膨胀土路基设计说明
公路路基路面设计中膨胀土的处理方法
公路路基路面设计中膨胀土的处理方法摘要：膨胀土对公路路基路面工程具有很大的影响，其特性主要表现为吸水膨胀和干缩收缩。
在公路路基路面的设计和施工中需要对膨胀土进行合理处理，以保证道路的使用寿命和安全性。
本文将针对膨胀土的特性进行分析，探讨其处理方法，并提出相关建议，旨在为公路路基路面工程设计提供参考。
一、引言膨胀土是指在遇水后容积扩大，并且极易吸水的一种土壤。
在公路路基路面工程中，膨胀土的存在会给道路的设计和施工带来很大的困难，因为膨胀土在吸水膨胀和干缩收缩过程中容易导致路基路面的变形和破坏。
如何有效地处理膨胀土成为公路路基路面工程设计中的一个重要问题。
二、膨胀土的特性1. 吸水膨胀特性膨胀土在遇水后会发生吸水膨胀，使其容积大幅度增大。
这是因为在土壤颗粒间产生胶聚结合力，土壤颗粒间的距离减小，土壤孔隙水增多造成土壤容积膨胀。
这种吸水膨胀特性使膨胀土在干湿周期内容易导致路基路面的变形和破坏。
2. 干缩收缩特性三、膨胀土的处理方法1. 场地勘察和试验在公路路基路面工程设计之前，需要对工程所在地区的土壤进行详细的勘察和试验，包括膨胀土的含量、类型、特性及对路基路面工程的影响等。
通过对膨胀土进行综合分析，可以确定合理的处理方法。
2. 合理的路基结构设计在公路路基路面工程设计中，应根据膨胀土的特性设计相应的路基结构。
在设计路基厚度时，应考虑膨胀土在吸水膨胀和干缩收缩过程中的变形情况，合理确定路基的厚度，以提高路基的抗变形能力。
3. 土工布和加筋土的使用在膨胀土较为严重的区域，可以采用土工布和加筋土的方式进行处理。
土工布可以有效地减小土壤颗粒间的胶聚力，防止土壤的干缩收缩，从而减轻膨胀土对路基路面的影响。
加筋土则可以提高路基的整体承载能力，减小路基的变形和破坏。
膨胀土在遇水后容易发生吸水膨胀，因此在公路路基路面工程设计中，应合理设计排水系统，及时排除地表和路基内的积水，以减小膨胀土对路基路面的影响。
5. 相关技术要求的执行在施工过程中，应严格执行相关的技术要求，包括路基土的压实度、含水率、承载能力等。
论膨胀土地区公路路基设计论膨胀土地区公路路基设计
论膨胀土地区公路路基设计论膨胀土地区公路路基设计摘要膨胀土地区公路路基设计的重点在于基床处理、坡脚支挡和坡面防护。
对于膨胀土路基所采取防水、排水、防护和加固等措施, 其目的是保湿防渗, 既要使边坡土层中保持一定的含水量, 又要疏干土层中裂隙水和地下水, 减少和消除膨胀土造成的危害。
本文结合工程实例,对膨胀土地区公路路基设计方法及加固防护工程等措施进行探讨,并提出相关措施。
关键词膨胀土;公路路基;工程设计0 引言膨胀土的分布范围很广,世界上有40多个国家存在膨胀土。
在我国存在着广大的膨胀土地区,如广西、云南、河南、湖北、四川、陕西、河北、安徽、江苏等地均有不同范围的分布。
由于膨胀土具有吸水量大、高塑性、快速崩解性,以及剧烈的膨胀性与收缩性等特性,若不对其进行科学的处理,则会公路建设造成极其严重的不良后果。
1 膨胀土的特性及其危害1.1 膨胀土的定义膨胀土( Expansive Soil)是指土中黏粒成分主要由亲水性黏土矿物(蒙脱石、伊利石等) 组成,同时具有显著的吸水膨胀软化和失水急剧收缩硬裂两种往复变形特性的高塑性黏性土。
1.2 膨胀土的特性膨胀土是一种具有特殊性质的黏性土,除具有一般黏性土所共有的物理化学性质外,还具有如下的特性。
