辆的行驶速度、运输成本、安全和舒适。为了方便广大工程技术人员进行路面设计方案比选和路面厚度计算，根据JTJ014-97《公路沥青路面设计规范》的设计理论和方法，以及路面结构厚度计算的有关要求，本文作者编制了应用程序APJS。并详细介绍了该程序的应用方法和计算实例，计算结果准确，能够满足设计精度要求。
关键词：沥青路面厚度计算程序设计应用
路面质量的好坏直接影响车辆的行驶速度、运输成本、安全和舒适，同时它在公路造价中占有很大比重，一般高级路面要占道路总投资的60%～70%，因此路面质量对发挥整个公路运输的经济、社会效益具有十分重要的意义。
路面设计应满足在设计年限内路面具有相应的承载力、耐久性、舒适性和安全性要求。随着近年来高等级公路的建设，公路交通量迅速增长，载重车辆轴重加大，对路面工程提出了更高的要求。为适应交通发展的需要，交通部批准发布了《公路沥青路面设计规范》(JTJ014－97)，自1997年10月1日起施行。新规范中路面设计采用双圆垂直均布荷载作用下的多层弹性连续体系理论，以设计弯沉值为路面整体刚度的设计指标，计算路面结构厚度，同时应进行沥青混凝土面层和半刚性材料基层、底基层层底拉应力验算。路面材料设计参数的确定也与老规范不同，其弯沉、拉应力指标均推荐用抗压回弹模量计算，抗拉度不用梁试件而用圆柱体劈裂试验测定抗拉强度，避免了两种模量的混淆，同时测试方法比原规范简单。为了方便广大工程技术人员进行路面方案比选和路面厚度的计算，根据新规范设计理论与方法，以及路面结构厚度计算的有关要求，特编制了本程序APJS。
1 路面结构厚度的确定
路面结构厚度是根据多层弹性理论、层间接触条件为完全连接体系时，在双圆均布荷载作用下，轮隙中心处实测路表弯沉值ls等于设计弯沉值ld的原则进行计算，即：
?式中：ls?路面实测弯沉值，0.01 mm；
l d?路面设计弯沉值，0.01 mm；按《沥规》式7.0.2计算；
p ?标准车型的轮胎接地压强，MPa；
δ?标准车型的轮胎当量圆半径，cm；
F ?弯沉综合修正系数；
αc?理论弯沉系数。
根据工可报告或实测的交通量，得出车道上累计轴载次数Ne,即可求得设计弯沉值ld,进而求出ls=ld 状态时理论弯沉系数αc。
又据拟定的结构各层回弹模量、结构层厚度、土基回弹模量，运用双圆垂直均布荷载作用下的多层弹性连续体系理论进行应力应变分析，确定相应的边界条件与层间连续条件，建立方程式，从而得出应力位移方程中的积分常数Aj,Bj,Cj,Dj,通过对贝塞尔函数无穷积分计算，求解出理论弯沉系数：
αc′=f(h1/δ, h2/δ……h n/δ,E2/E1,E3/E2,……E0/E n-1 )
比较(αc-αc′)/αc大小，不断调整拟定结构层的厚度值，直至│(αc-αc′) /αc│≤0.0101，满足精度要求，从而得出拟定层的厚度。
验算结构层层底拉应力是根据多层弹性理论，层间接触条件为完全体系，以双圆落载作用下，计算层底最大拉应力σm：
σm=p×σmσm=f′(h1/δ, h2/δ……h n/δ,E2/E1,E3/E2,……E0/E n-1 )
根据应力函数及边界条件，层间连续条件确定的积分常数分别计算单圆中心、半圆半径二分之一、单圆内侧边缘点、双圆间隙中心点的应力值，计算得出的σm的最大值需小于等于容许拉应力σr，否则重新调整结构层厚度，直至满足强度要求。
整个程序设计按图1进行：
图1
2 计算实例和输入输出介绍
程序APJS在UCDOS状态下键入APJS即可运行，为方便技术人员设计计算，输入数据采用对话式，运行后输出的结果可在屏幕上直接读取，也可打开APOUT文件读取。
某路面结构初步拟定设计方案如图2，设计落载以BZZ－100标准轴计，设计年限为15年，其累计轴载次数Ne=0.52×107，试计算二灰碎石层厚度。
结构厚度（cm）
中粒式沥青混凝土H1=4
中粒式沥青混凝土H2=4
粗粒式沥青混凝土H3=5
二灰碎石H4=？
石灰土H5=20
土基
图2
计算中采用的土基回弹横量及材料设计参数见表1、表2。
土基回弹横量表1
材料设计参数表2
输入数据（屏幕提示）如下：
输入路面结构方案数,计算类型(1-弯沉控制,2-弯沉控制弯拉验算)：1，2
输入荷载类型(1-BZZ-60,2-BZZ-100),累计轴次：2，5200000
输入沥青砼级配类型系数, 公路等级系数,面层类型系数,基层类型系数：1，1，1，1 输入结构层数,待计算层位,该层最小厚度：6，4，20
输入与上层间结合条件,与下层间结合条件(0-滑动,1-连续)：1，1
输入各层抗压模量(MP)
1100，1100，1000，1300，350，28
输入各层厚度(CM)
4，4，5，20，20
输入各层材料代号(1-沥青,2-稳定集料,3-稳定土),劈裂强度(MPa)
1，1.0
1，1.0
1，0.75
2，0.6
3，0.25
经APJS程序运行计算的结果（APOUT）：
沥青路面设计
按设计弯沉计算路面厚度
设计弯沉系数=.105E+00
H(4)= 20.0cm
实际弯沉系数= .132E+00
H(4)= 25.0cm
实际弯沉系数= .120E+00
H(4)= 29.9cm
实际弯沉系数= .111E+00
H(4)= 34.9cm
实际弯沉系数= .103E+00
H(4)= 33.8cm(Ld)
校核(1)层应力:
H(4)= 33.8cm(SL(1))
第1层应力= -.322E+00MPa
校核(2)层应力:
H(4)= 33.8cm(SL(2)
第2层应力= -.979E-01MPa
校核( 3)层应力:
H(4)= 33.8cm(SL(3))
第3层应力= -.836E-01MPa
校核(4)层应力:
H(4)= 33.8cm(SL(4))
第4层应力= .144E+00MPa
校核(5)层应力:
H(4)= 33.8cm(SL(5)
第5层应力= .560E-01MPa
计算得出最终H(4)= 33.8cm
3 结束语
对本程序计算得出的结构层厚度值与运用《公路沥青路面设计规范》(JTJ014－97 )所提供的专用设计程序APDS97计算得出的结果进行对比，相差幅度均在4%之内，本程序APJS的计算结果准确，并能满足精度要求。
APJS程序数据输入的术语和符号，完全与《公路沥青路面设计规范》(JTJ014－97)相同，便于工程技术人员参照执行规范内容，输出的数据存放于APOUT文件中，可以打开核对输入数据的正确性，并打印出所需的结构厚度值。
- 作者：bennygg2008 2004年11月29日, 星期一17:54回复（0）|引用（0）我国高速公路沥青路面厚度现状调查分析
地基处理方法常见质量问题及预防措施
地基处理方法常见 质量问题及预防措施 一、换填地基法 常用方法：灰土地基、砂和砂石地基、粉煤灰地基。 常见质量问题1：接槎位置不正确，接槎处不密实。 预防措施： 接槎位置应按规范规定位置留设；分段分层施工应作成台阶形，上下两层接缝应错开0.5米以上，每层虚铺应从接槎处往前延伸0.5米，夯实时夯达0.3米以上，接槎时再切齐，再铺下段夯实。 常见质量问题2：不按规定进行压实系数及承载力检验。 预防措施： 1.换填垫层地基竣工验收应采用载荷试验检验其承载力，原则上每300平方米一个检验点，每个单位工程检验点数量不宜少于3点。 2.对于局部的换填垫层，由设计单位确定其检验方法。 3.对于现行国家标准《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）划分安全等级为丙级的建筑物和一般不太重要的、小型、轻型或对沉降要求不高的工程，地基竣工验收时可按设计要求做压实系数检验；但当设计有要求或垫层厚度大于2m时，仍应按第1条要求做载荷试验来检验其承载力。 4.对于厚度小于1250mm，起“褥垫”作用的换填处理，地基竣工验收时按设计要求做压实系数检验即可。 5.换填垫层地基除应按要求做载荷试验检验外，尚应在施工过程中对每层的压实系数进行检验。采用环刀法检验垫层施工质量时，取样点应位于每层厚度的2/3处。检验数量，对大基坑每50-100平方米不应少于1个
检验点，对基槽每10-20m不应少于1 个检验点，每个独立柱基不应少于1个检验点。 二、夯实地基 常用方法：重锤夯实地基、强夯地基 常见质量问题1：夯实过程中无法达到试夯时确定的最少夯击遍数和总下沉量，夯击不密实。 预防措施： 在饱和淤泥、淤泥质土及含水量过大的土层上强夯，宜铺0.5~2.0米厚的砂石，才进行强夯；或适当降低夯击能量，再或采用人工降低地下水位后再强夯。 常见质量问题2：强夯后，实际加固深度局部或大部分未达到要求的影响深度，加固后的地基强度未达到设计要求。 预防措施： 1.强夯前，应探明地质情况，对存在砂卵石夹层的可适当提高夯击能量，遇障碍物应清除掉；锤重、落距、夯击遍数、锤击数、间距等强夯参数，在强夯前应通过试夯、测试确定；两遍强夯间，应间隔一定时间，对粘土或冲积土，一般为3周，地质条件良好无地下水的土层，间隔时间可适当缩短。 2.实际施工中当强夯影响深度不足时，可采取增加夯击遍数，或调节锤击功的大小，一般增大锤击功（如提高落距），可使土的密实度有显著增加。 常见质量问题3：不按规定进行承载力检验。 预防措施： 1. 强夯处理后的地基竣工验收时，其承载力检验应采用原位测试和室内土工试验。承载力原位测试应采用现场载荷试验的方法，载荷试验检验
特殊土地基处理方法
四、地基处理方法 （一）、对暗浜、暗塘。墓穴、古河道的处理 1、当范围不大时，一般采用基础加深或换垫处理。 2、当宽度不大时，一般采用基础梁跨越处理 3、当范围较大时，一般采用短桩处理 （二）、对表层或浅层不均匀地基及软土的处理 1、对不均与地基长采用机械碾压法或夯实法。 2、对软层长采用垫层法。 （三）、对厚层软土处理 1、采用堆载预压法或真空预压法，或在地基土层中埋置砂井、袋装砂井或塑料排水板与预压相结合的方法。 2、采用复合地基，包括砂桩、碎石桩、灰土桩、旋喷桩和小断面的预制桩等。 3、采用桩基，穿透软土层以达到增大承载力和减小沉降量的目的。 膨胀土 换土、砂石垫层、土性改良等方法。也可采用桩基或墩基。 红粘土 三、工程地质性质 与一般粘土相比，天然含水量高1倍，孔隙比高30-50%，液限也高出1～2倍，但承载能力却并不低，一般为150~250Kpa，可以作为八层以下民用建筑和单层工业厂房的天然地基。而300Kpa以上的也不少见，个别可达到380Kpa 。 1、红粘土的裂隙性 裂隙为竖向构造，较少形成横向贯通裂缝。大多数裂隙有所谓“一裂到底”的特{正，即裂隙从顶面一直裂至基岩面 2、红粘土的胀缩性 红粘土遇水后膨胀量小，而失水后的收缩量大，这是红粘土与其它膨胀土不尽相同而又有别于一般性粘土所特有的性质，特别是在失水而剧烈收缩后，再遇水浸湿，则可产生较大的膨胀，并且甚至产生湿化和裂解等现象。如反复循环试验，有的土样膨胀量可超过原状土的大小。 红粘土的这种特性对施工不利，如在气温高的夏季，基槽在开挖后，若不及时建筑基础，则地基表层干缩加剧而迅速龟裂，再加上红粘土具有竖向裂隙，水分能从深层蒸发出来，使裂隙宽度加大，再遇到雨水或地表水侵入，地基反复湿胀、湿化，最后使土的结构遭到破坏，红粘土会丧失作天然地基的可能性. 3、红粘土层上硬下软的特性 一般来说，上层硬塑土层厚度约占整层红粘土的7O%，厚度在3— 5 m范围内。可塑状态土层厚度约占l5%，接近基岩的软塑和流塑状土，约占lO～15%。由于红粘土有这种上硬下软的特性，故在施工中，应尽量利用上层硬塑层作天然地基。 在基础施工中，开挖基槽，一般在见红粘土后挖去表层20cm 即可作天然地基。由于硬塑红粘土一般厚3- 5 m，故建筑物的附加应力扩散传递通过可塑层再达到软塑和流塑层时，已经非常微小，不会影响建筑物的安全。 四、红粘土地基的处理措施 1、对于六层和六层以下的建筑物，用红粘土作天然地基，可采用毛石混凝土条形基础。 2、对不均匀地基，宜作地基处理。对外露的石芽可用褥垫；对土层厚度、状态不均匀的地段可置换。
膨胀土地基处理方法
膨胀土地基处理方法 膨胀土地基的处理应根据地基土的胀缩等级和性能特点，膨胀土的埋深、厚度，气候条件，场地的工程、水文地质情况，建筑物的结构类型，上部荷载等诸多因素，尽量消除或减缓膨胀土的不良特性，保持膨胀土工程特性的相对稳定性，改良膨胀土的本身性质以克服其湿敏感性，通过改变基础形式、埋置深度等几种有效途径。结合施工经验、现场条件及当地资源分布状况进行综合评定，因地制宜确定安全经济、合理可行的方案。有针对性地选择一种或几种方法综合处理膨胀土地基，处理方法如下。 桩基础 采用桩基础可使地基的持力层穿透膨胀土层坐落在稳定土层上；小