1)多裂隙性。
由于反复的干缩湿胀,致使土中的裂隙十分发育。
裂隙不仅破坏土体的连续性和完整性,使土体强度降低,为渐进破坏提供条件,而且也为地表水的侵入形成了通道。
水的侵入加速了土体的软化及裂隙生成并逐渐向周围扩展,造成土的抗剪强度急剧降低,使土体容易沿裂隙面滑动。
因此,裂隙性是影响边坡稳定的关键因素。
2)超固结性。
由于膨胀土大都是在更新世以前沉积的土层,在地质历史上受过超压密的作用,具有较大的结构强度,处于超固结状态。
其初始强度虽高,但风化后强度衰减很快。
随卸载及风化产生应变能量,应力集中于卸载面,引起土体局部或连续破坏。
超固结性促进了裂隙的发展和土体强度的应变软化,不仅使路堑边坡坡脚产生较大的剪应力,而且还会带来强度的应变软化,这对边坡的短期及长期稳定性都极为不利。
膨胀土路基
⒊膨胀土路基①首先做好防排水工作。
对施工、生活用水应严格管理，对附近工农业用水应采取有效的截排措施，以防止地表水渗入或冲刷边坡。
②施工安排在非雨季施工，集中力量连续快速施工，分段完成。
路堑开挖必须从上到下分层进行，开挖一层，摊铺一层，尽量减少其暴露时间，减少水分的损失。
对粘性较大的且含水量较高的膨胀土要适当晾干后再进行开挖。
设有防护的边坡，如防护不能紧跟开挖时，暂留厚度不小于0.5m的保护层。
并相应做好临时排水，使路基开挖面不存积水。
对含水量较低的膨胀土，按最佳含水率与实际含水率之差洒水。
③膨胀土填层用重型碾压机械压实。
碾压时必须严格保持最优含水量，压实层铺土厚度不宜大于30cm，土块必须击碎至块径15cm以下。
对膨胀土路堤边坡部分要加强施工控制和检验，控制其液限符合规范要求。
密度系统检验单独进行。
抽验点数按有关规定增加一倍。
液、塑限指数用液塑限联合测定仪检测。
④采用边坡渗沟稳定加固路基段，施工符合施工规范要求；与渗沟连接的封闭、排水设施挡土构筑物要配合紧接完成。
⑤膨胀土路堤的预留沉落高度由现场试验决定。
路堤边坡上不得堆积弃土。
⑥施工中加强施工试验，重点检测液、塑限指数、有机质含量。
出现与设计不符的中强性膨胀土时，根据其塑性指数具体确定填土厚度。
⑦软塑性膨胀土不能作为路基填料，出现时，及时报监理工程师，协商具体处理办法。
⑧对于可以做为路床填料，但含水量较大的土方，采用摊铺晾晒或加石灰等方法，减少含水量，使其达到规范要求。
⑨膨胀土路堑基床换填紧随开挖完成，防止底土暴露时间过长。
开挖一段成形一段。
相应地做好侧沟、天沟、吊沟、排水沟的铺砌，及边坡防护工程。
⑩对于中、弱膨胀土进行石灰处理时，其掺灰处理后的胀缩率不超过0.7，并经扬州市高指审批并经总监助理确认。
A、石灰等级应为三级以上，应现买现用的原则，尽量缩短石灰在工地存放时间，并妥善覆盖保管。
B、掺灰拌和分两步进行：第一步：在取土坑附近取土掺灰、此时掺生石灰，掺灰量为总掺灰量的40％左右，可用挖掘机对其翻拌后打堆闷料，并有适当的闷料时间，闷料时间为48～72小时；第二步：待石灰消解，土壤塑性指数与含水量降低之后，将拌和料运至路基上摊铺、粗平，并达到松铺厚度，撒铺补足剩余石灰剂量。
公路路基路面设计中膨胀土的处理方法
公路路基路面设计中膨胀土的处理方法
膨胀土又称为膨胀岩土或膨胀性土壤，是一种具有膨胀性的土壤类型。
膨胀土在含水状态下吸水膨胀，在失水状态下干缩收缩，这种特性给公路路基和路面的设计和施工带来了一定的挑战。