高层及高层建筑由于上部结构传递的荷载较大，采用条形基础、独立基础、整体筏形基础时地基承载力不能满足要求，一般情况下小高层及高层建筑在非膨胀土地基上也大多采用桩基础。 换填法 换填法通常用于多层建筑，换填厚度通过变形计算确定，一般应大于大气影响层深度，用非膨胀性换填材料换填膨胀土，如粘性土、砂土、灰土和砂砾石等，消除或减小地基胀缩变形，从根本上消除基土胀缩的不良特性。施工工艺简单，材料来源广，采用人工或机械将基础下部一定深度范围内的膨胀土挖掉，然后分层摊铺、碾压非膨胀性换填材料，严格控制填料的含水量、干密度、摊铺厚度、碾压机械的质量、碾压遍数，可以满足多层建筑的地基承载力，同时采取一些辅助排水措施，能从根本上彻底消除膨胀土的危害，是一种简单而有效的处理方法。 垫层法 垫层法通常用于1~3层的低层建筑，上部结构荷载相对小。与换填法施工工序基本相同，铺设每边宽出基础250?mm以上，300~600?mm厚砂垫层、砂石垫层可以减小地基胀缩变形和调节膨胀土地基沉降量，具有一定的补偿功能，抑制膨胀土胀缩变形产生的危害，砂垫层同时还可防止地下水通过毛细作用上升，避免地基遭受湿胀作用的影响。 土质改良法 常规做法是在膨胀土中掺入一定比例（具体掺量由试验确定，通常5%左右）的石灰、水泥和粉煤灰等固化材料或其他化学固化剂，通过一系列的物理、化学反应，改变膨胀土中矿物成分的组成结构，降低或消
公路膨胀土路基施工处理措施
公路膨胀土路基施工处理措施 1、公路路基膨胀土结构现状 膨胀土主要是由强亲水性粘土矿物蒙脱石和伊利石组成的，是具有膨胀结构、多裂隙性、强胀缩性和强度衰减性的高塑性粘性土。膨胀土在天然状态下常处于较坚硬状态，对气候和水文因素有较强的敏感性，这种敏感性对工程建筑物会产生严重的危害。膨胀土胀缩引起建筑物的破坏常常具有多次反复性和长期潜在的危险性，会给人类造成灾害。膨胀土问题直到30年代后期才被土力学工程师们所认识，工程界逐渐领悟到结构物的破坏，除了沉降的原因外，有时还有膨胀土胀缩的原因。随着经济建设的迅速发展，膨胀性粘土研究越来越引起了人们的注意。膨胀土性质研究主要是从微观结构、渗透性、强度和变形四个方面来进行的。笔者认为，膨胀土的研究还需从以下几方面着手: 1．1 进一步加强膨胀土微结构方面的研究，认识其胀、缩变形和破坏机理，以指导其他方面的研究； 1．2 加强非饱和土理论，特别是荷载、含水量、吸力之间关系的研究，从而真正揭示膨胀土的强度和变形特性； 1．3 加强现场测试，通过现场试验，发展新的应用性的数值分析计算理论和方法；
1．4 加强膨胀土工程处理方面的研究，以解决工程实际问题。 2、膨胀土的工程特性 在交通部部颁现行《公路路基设计规范》(JTJ013-95)中采用粘粒含量小于2μm的百分比和自由膨胀率及膨胀总率三个指标，把膨胀土分为强膨胀土、中膨胀土和弱膨胀土三个级别。膨胀土的工程特性大致可以归纳如下。 2.1 胀缩性 膨胀土吸水后体积膨胀，使其上面的建筑物或路面隆起，如膨胀受阻即产生膨胀力；失去水分后体积收缩，造成土体开裂，并使其上面的建筑物下沉。 2.2 崩解性 膨胀土浸水后体积膨胀，在无侧限的条件下则发生吸水湿化。不同类型的膨胀土其崩解性不一样，强膨胀土浸入水后，几分钟内很快就完全崩解；弱膨胀土浸入水后，则需要经过较长的时间才能逐步崩解，且不完全崩解。
膨胀土地基处理方法的研究
膨胀土地基处理方法的研究 膨胀土是一类结构性不稳定的高塑性粘土，也是典型的非饱和土，它在世界范围内分布极广，具有裂隙性、胀缩性和超固结性，对气候变化特别敏感，主要原因是膨胀土颗粒组成中粘粒含量超过30%，且蒙脱石、伊利石或蒙一伊混成等强亲水性矿物占主导地位，膨胀土地基的土体因含水量变化会导致土体的不均匀胀缩变形，最终将引起建筑物的变形和破坏，而且它对工程建设的危害往往具有多发性、反复性及长期潜在性。 1、膨胀土的基本特性 (1)强膨胀性 膨胀土的膨胀性与其粘土的矿物成分有关。我国的膨胀土主要是蒙脱石及伊利石粘土矿物组成。蒙脱石及伊利石是两种强亲水性粘土矿物，遇水后产生的膨胀效应比普通粘土显著得多，对建筑物具有相当强的破坏作用。膨胀土的膨胀性除与其粘土的矿物成分有关外，还与水的作用直接有关，水分使土粒迁移是产生土体膨胀与收缩的直接原由。 (2)超固结性 我国的裂土多沉积于更新世第三纪，系陆相沉积土，在漫长的地质年代中承受了上覆地层压力，处于超固结状态，卸荷后土的抗剪和抗压强度均有降低，风化破碎后强度更低。当开挖地下洞室使土体具有临空面时，超固结力得以释放而表现为洞室的顶都、边墙、底部的过大变形，使工程结构物破坏。 (3)多裂隙性 从外貌特点看，裂土表面布满了不规则的多边形裂隙或网状裂缝，多呈张开的楔形将裂土分割成各种几何形态的块体。裂原有原生及次生之分。原生裂隙多为闭合状，裂隙面光滑，常呈腊状光泽，当暴露地表，受风化作用影响裂隙面常张开，并有次生的灰白粘土充填。次生裂隙以风化型为主，在半干旱地区，尤其是年蒸发量大于年降水量的地区，裂土的干缩湿胀效应非常显著，便裂土表层风化作用强烈。由于裂隙密布，土体不连续，大量雨水乘虚而入，湿胀干缩，循环反复，使土体强度大大降低，恶化了土体的工程性质，在重力作用下，常产生边坡土体剥落、坍塌滑坡等危害。
特殊土地基处理方法研究
特殊土地基处理方法研究 摘要：随着现代化和城市化的发展，规模宏大的工业及民用建筑、水利工程、环境工程、港口工程、高速铁路、高速公路、机场跑道等在兴建，不可避免地在不良地基上建造，工程建设的范围扩大到更多地质复杂的区域。这些区域复杂的土地特征给工程建设提出了难题，引起了工程建设者的高度重视。本文总结了几种特殊地基条件下进行工程建设的特点，并针对不同的地基条件提出了相应的处理方法。 关键词：特殊地基；液化土；盐渍土；软化地基 Abstract: with the development of modernization and the city, large-scaleindustrial and civil construction, water conservancy, environmental engineering,port engineering, high-speed railway, highway, airport runway, in the construction, inevitably built on poor ground, construction scope extended tomore complex geological area. These characteristics of regional land complex is a challenge to the construction, highly valued by builders. This paper summarizes the characteristics of the construction of the foundation under several specialconditions, and puts forward the corresponding method according to differentfoundation conditions. Keywords: Special Foundation; soil liquefaction; saline soil; subgrade softening 随着工业化步伐的加快，城市化的进程也越来越快。人们为了拓展自己的活动范围，需要在各种复杂的地基上进行工程建设。而特殊的土壤状况是工程建设遇到的最普遍的问题，因此，工程师们越来越重视对特殊土壤地区工程建设特征的研究。本文重点介绍了几种特殊土地基的工程特性并提出了处理措施。 1.湿陷性黄土 1.1.湿陷性黄土的特性