为了解决膨胀土对公路工程的不利影响，需要采取一系列的处理方法。
在公路路基路面设计中，对膨胀土需要进行详细的地质勘察和实验室测试，以确定膨胀土的性质和膨胀系数。
根据测试结果，可以合理地确定路基路面的结构设计参数，如填方高度、面宽和路基宽度等，以减少膨胀土的变形和破坏。
对于膨胀土的处理方法之一是加快膨胀土的水分排泄速度，以减少土壤膨胀和干缩的影响。
可以采取的方法包括加强路基路面的排水设计，设置合理的排水系统，确保路基路面中的水分能够迅速排出。
可以采用排水带、护坡、排水壕等措施，加速雨水的渗透和排泄。
对于膨胀土的处理方法之二是加固和稳定路基路面，以增强其抗膨胀性能。
可采取的方式包括使用加筋土工格栅或加筋土工布等增强材料，加固路基底部，增加路基的承载能力和变形抗力。
还可以采用浇筑混凝土路面或设置加筋砼路面，以增加路面的抗压强度和稳定性。
针对膨胀土的处理方法之三是控制土体的含水量。
可以通过适当的排水措施，降低膨胀土的含水量，减少土体的膨胀和干缩。
也可以在路基路面施工过程中，合理控制土体的含水量，避免过度湿润和干燥，减少膨胀土的变形和破坏。
公路路基路面设计中膨胀土的处理方法包括确定路基路面的结构设计参数，加快膨胀土的水分排泄速度，加固和稳定路基路面，以及控制土体的含水量。
只有采取科学合理的处理方法，才能有效地解决膨胀土对公路工程的不利影响，确保公路的安全运行。
公路路基路面设计中膨胀土的处理方法
公路路基路面设计中膨胀土的处理方法1. 引言1.1 背景介绍公路路基路面设计中膨胀土的处理方法是公路工程设计中一个重要的问题，膨胀土的存在会对路基和路面的稳定性造成影响，需要采取相应的处理措施。
膨胀土的特性和处理方法直接关系到公路工程的施工质量和使用寿命，因此对于如何有效处理膨胀土问题，一直是公路工程领域的研究重点。
为了解决公路路基路面设计中膨胀土的处理方法，本文将围绕膨胀土的特性、处理方法、处理效果评价、案例分析以及常见问题与应对措施展开讨论，旨在为公路工程设计提供一定的参考和指导。
1.2 问题意义路基路面设计中膨胀土的处理方法至关重要，其问题意义主要体现在以下几个方面：膨胀土在公路路基路面工程中常常会导致路基沉陷、路面裂缝等严重问题，影响道路的使用寿命和安全性。
有效处理膨胀土是确保公路工程质量和安全的关键环节。
膨胀土的处理方法直接影响到公路工程的施工周期和成本。
选择合适的处理方法可以有效减少施工时间和成本，提高工程效益。
随着交通流量和车辆载重的增加，公路路基路面所受到的荷载也在不断增加，对膨胀土处理方法提出了更高的要求。
深入研究膨胀土处理方法的问题意义在于为解决实际工程中遇到的困难提供参考和指导。
研究公路路基路面设计中膨胀土的处理方法具有重要意义，不仅可以提高公路工程的质量和安全性，还可以提高工程效益，满足日益增长的交通需求。
2. 正文2.1 膨胀土的特性膨胀土是指在含水环境下，土体体积会发生膨胀变形的土壤。
膨胀土的主要特性包括：吸水膨胀性强、干湿变形差异大、抗压抗剪性能低、易产生龟裂、容重低、含水率变化大等。
膨胀土的吸水膨胀性强是其最显著的特征之一。
当膨胀土吸水时，土壤颗粒之间的间隙会逐渐充满水分，从而导致土壤体积的急剧增大，引起土体的膨胀。
这种膨胀性使得膨胀土在工程中容易引起路基变形、沉降等问题。
膨胀土的干湿变形差异大也是其特性之一。