膨胀土路基处理
路基设计原理论文 题目：膨胀土路基病害及其处理防治方法姓名：朱英珍 学号：2012121269
膨胀土路基病害及其处理和防治方法 【摘要】通过对膨胀土的分类进行了详细的讨论，并对膨胀的土力学性质和工程特性进行了分类解析，提出了膨胀土地区公路遭受的主要病害及产生病害的原因。提出了几种常用的病害处理方法，并从设计施工方面提出了防治措施。 【关键词】膨胀土；分类；工程特性；路基病害；处理技术；防治措施 Abstract:According to the detailed discussion of bulgy soil classification, the bulgy soil is analyzed in two respects: mechanical and engineering. Firstly, proposed the major subgrade disease and discussion is made on the roads suffered from the bulgy soil performance. Secondly, It suggested some prevention and control measures from the aspects of design and construction. Key words:bulgy soil; category; property；subgrade diseases;prevention and control measures 为适应我国经济的迅猛发展，公路的修建及其技术标准的相应提高显得越来越重要。在我国高速公路尤其在我国西部高速公路建设中，经常遇到要穿越膨胀土地质的情况。膨胀土是在自然地质过程中形成的一种多裂缝并具有显著膨胀特性的土体，它的成分主要有强亲水性矿物(蒙脱石和伊利石)组成。膨胀土吸水膨胀、失水收缩，并有反复变形的性质以及土体中杂乱分布的裂缝，对工程结构物具有严重的破坏作用。特别是对高等级公路路基工程和大型结构物所产生的变形破坏作用，往往具有长期、潜在的危险，由于对膨胀土膨胀能力估计不足而造成公路病害的损失是相当惊人的。几十年来有近二十个国家遇到膨胀土的危害问题，其中美国、印度、南非、以色列、中国、澳大利亚和加拿大等国家尤为突出。据报道，在美国山于膨胀土问题造成的损失，比洪水和地震所造成损失的两倍还多[]1。因此，研究膨胀土的分类及性质对正确采取工程措施确保工程质量，以及预防膨胀土的灾害具有重要意义。 1 膨胀土的分类 在膨胀土地区进行工程建设，必须正确识别膨胀土，并准确判断膨胀土膨胀的强弱和工程的性质、特点，然后才能在工程设计和施工中做到有的放矢，采取切实有效的方法进行处理。以往的工程建设经验已经证明:有一部分工程病害是因为对膨胀土的判断失误，使得对膨胀土没有正确的处理，而导致工程病害的发生[]2。因此要对膨胀土进行处置，首先必须对膨胀土进行正确的分类。 迄今为止，国内外提出的用于膨胀土胀缩等级评判的指标和相应的评判标准
关于特殊地基的常用处理方法
关于特殊地基的常用处理方法的讨论 赵启光 (郑州大学佛罗里达国际学院河南郑州450000) 摘要: 地基与建筑物的关系非常密切。地基问题的处理恰当与否，不仅直接影响建筑物的造价，而且直接影响建筑物的安危，即它关系到整个工程的质量、投资和进度，因此其重要性已愈来愈多地被人们所认识。文章简要讨论了软土地基、湿陷性黄土地基、膨胀土地基等特殊土地基的常用处理方法。 关键词:软土地基加固排水 Summary:Foundations have up close and personal relations with buildings.The appropriate or foundations of the problem of processing,It is not only direct impact the cost of buildings,but also direct impact the safety of buildings,it is that it can affect the quality 、the investment and the rate of progress,so it is attached importance by more and more people.This article discuss in brief of the password treatment about soft clay ground、collapsible loess and expansive soil. Keyword:soft clay ground，reinforce，drainage 0 引言 地基与建筑物的关系非常密切。地基虽不是建筑物本身的一部分，但它在建筑中占有十分重要的地位。地基问题的处理恰当与否，不仅直接影响建筑物的造价，而且直接影响建筑物的安危，即它关系到整个工程的质量、投资和进度，因此其重要性已愈来愈多地被人们所认识。特殊地基的处理是建筑工程中的重点，若地基处理不当，可能引起建筑沉降，出现墙体裂缝和结构裂缝，影响建筑的安全和使用寿命，下面笔者将简要介绍几种特殊地基的常用处理方法。 一、软土地基的处理方法 建造在软土地基上的建筑物易产生较大沉降或不均匀沉降，必须慎重对待。在设计上，除加强上部结构的刚度外，还需采取以下一些处理措施: 1）应充分利用软土地基表层的密实土层，作为基础的持力层 2）减少建筑物对地基土地的附加压力，减少架空地面，减少回填土，设地下室等。 