膨胀土在干燥状态下会收缩，而在吸水后会膨胀，这种干湿变形的差异会导致土体体积的不稳定性，容易引起路基沉降等问题。
膨胀土地区路基施工
膨胀土地区路基施工膨胀土一般指黏粒成分主要由亲水性的蒙脱石和伊利石矿物组成，同时吸水后具有显著的膨胀和失水后具有显著的收缩两种特性的高液限黏土。
一、膨胀土的工程特性膨胀土的工程特性主要包括以下六个方面：（1）胀缩性。
膨胀土吸水后体积膨胀，使其上的建筑物隆起，如果膨胀受阻即产生膨胀力；膨胀土失水体积收缩，造成土体开裂，并使其上的建筑物下沉。
土中蒙脱石含量越多，其膨胀量和膨胀力也越大；土的初始含水率越低，其膨胀量与膨胀力也越大；击实膨胀土的膨胀性比原状膨胀土大，密实度越高，膨胀性也越大。
膨胀土产生膨胀的强弱与黏土颗粒含量、黏粒的矿物成分以及晶体结构的差异有关。
膨胀土黏性成分含量很高，其中粒径小于0.002 mm的胶体颗粒一般超过20%，黏粒成分主要由亲水矿物组成。
我国膨胀土的主要成分为蒙脱石、伊利石和高岭石等。
蒙脱石是一种鳞状矿物，具有强烈的结构膨胀性；伊利石的晶格结构和蒙脱石类似，但是活动能力较低，仅有中等膨胀性；高岭石晶体结构比较稳定，属于低膨胀性土。
（2）多裂隙性。
普遍发育各种形态的裂隙是膨胀土的另一个显著特征。
膨胀土的形成与其成土过程、胀缩效应、风化作用等相关。
裂隙分为两类，即原生裂隙和次生裂隙。
地表以下3 m的土体很少受气候变化的影响，称为原生裂隙；分布在3 m以内，用肉眼就能很容易观察到的，称为次生裂隙。
（3）超固结性。
由于膨胀土大都是在更新世以前沉积的土层，在历史上曾经受过超压密作用，因此膨胀土大多具有超固结性，其天然孔隙率小，密实度大，初始强度高。
膨胀土随着土体开挖，将产生明显的卸载膨胀，使土体内聚集的能量逐渐释放。
（4）崩解性。
膨胀土浸水后体积膨胀，发生崩解。
强膨胀土浸水后几分钟即完全崩解。
（5）风化特性。
膨胀土受气候的影响很敏感，极易产生风化破坏。
路基开挖后，在风化作用下，土体很快会产生破裂、剥落，从而造成土体结构破坏，强度降低。
（6）强度衰减快。
膨胀土的抗剪强度为典型的变动强度，具有峰值强度极高而残余强度极低的特性。
膨胀土路基工程试验路方案
膨胀土路基工程试验路方案1. 引言膨胀土是指在湿润状态下，由于吸湿膨胀而引起体积变化的土壤。
在土木工程中，膨胀土的路基工程施工常常面临一系列的挑战。
为了准确评价膨胀土路基的工程性质和性能，试验路是必不可少的工程手段之一。
本文将介绍膨胀土路基工程试验路的方案。
2. 试验路选址试验路选址需要考虑以下几点：•选取典型膨胀土地段，具有代表性，以反映实际工程情况；•地形地貌平坦，避免出现较大坡度；•土层稳定，无明显的裂隙或滑坡迹象；•无人居住区附近或其他重要基础设施的影响。
在选址过程中需要进行初步地质勘测和土壤试验，以评估选址点的可行性和适用性。
3. 试验路设计3.1 路基结构设计膨胀土路基工程试验路的路基结构应包括以下关键组成部分：•路面层：用于承受交通荷载和分散荷载给下层土体的层，通常由沥青混凝土或水泥混凝土构成；•基层：用于分散荷载给下层土体，通常由碎石或细石混合料构成；•填土层：用于填补地表空隙，调整路基高度和形状，通常由合适的填土材料构成。
3.2 路基试验段划分试验路应根据需要划分成多个试验段，每个试验段应有明确的设计目的和试验内容。
根据试验目的的不同，可以设计以下试验路段：•荷载试验段：用于测试路基在不同荷载条件下的变形、应力等性能；•湿度试验段：用于测试路基在不同湿度条件下的变形、强度等性能；•施工工艺试验段：用于测试不同施工工艺下膨胀土路基的性能。
3.3 试验路布置试验路应尽量保持与实际路基工程一致的布置和几何形状。
路段之间应设置足够的缝隙，以避免相互干扰。
同时，为了方便试验和监测，试验路应设立标志、测点和标尺等设施。
4. 试验方案4.1 荷载试验方案荷载试验是膨胀土路基工程试验的关键内容之一。
试验应根据设计荷载、试验荷载和试验间隔等因素进行规划。
试验过程中，应记录荷载施加情况、路基变形和应力的变化等重要数据，并进行数据分析和结果评价。
4.2 湿度试验方案湿度试验是为了评估膨胀土在湿润条件下的变形和强度特性。
第三节 膨胀土地区路基
第三节膨胀土地区路基一、膨胀土的基本性质与工程特性1 颗粒成分①黏粒：（粒径小于0.005）含量最高②粉粒：（粒径0.005--0.05）含量次之③砂粒：（粒径大于0.005）含量最少各种粒径组颗粒含量不同，膨胀土表现出的工程性质不同。
黏粒含量大者，比表面积大，结合水膜较厚，具有强烈的胀缩性，为膨胀土，危害很大。
粉粒含量较大者，为中等膨胀土。
砂粒含量较高时为弱膨胀土。
2 物理性质①、膨胀土颜色多为灰白、棕黄、棕色、褐色等。
②、粒度成分以粘粒为主，含量在百35%到50%以上，其次为粉粒，沙粒含量最少。
③、具有液限高，塑性指数大的特点。
我国各地膨胀土液限一般在40%至55%，塑限在20%至25%，塑性指数在20以上。
④具有强烈的膨胀收缩性质，这与干容重的大小有关，干容重大孔隙就比较小，膨胀势大。
3抗剪强度抗剪强度是影响土工建筑物（尤其是路基边坡）稳定的重要参数（1）特点A.表现出一种典型的“变动强度“特征，即土体的强度随时间推移而衰减。
B.表现出残余强度低于峰值强度的特点。
（2）、分类A、土块强度：单元结构体的强度，一般用不含可见裂隙的原状土试样。
以室内直接快剪测试强度表示，要来描述土体原始结构的峰值强度B、结构面强度：指土块与土块间的强度（或土层与土层间的强度）包括裂隙面强度，滑动面强度，曾间接触面强度，表示土块间裂隙及其充填物的抗剪强度，一般由裂隙面，坡度，光滑程度，充填物性质及含水条件决定。
C、土体强度：指包括土块强度与结构面强度在内的综合抗剪强度，一般低于土块强度，高于结构面强度。
4 工程特性：超固结性多裂隙性:强膨胀性二膨胀土路堤的稳定分析1 膨胀土的适用范围及其原因膨胀土属于铁路路基设计规范中规定的D组填料（P210），不宜用于路堤的填筑。
由于膨胀土地区往往缺乏其他填料，且考虑到膨胀土路堑的弃土也不易处理，所以，研究膨胀土作路堤填料的可能性的技术条件是必要。
2 膨胀土作为铁路路堤受雨季的影响膨胀土填筑的铁路路堤在竣工初期一般状态良好，但经过第一个雨季之后便逐渐发生变形和失稳现象，并随着时间的延长和各个雨季影响的反复胀缩作用而愈演愈烈。
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膨胀土路基设计说明
4.2.1不良地质概况
膨胀土主要分布于K37+000～K86+300段，自由膨胀率40～81%，液限31.0～48.5%，塑性指数15.0～31.4，属弱～中膨胀土。
4.2.2设计原则
（1）一般填方路段