3）砂垫层设置于路堤填土与软土地基之间的透水性垫层，可起排水的作用，从而保证了填土荷载作用下地基中孔隙水的顺利排出，既加快了地基的固结，还可以保护路堤免受孔隙水浸泡。设置砂垫层要注意防止被细粒污染而造成排水孔隙堵塞，在砂垫层的上下应设反滤层。砂垫层适于施工期限不紧、路堤高度为极限高度的二倍以内，砂源丰富、软土地基表面无隔水层的情况。当软土层较薄，或软土垫层底层又有透水层时，效果更好。采用换土垫层与桩基，也可在沙垫层内埋设土工织物，提高地基承载力。 4）采用砂井预压，使土层排水固结。 5) 可采用高压喷射、深层搅拌。粉体喷射方法，将土粒胶结，从而改善土的工程性质。 以上是处理软土地基常用的几种方法，不能盲目地相信哪一种方法，而是要根据自己所处的环境及条件选择最适宜的方法来处理软土地基，才会达到理想的效果。 软土地基常见五种处理方法: 鉴于淤泥软土地基承载力低，压缩性大，透水性差，不易满足水工建筑物地基设计要求，故需进行处理，下面介绍淤泥软土地基五种处理方法。 1、桩基法 当淤土层较厚，难以大面积进行深处理，可采用打桩办法进行加固处理。而桩基础技术多种多样，早期多采用水泥土搅拌桩、砂石桩、木桩，目前很少使用,一是水泥土搅拌桩水灰比、
特殊土种地基工程特性及地基处理研究
特殊土种地基工程特性及地基处理研究 要：本文介绍了特殊土种的开发必要性及类型、特点，处理方法，并分析了其发展前景。 关键词：特殊土种地基工程；特性；地基处理；有效措施 1 概述 特殊土是指在特定地理环境或人为条件下形成的具有特殊性质的土。它的分布一般具有明显的地域性。特殊土种包括以下几种：①杂填土：房渣土（建筑垃圾）、工业废渣、生活垃圾等杂物堆积而成的土。 ②盐渍土：地表下1m深的土层内易溶盐平均含量大于0.3%的土。③膨胀土：吸水后显著膨胀，失水后显著收缩的高液限粘质土。④湿陷性黄土：受水浸湿后会产生较大的沉陷的黄土。其他未列入本规范的土类，应遵照有关规定进行施工。 随着城市化和工业化进程的快速发展，特殊土种地基的工程特性引起工程师的重视，相应的地基处理方法以及工程注意事项也至关重要。这就需要采取有效处理措施预防工程灾害发生。一般来讲，土的工程性能决定性体现在其物质成分、结构特征及形成过程。笔者分析认为，这也是我们所说的土质学进行土性分析的根本。 2 常见的特殊土种及其工程特性 2.1 湿陷性黄土及其工程特性 黄土在一定压力下遇水浸湿后，一般来说它体的结构性能就会被迅速破坏，其强度也会随着迅速的降低，我们把具有这样条件的土性特性的土称为湿陷性黄土。经过笔者的分析总结认为，在一定压力下受水浸
湿是黄土湿陷现象产生所必须的外界条件很多。在实际工程施工中，如果压力不断增加，黄土的湿陷性就会增加，但是当压力超过某一数值后，再增加压力，湿陷性就会大大降低。 2.2 液化土及其工程特性 地震的震害现象包括振动液化、滑坡、地裂和震陷等方面，液化土的治理是抗震设计的一个重要内容。就无粘性土而言，这种由固体状态变为液体状态的转化是孔隙水压力增大和有效应力减少的结果。在连续的震动作用下，砂土层内的孔隙水压力累积增高到某一时刻，就会等于初始上覆有效压力。液化现象是一种特殊的强度问题，它发生在饱和砂土和饱和粉土中。 2.3 盐渍土及其工程特性 所谓的盐渍土一般是指易溶盐的土。实际应用中如果当自然条件发生变化，固相中的结晶易溶盐将会被溶解为液体，这个时候盐渍土就会发生化学变化，它可由三相体变为二相体，盐渍土相态的变化对上部结构具有严重影响。盐渍土由于富含易溶盐，使土中微颗粒胶结成小集粒，当水浸入后土中盐分就会溶解，土颗粒的分散度也将会增加。 3 特殊土种地基的有效处理措施 3.1 置换垫层法地基处理措施 目前，在土木工程建设施工过程中，当遇到软弱或不良地基条件时，我们就需要对天然地基进行处理，以满足建筑物对地基的实际要求。用物理力学性质较好的岩土材料置换天然地基中软弱土形成垫层，减少沉降的地基处理方法称为置换垫层法。该方法适用于浅层软弱不良地基的
膨胀土地基的处理方法_徐永福
*柯尊敬.膨胀土筑坝情况的调查.南水北调中线工程膨胀土的情报资料,1994,161~170 收稿日期:1996-10-28 作者简介:徐永福 男 博士 岩土工程专业 主要从事非饱和土(膨胀土)、软土力学与工程性质的研究 已发表5非 饱和膨胀土的结构性强度的研究6等40余篇论文 膨胀土地基的处理方法 徐永福 (河海大学土木工程学院 南京 210098) 摘 要 研究了膨胀土地基的处理方法,把膨胀土地基处理方法分为膨胀土性质改良法、保湿法及换土法三类.其中膨胀土性质改良法是改变膨胀土的亲水性、热敏性和胀缩性的方法,包括机械改良法(又称夯实法)、物理改良法及化学改良法.保湿法是保持膨胀土地基土中水分不改变,克服膨胀土吸水膨胀、失水收缩性质的方法.同时分析比较了几种方法的优缺点、适用性和加固机理. 关键词 膨胀土;地基;加固方法 中图号 T U 443 膨胀土是颗粒高度分散、成分以粘土矿物为主,对环境的湿热变化敏感的高塑性粘土.土体吸水增湿时,体积膨胀并产生膨胀力,其值介于50~300kPa;土体干燥失水时,体积收缩,形成收缩裂缝,升降幅度达30~80m m [1].膨胀土分布十分广泛,它在世界上40多个国家都有分 布.图1 膨胀土的击实特性 我国先后发现有20多个省、区分布有膨胀土.根据 不完全统计,我国由于膨胀土地基致害的建筑面积达 1000万m 2 以上,铁路、公路受其危害的程度就更严重 了,穿越膨胀土的铁路路堤竟有/逢堑必崩,无堤不塌0 之说.下面介绍膨胀土地基的处理方法,并加以评述.1 土性改良方法 膨胀土性质改良有三类方法:(a)夯实法;(b)物理 改良法;(c)化学改良法. 111 夯实法 夯实法又称压实法或击实法,其实质是一样的,即 将膨胀土压实到所需要的性状. 柯尊敬*研究了膨胀土的击实特性.研究结果表明: 随着击数增加,膨胀土的最大干密度和最优含水量分别呈直线增大和减小;当击数超过50次时,最大干密度和最优含水量趋于定值(图1).对于膨胀土地基而言,膨胀土的干密度增大同时含水量减小,导致其凝聚力和内摩擦角增大,地基承载第26卷第6期 1998年11月河海大学学报JO U RNAL OF HOHAI U N IV ER SI T Y Vol 126No.6Nov.1998
膨胀土地基的处理
第3章膨胀土地基的处理 3、1 膨胀土的判别方法与标准 准确判别膨胀土及评价膨胀势大小就是膨胀土地基处理首要解决的问题。若将膨胀土漏判或将强膨胀土判为弱膨胀土,会给工程埋下隐患;若将普通土误判为膨胀土或将弱膨胀土为强膨胀土,会造成经济的巨大浪费。已有的工程教训证明,许多膨胀土的工程危害就是由工程人员对膨胀土误判造成。目前,国内外关于膨胀土判别分级的指标有几十种之多,我国不同行业之间的判定方法与标准亦不相同。国内工程设计常用的判别标准主要有以下3类。第4类为本设计建议使用的判别标准。 ⒈原国家建委标准[3] 该规范以自由膨胀率为判据,特殊情况下可以根据蒙脱石含量来确定自由膨胀率大于40%,或蒙脱石含量大于7%时,可判定为膨胀土。其后的《建筑地基基础设计规范》也有相近内容的规定。膨胀上的分级标准见表3-1 表3-1 膨胀土级别标准(原国家建委) 自由膨胀率 (%) 蒙脱石含量 (%) 膨胀土级别自由膨胀率 (%) 蒙脱石含量 (%) 膨胀土级别 >100 60—100 >25 14—25 强膨胀土 中膨胀土 40—60 7—14 弱膨胀土 2.铁道部行业标准[4] 规则中,膨胀土的判别分为初判与详判。初判适用于踏勘与初测阶段,详判适用于定测与施工图设计阶段。初判依据为土的现场宏观地质特征、自由膨胀率、液限。土的现场宏观地质特征符合膨胀土特征,且自由膨胀率Fs≥40%,液限Wl≥40%时,判定为膨胀土。膨胀土的现场宏观地质特征详见《规则》。 详判时,使用自由膨胀率、蒙脱石含量与阳离子交换量3项指标。当符合其中2项指标时,判别为膨胀土。 注:CEC100表示100g干土的阳离子交换量,单位为(mmol)NH4+。
几种特殊土地基的工程特性及地基处理
几种特殊土地基的工程特性及地基处理 城市化和工业化进程的快速发展,使得土木工程向各种复杂地基条件的区域发展,特殊土地基的工程特性引起工程师的重视。总结了湿陷性黄土、液化土、盐渍土等几种特殊土的重要工程性质,提出了相应的地基处理方法以及工程注意事项;最后针对山西采煤大省的特点,对老采空区上建(构)筑物基础的稳定性评价、勘察技术及处治技术进行了论述。 关键词：膨胀土；湿陷性黄土；盐渍土；地基处理 我国地域辽阔，从沿海到内陆，从山区到平原，分布着多种多样的土类。由于生成时地理环境、气候条件、地质成因不同以及次生变化等原因，使一些土类具有特殊的成分、结构和工程性质。通常把这些具有特殊工程性质的土类称为特殊土。随着人类生活水平的不断提高，土地的需求日益上涨，人们不得不在各种复杂和软弱地基上开展工程建设。因此，正确认识各种特殊土的工程特性就显得尤为重要。 1 膨胀土 膨胀土是指土中黏粒成分主要由亲水性矿物组成，同时具有显著的吸水膨胀和失水收缩两种变形特性和黏性土。膨胀土地基的国内外研究动态国际膨胀土工程问题，始于20世纪20年代末30年代初。由于建筑技术的发展，一些国家过去本来能够承受较大变形的轻载框架式建筑物，逐渐被承受变性较差的砖石结构所取代，随之在膨胀土地区便出现了房屋开裂问题。 （1）膨胀土的物理性质及力学性质分析 膨胀土按粘土矿物分类，可以归纳为两大类：一类以蒙脱石为主，另一类以伊利土和高岭土为主。蒙脱石粘土在含水量增加时出现膨胀，而伊利土和高岭土则发生有限的膨胀，引起膨胀土发生变化的条件，分析概述如下： 1.1 含水量 膨胀土具有很高的膨胀潜势，这与它含水量的大小及变化有关。如果其含水量保持不变，则不会有体积变化。在工程施工中，建造在含水量保持不变的粘土上的构造物不会遭受由膨胀而引起的破坏。当粘土的含水量发生变化，立即就会产生垂直和水平两个方向的体积膨胀。含水量的轻微变化，仅1%~2%的量值，就足以引起有害的膨胀。 1.2 干容量 粘土的干容重与其天然含水量是息息相关的，干容重是膨胀土的另一重要指标。Y=18.0KN/M3的粘土，通常显示很高的膨胀潜势。
【小议公路膨胀土路基试验及控制措施】 膨胀土路基处理方法
【小议公路膨胀土路基试验及控制措施】膨胀土路基处理方法 【摘要】公路建设中，路基的土质条件是影响公路工程建设的重要一环，不良地质路基对公路的结构性影响是相当巨大的，本文就公路膨胀土路基的来源，影响因素等试验性因素进行总结，同时，归纳处理膨胀土路基的一般方法。【关键词】膨胀土；地基处理；控制措施 1 公路常见的膨胀土路基危害 1.1 膨胀土对既有公路的危害。在既有公路中，如果在公路的区间范围内，路基土质的含水量发生不均匀的变化，这会咋成土质的不均匀膨胀。尤其是在路基填充料中如果含有大量的膨胀土，危害是十分巨大的，由于土质中的含水量会突然增加，导致膨胀土土质会在路基其他填充土质表面流动，在雨季时，就表现为翻浆冒泥，同时在周围区域如果有较大的荷载，填充的土中的泥浆会沿着路基面的裂缝或者施工断缝中冒出来。除此之外，由于土质的通缩特性（一旦吸水后会膨胀，失水后会收缩），往返几个干湿季节后，会加速路面的风化程度，甚至会路面开裂，形成缝隙。这样又增加了路面的水分进入路基的渠道，会引发裂缝下部的路基和没有裂缝处的路基，在雨季产生不均匀沉降，一旦有重型车辆通过时，土中的膨胀力无法抵消外荷载时，会造成局部路基的塌陷、隆起危险。 1.2 膨胀土在施工建设时的危害。在施工过程中，如果路堑坡面的松散土层暴露在自然中，在降雨时或者有地表水流经时，会沿着路堑的坡面冲刷，继而会造成对路堑坡面的破坏。在泥流的作用下，路堑坡面的完整性会被破坏，严重的话会造成沟边或者涵洞堵塞，甚至冲毁路基、掩埋路面。对整个公路施工影响极大。 2 公路膨胀土路基试验性分析。 2.1 膨胀土的特性研究。 2.1.1 膨胀土的广泛分布。我国膨胀土的分布较广，有大概二十多个省份和自治区均发现有膨胀土的分布，其中主要集中在四川、陕西、湖北、云南等几个省份。 2.1.2 膨胀土的高塑性。除膨胀土分布的地域特点之外，膨胀土还有其他的特性，膨胀土中的粘土矿物成分中，亲水性粘土矿物含量较大，这部分含量决定了膨胀土路基在夏季雨量充沛时会显著的膨胀并软化，而到了旱季缺水季节，路基又会
常用地基处理方法的分类