对于路基填土高度小于路面与路床总厚度的低填地段，膨胀土换填应挖除至设计路床底部；其他填土路段应挖出地表0.3～0.6m膨胀土。
换填材料为非膨胀土材料或者掺3%～6%处理。
对于强膨胀土，挖除深度应达到大气影响深度，（钟祥地区湿度影响系数为0.90387，大气影响深度约为3.0m）。
原则上中膨胀土不应作为路堤填料，当路堤材料缺乏可掺3%～6%石灰处理填筑。
弱膨胀土膨胀总率不超过0.7%可直接填筑。
膨胀土路堤边坡小于6m时，弱膨胀土坡率采用1：1.5并采用植被防护；中膨胀土坡率采用1:1.75，并采用骨架植被防护。
膨胀土路堤边坡6m～10m时，弱膨胀土坡率采用1：1.75，采用骨架植被防护；中膨胀土坡率采用1:2采用支撑渗沟加拱形骨架防护。
并设2m平台。
上路床设置30cm厚路床精铺层
（2）一般挖方路段
路床0.8m范围内挖除换填非膨胀土或者掺3%～6%石灰处理。
对于强膨胀土、地下水发育地段换填深度加深至1.0～1.5m。
路面结构下设防渗土工布，上路床设置30cm厚路床精铺层
边坡遵循“缓坡率，宽平台，固坡脚”的原则进行设计，其中当边坡大于10m时进行个别设计
2）路堑边坡支挡防护
当边坡不超过6m时，弱膨胀路段采用植被护坡；中等膨胀土路段采用骨架植被护坡采支挡措施采用护脚墙；强膨胀土路段支挡措施采用护墙、挡土墙。
当边坡大于6m时，弱膨胀路段采用骨架植被护坡，支挡措施采用护墙、挡土墙；中等膨胀土路段采用支撑渗沟加骨架植被护坡，支挡措施采用挡土墙、抗滑桩。
强膨胀土支挡措施采用抗滑桩、边坡锚固。
4.2.2膨胀土处理施工要求
（1）一般填方路段
膨胀土路基施工应避免在雨季施工，并同时加强现场排水，以保证地基和填筑的土方工
程不被水浸泡
膨胀土路基开挖后，各道工序必须紧密衔接，连续作业，分段完成，路基填筑后，其边坡防护等不能间隔时间过久以免边坡长期暴露，或越冬再做路面，做好膨胀土路基的防水、保湿、防风化工作
应将路堤范围内的树根、灌木全部挖除，把坑穴填平夯实，排除积水，挖除淤泥，切断或降低地下水，清除草皮，清除深度一般不小于30cm，彻底清理后，对基底进行压实。
对填高不足1m的路堤，须挖去地表80－100cm的膨胀土，换填非膨胀土或改性处理的膨胀土，并按规定压实。
原基底为过湿土时，应挖去湿软土层，换填砂砾土、砾石土、石渣或将土翻开，掺入石灰处理。
为使土块中水分易于蒸发，减少土块本身的膨胀率，有利于提高压实效率，土块应打碎至粒径5mm以下，压实土层松铺厚度不大于30cm。
膨胀土路堤边坡的防护，经改性处理或用非膨胀土外包封闭的可按一般路基防护处理。
路堤的边坡防护通常采用植被防护和砌石防护。
（2）一般挖方路段
路堑施工应尽量选在旱季进行，并遵循先排水后主体、集中力量、连续快速开挖、及时防护、自上而下、分层逐级施工的原则
为预防雨水冲蚀边坡，在路堑正式开挖前，应先开挖截水沟、天沟或吊沟，以截流路堑坡顶的表面径流，使坡顶汇积的雨水排离两边，并与涵管连通。
同时，对所有排水沟渠均应进行铺砌。
(1)挖方边坡不要一次挖到设计线，沿山坡预留30-50cm一层，待路堑挖完时，再削去边坡预留部分，并立即浆砌植被护坡封闭。
膨胀土地区的路堑、高速公路、一级公路的路床应超挖80cm，并立即用非膨胀土或用改性膨胀土分层回填，按规定压实。
沟应比一般地区适当加宽、加深。
路堑的边沟深度不得小于80cm，外侧应设平台，以保护坡脚免遭水浸，并且防止边坡剥落物堵塞边沟。