1-1 常用地基处理方法的分类、原理、作用、适用范围、优点及局限性—1 分类处理方法原理及作用适用范围优点及局限性 换 土 垫 层 法 机械 碾压法挖除浅层软弱图或不良土，分层碾压或夯实土，按回填的材料可分为砂（石）垫层、碎石垫层、粉煤灰垫层、干渣垫层、土（灰土、二灰）垫层等 它可提高持力层的承载力，减小沉降量，消除或部分消除土的湿陷性和胀缩性，防止土的冻胀作用及改善土的抗液化性常用于基坑面积宽大开挖土方量较大的回填土方工程适用于处理浅层非饱和和软弱地基、湿陷性黄土地基、膨胀土地基、季节性冻土地基、素填土和杂填土地基简易可行，但仅限于浅层处理，一般不大于3m，对湿陷性黄土地基不大于5m； 如遇地下水，对于重要工程，需有附加降低地下水位的措施；干渣垫层、土（灰土、二灰）垫层等； 它可提高持力层的承载力，减小沉降量，消除或部分消除土的湿陷性和胀缩性，防止土的冻胀作用及改善土的抗液化性 重锤 夯实法适用于地下水位以上稍湿的粘性土、砂土、湿陷性黄土、杂填土以及分层填土地基 平板 振动法适用于处理非饱和无粘性土或粘粒含量少和透水性好的杂填土地基强夯 挤淤法采用边强夯、边填碎石、边挤淤的方法，在地基中形成碎石墩体 它可提高地基承载力和减小沉降适用于厚度较小的淤泥和淤泥质土地基。应通过现场实验才能确定其适用性 爆破法由于振动而使土体产生液化和变形，从而达到较大密实度，用以提高地基承载力和减小沉降适用于饱和净砂，非饱和但经常灌水饱和的砂、粉土和湿陷性黄土 深层密实法 强夯法利用强大的夯击能，迫使深层土液化和动力固结，使土体密实，用以提高地基承载力，减小沉降，消除土的湿陷性、胀缩性和液化性强夯置换是指将厚度小于8m的软弱土层，边夯边填碎石，形成深度为3～6m，直径为2m左右的碎石柱体，与周围土体形成复合基础适用于碎石土、砂土、素填土、杂填土、低饱和度的粉土和粘性土、和湿陷性黄土 强夯置换适用于软弱土施工速度快，施工质量容易保证、经处理后土性质较为均匀，造价经济，适用于处理大面积场地施工时对周围有很大振动和噪音，不宜在闹市区施工需要有一套强夯设备（重锤、起重机）
软弱地基的处理方法
软弱地基的处理方法 部门： xxx 时间： xxx 整理范文，仅供参考，可下载自行编辑
克拉玛依职业技术学院 毕业论文 论文题目：软弱地基的处理方法 学生姓名：曹甲 指导教师：哈拉哈提 专业名称：建筑工程技术 系部：石油工程系 论文答辩日期：2018年 6月 8日 摘要 【摘要】 在我国建筑工程的建设中，经常需要对软弱地基进行处理。本文分析了软弱地基形成的原因，并针对软弱地基的实际情况，提出了一些常用的处理方法，软弱地基处理的优劣，关系到整个工程的质量。合理的软弱地基处理、上部结构设计，有利于减轻软弱地基对工程建设的影响，提高工程的质量，获得良好的经济效益和社会效益。除传统的处理方法外，本文还提出了一些新的处理方法以及可持续发展方面的一些方法。b5E2RGbCAP 【关键词】软弱地基、处理方法、可持续发展 Abstract 【Abstract】 Construction engineering construction in our country, often need to deal with soft ground. This paper analyzes the reason for the formation ofsoftground,and according to the actual situation of soft ground, put forward some commonly used treatment method, the merits of the soft foundation treatment, the quality of the relationship to the whole project. Reasonable soft foundation treatment,
膨胀土地基的处理
第3章膨胀土地基的处理 3.1 膨胀土的判别方法与标准 准确判别膨胀土及评价膨胀势大小是膨胀土地基处理首要解决的问题。若将膨胀土漏判或将强膨胀土判为弱膨胀土，会给工程埋下隐患;若将普通土误判为膨胀土或将弱膨胀土为强膨胀土，会造成经济的巨大浪费。已有的工程教训证明，许多膨胀土的工程危害是由工程人员对膨胀土误判造成。目前，国内外关于膨胀土判别分级的指标有几十种之多，我国不同行业之间的判定方法与标准亦不相同。国内工程设计常用的判别标准主要有以下３类。第4类为本设计建议使用的判别标准。 ⒈原国家建委标准[3］ 该规范以自由膨胀率为判据，特殊情况下可以根据蒙脱石含量来确定自由膨胀率大于40%,或蒙脱石含量大于７%时，可判定为膨胀土。其后的《建筑地基基础设计规范》也有相近内容的规定。膨胀上的分级标准见表3－1 表 3-1 膨胀土级别标准(原国家建委) 自由膨胀率（%）蒙脱石含量 (%） 膨胀土级别自由膨胀率 (%) 蒙脱石含量 （%） 膨胀土级别 >100 60—１0０ >2５ 1４—25 强膨胀土 中膨胀土 40—６0７—1４弱膨胀土 2.铁道部行业标准[4] 规则中,膨胀土的判别分为初判和详判。初判适用于踏勘与初测阶段,详判适用于定测与施工图设计阶段。初判依据为土的现场宏观地质特征、自由膨胀率、液限。土的现场宏观地质特征符合膨胀土特征,且自由膨胀率Ｆs≥4０%,液限Wl≥40%时，判定为膨胀土。膨胀土的现场宏观地质特征详见《规则》。 详判时,使用自由膨胀率、蒙脱石含量与阳离子交换量3项指标。当符合其中2项指标时，判别为膨胀土。 注:ＣＥC 100表示100g干土的阳离子交换量，单位为(mmol)ＮＨ ４ +。
膨胀土处理
摘要：对膨胀土的工程地质特性分析，结合多年对膨胀土地基有效处理的实践经验，提出对膨胀土地基处理的要点，供大家参考。 关键词：膨胀土；地基特性；处理 膨胀土是一种粘性土，其粘粒中含多量的亲水矿物，又具有大量的利于水楔的微裂隙结构，在环境湿度变化的影响下，土体将产生强烈的胀缩变形，粘土均具有吸水膨胀、失水收缩的性能，只有当其膨胀压力或收缩裂缝反复作用，达到危害砖石结构建筑物的稳定和安全时，才称此粘土为膨胀土。膨胀土对建筑物的危害性的研究越来越得到重视。 1 膨胀土在我国的分布及判别 1.1 膨胀土在我国的分布 我国是世界上膨胀土分布面积最广的国家之一，每年我国由于膨胀土地基致害的建筑面积达1000×104平方米左右。在北京、河北、西安、成都一线东南的广大区域内，膨胀土的分布最普遍，也最集中，在晋、冀、鲁、豫、陕、川、云、贵、桂、粤、湘、甘、苏、鄂等省区均有分布。 1.2 膨胀土的判别 土的试验指标中粘粒含量>35%，塑限≤13%，液限≥38%，胀缩总率≥5%，达到以上临界值时的土可判定为膨胀土。膨胀土的膨胀性可用自由膨胀率指标来反映。自由膨胀率即为烘干土在水中增加的体积与原体积的比。自由膨胀率<40%时为非膨胀土；40%≤自由膨胀率<65%时为弱膨胀性土；65%≤自由膨胀率<90%时为中膨胀性土；90%≤自由膨胀率时为强膨胀性土。另外，不同类型的膨胀土具有不同的结构特征。灰白色粘土，网状裂隙很发育，土体呈碎块状结构，水对其影响特别显著，为强膨胀土；棕黄色粘土，裂隙发育充填有薄层连续白色粘土，呈层状结构，水对其影响显著，一般为中膨胀土；棕黄或红色粘土夹姜石，裂隙较发育，部分为灰白色粘土充填，呈厚层状或块状结构，一般为胀土（也为中等膨胀土，但其膨胀性稍差一些）；灰褐或褐黄色粘土，裂隙不发育，随机分布，呈块状结构，一般为弱膨胀土。 2 膨胀土地基特性及其在建筑物的破坏特征 2.1膨胀土地基特性 膨胀土具有吸水膨胀、失水收缩性能和强度衰减性，并且有再吸水再膨胀、再失水再收缩的特性。地基膨胀土浸水膨胀，建筑物则上升隆起；地基膨胀土失水收缩，建筑物则产生下沉或开裂，膨胀土的胀缩变形量直接影响到建筑物变形破坏的程度。膨胀土在一般性自然条件下，表现为强度较高、压缩性较低、含水量小、呈硬塑状态，很容易被误认为是原状土，因此对建筑物具有相当大的潜在破坏性。膨胀土的胀缩性和裂隙性是它的两个重要属性，而压力和含水量又是影响膨胀土性能的两个主要的外界因素。土的膨胀率在不同的压力下是不同的，基底压力越大，土膨胀率越低；相反，基底压力越小，则土的膨胀率越高，膨胀度越大，越容易发生破坏，而含水量的变化则表现得更为突出。例如，在膨胀土地区的建筑物的变形与破坏，在雨季，含水量大，而产生隆胀破坏；在旱季，含水量降低，则出现收缩裂隙现象严重。 2.2 膨胀土地区建筑物破坏特征
常用的人工地基处理方法
常用的人工地基处理方 法 Document number：PBGCG-0857-BTDO-0089-PTT1998
常用的人工地基处理方法 常用的人工地基处理方法有换土垫层法、重锤表层夯实、强夯、振冲、砂桩挤密、深层搅拌、堆载预压、化学加固等方法。 (1)换土垫层法 1)灰土垫层： 适用于地下水位较低，基槽经常处于较干燥状态下的一般粘性土地基的加固。 2)砂垫层和砂石垫层： 砂垫层和砂石垫层是将基础下面一定厚度软弱土层挖除，然后用强度较高的砂或碎石等回填，并经分层夯实至密实，作为地基的持力
层，以起到提高地基承载力、减少沉降、加速软弱土层排水固结、防止冻胀和消除膨胀土的胀缩等作用。 (2)夯实地基法 1)重锤夯实法： 适用于处理高于地下水位0.8m以上稍湿的粘性土、砂土、湿陷性黄土、杂填土和分层填土地基的加固处理。 2)强夯法： 适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粘性土、粉土、湿陷性黄土及填土地基等的深层加固。 (3)挤密桩施工法 1)灰土挤密桩： 适用于处理地下水位以上、天然含水量12％～25％、厚度5～15m 的素填土、杂填土、湿陷性黄土以及含水率较大的软弱地基等。
2)砂石桩： 砂桩和砂石桩统称砂石桩，适用于挤密松散砂土、素填土和杂填土等地基，起到挤密周围土层、增加地基承载力的作用。 3)水泥粉煤灰碎石桩： 水泥粉煤灰碎石桩是近年发展起来的处理软弱地基的一种新方法。 (4)深层密实法 1)振冲法： 振冲桩适用于加固松散的砂土地基。 2)深层搅拌法： 深层搅拌法适于加固较深、较厚的淤泥、淤泥质土、粉土和承载力不大于 MPa的饱和粘土和软粘土、沼泽地带的泥炭土等地基。
软土地基处理方法(精)
软土地基处理方法 1 前言 地基与建筑物的关系非常密切。地基虽不是建筑物本身的一部分，但它在建筑中占有十分重要的地位。地基问题的处理恰当与否，不仅直接影响建筑物的造价，而且直接影响建筑物的安危，即它关系到整个工程的质量、投资和进度，因此其重要性已愈来愈多地被人们所认识。 2 地基处理的目的 地基处理的目的是利用换填、夯实、挤密、排水、胶结、加筋和热学等方法对地基土进行加固，用以改良地基土的工程特性。 （1）提高地基的抗剪强度 （2）降低地基的压缩性 （3）改善地基的透水特性 （4）改善地基的动力特性 （5）改善特殊土的不良地质特性地基处理的对象是软弱地基和特殊土地基。 3 地基处理方法 地基处理方法，可以按地基处理原理、地基处理的目的、处理地基的性质、地基处理的时效、动机等不同角度进行分类。 4 某高速公路软土地基处理设计方案 4.1 处理方法该高速公路是河北省内陆连接港口的重要通道，对河北经济的发展具有重要的意义。全线经详细勘察试验。查明了路线穿越区的特殊土（包括：盐渍土、软土、软弱土）的分布规律t查明了路线穿越区的不良地质（砂土液化）的分布特点和液化等级类型。 通过勘察、土工试验成果、标准贯人试验经综合分析整理井结合静力触探，统计显示路线穿越区的软土，软弱土呈两种类型分布。一类是连续区段分布，另一类是呈透镜体状的不连续区段分布。对于该软土、软弱土，总的指导思想是：首先分析各区段的硬壳层的厚度、地层岩性，软土、软弱土的厚度、特性之后，根据硬壳层，软土，软弱土的地层特点，进行地基沉降、稳定验
算；根据验算结果以及《软土地基路堤设计规范》的沉降容许值，对沉降超限区段可依次采取以下处理措施： （1）、砂垫层+土工格棚（土工格室）+堆载预压（超载预压）的处理方式（主要针对一般控制段）。砂垫层+土工格栅（土工格室）+超载预压主要针对低路基（填方小于2.5米）段。若表层出露即为软土、软弱土则设砂垫层（对于填方2.5米以下低路基段采用土工格室）。硬壳层在1.5米以上则不设砂垫层。 （2）、砂垫层+土工格栅+竖向排水体（袋装砂井）+堆载预压的处理方式（主要针对一般控制段）。 （3）、土工格栅+深层水泥土搅拌桩的处理方式（主要针对桩基础两侧及箱形基础下部及两侧沉降主控制段及次控制段）。 （4）、强夯置换法的处理方式（主要针对非饱和状态软弱土段桩基础两侧及箱形基础下部及两侧沉降主控制段及次控制段）。 4.2 设计标准根据全线软土、软弱土分布区段桥涵构造物基础类型不同，将其划分为以控制工后沉降为目的的3个类型控制区段。 桩基础构造物桥台两侧各3O米区段作为沉降主控制段箱型通道及涵洞两侧20米区段作为沉降的次控制段其它作为一般控制段： （1）控制段的工后沉降容许值不大干10cm （2）次控制段的工后沉降容许值不大于20cm （3）一般控制段的工后沉降容许值不大于30cm 4.3软基处治方案 4.3.1 砂垫层的设计标准对于前述各地质单元模型中砂垫层的设计标准是：砂垫层的材料为中砂及粗砂，含泥量不大干3％，砂垫层的宽度要适当大干路堤底宽，以防止在施工过程中由于施工机械的破坏影响垫层的有效作用（两侧各宽出0.5米左右）；砂垫层厚度0.5米，同时，为了增加地基土的抗剪强度，提高路堤的整体稳定性，达到排水及隔离的作用，通常尚需在砂垫层中铺设土工格栅。 4.3.2 袋装砂井的设计标准根据工作区软土，软弱土分布区段的地层结构特点，配合堆载预压的竖向排水体以采用袋装砂井为宜。袋装砂井按等边三角形布置。袋装砂井的直径为7cm.砂袋材料采用透水性能良好的土工织物（聚丙烯纺织物）。砂井的井间距为1.2米，砂井的深度一般应穿透软土、软弱土层，有条件时，砂井底部应至透水层为宜。 4.3.3深层水泥土搅拌桩的设计标准：