膨胀土
膨胀土知识

膨胀土知识简介1膨胀土的研究意义膨胀土是粘粒成分主要由亲水矿物(主要是蒙脱石、伊利石、高岭石等)组成,液限大于40%,同时具有显著的吸水膨胀和失水收缩两种变形特征的粘性土。
在自然条件下,一般多呈硬塑或坚硬状态,具黄、红、灰白等色,裂隙较发育,常见光滑面和擦痕。
膨胀土分布广泛,在世界六大洲的40多个国家都有分布。
自1938年美国开垦局在俄勒冈州的一例基础工程中首次认识了膨胀土问题,膨胀土开始引起人们的关注。
由于它具有显著的胀缩性,存在较多裂隙软弱面,常常给膨胀土地区的工程建设造成严重的破坏,给人民的财产造成巨大的损失。
膨胀土给工程建筑带来的危害,既表现在地表建筑物上,也反映在地下工程中。
它不仅包括铁路、公路、渠道的所有边坡、路面和基床也包括房屋地基;甚至还包括这些工程中所采取的稳定性措施如护坡、挡土墙和桩等。
以至从某种意义上讲,膨胀土对工程建筑的危害是无所不包的[1]。
这种危害往往是长期的、渐进的、潜在的,有时是难以处理的,美国工程界称之为“隐藏的灾害”。
据统计,美国由于膨胀土造成的损失平均每年高达20亿美元以上,已超过洪水、飓风、地震和龙卷风所造成的损失的总和,全世界每年造成的损失达50亿美元以上。
我国是膨胀土分布广、面积大的国家之一,先后己有20多个省市发现有膨胀土,其中主要分布在河南、湖北、广西、云南等省(见图1-1),在内蒙、东北等地也有发现。
早在五六十年代,就因其工程问题引起人们对它的重视。
我国由于膨胀土地基致害的建筑面积达1000万m2左右,铁路、公路及建筑物受到的危害也很严重。
南水北调中线工程将穿过三百余公里的膨胀土地区,膨胀土渠坡的稳定问题对工程的正常运行至关重要。
研究解决膨胀土边坡稳定问题具有实际意义。
我国膨胀土主要分布中西部地区,见表1-1。
长江流域的长江、干支流水系等地区是我国膨胀土分布比较广泛和集中的地域之一(见图1-1)。
从第三纪(N2)至第四纪下更新统(Q1 )、中更新统(Q2)和上更新统(Q3)都沉积了厚度不等的各种成因类型的膨胀土。
浅析膨胀土胀缩变形以及渗透性规律试验

浅析膨胀土胀缩变形以及渗透性规律试验膨胀土是指土壤在吸湿时体积发生膨胀变形,干燥时体积发生收缩变形的土壤。
由于土壤中的膨胀土具有独特的力学特性和渗透性能,因此需要开展相关试验对其进行研究和评价。
一、膨胀土胀缩变形试验膨胀土胀缩变形试验是研究和评价膨胀土在不同湿度条件下体积变化的试验,常见的试验方法有困绕试验、湿陷试验、湿度稳定试验等。
1. 困绕试验困绕试验是通过将土样固定在试验装置中,使其无法自由膨胀或收缩,然后浸泡土样,记录土样吸水后的体积变化。
该试验能够直接反映土壤在吸水时的膨胀程度。
2. 湿陷试验湿陷试验是将土样在一定压力下加水浸泡一段时间,然后在固定的压力下测量土样的体积变化。
该试验能够评价土壤的湿陷性能,为膨胀土胀缩变形提供依据。
3. 湿度稳定试验湿度稳定试验是在固定湿度条件下进行试验,记录土样的体积变化。
通过不断调整土样的含水量,找出土样的临界湿度,即土样从收缩状态进入膨胀状态的临界含水量。
该试验能够反映土壤的膨胀特性。
二、渗透性规律试验渗透性规律试验是研究和评价土壤渗透性能的试验,常见的试验方法有渗透试验、渗透系数试验等。
1. 渗透试验渗透试验是通过在一定压力下加水到土样中,记录水的渗透量和时间,以及土壤的渗透速度,从而评价土壤的渗透性。
该试验可通过确定土壤的渗透性系数来表征渗透性。
膨胀土胀缩变形试验和渗透性规律试验是评价膨胀土力学特性和渗透性能的重要手段。
通过这些试验可以了解膨胀土在不同湿度条件下的体积变化和渗透性能,为土壤工程设计和施工提供科学依据。
膨胀土的强度特性

膨胀土的强度特性土的强度是土的重要力学性质之一。
非饱和膨胀土的强度较一般黏土要更为复杂,其强度是膨胀土体抵抗剪切破坏能力的表征,也是计算路堑、渠坡、路堤、土坝等斜坡稳定性,以及支挡建筑物的土压力的重要参数。
大量膨胀土边坡和地基的失稳导致各种工程建筑物的严重破坏,所以研究膨胀土抗剪强度极其重要。
一、强度理论非饱和土的强度不仅与土的结构、应力路径、密度有关,还与土的含水率或土的饱和度有关。
非饱和土强度理论是以Mohr-Coulumb准则为基础,一类是Bishop公式,即式中τf——剪切破裂面上的剪应力,即土的抗剪强度;σ——破坏面上的法向应力;c′和φ′——有效凝聚力和有效内摩擦角;ua——孔隙气压力;uw——孔隙水压力;χ——与饱和度有关的经验常数。
另一类是Fredlund的双变量公式式中φb——强度随吸力变化的内摩擦角。
us =ua-uw是吸力。
这一强度公式已得到广泛的认可。
然而,φb并不是一个常数,它随吸力变化。
因此,吸力作为一个状态变量是不合适的。
沈珠江建议用折减吸力或等效吸力τus作为强度公式中的第二状态变量,即式中 d——常数,其值由试验确定。
针对等效吸力τus ,已提出了不少计算式。
采用τus后,式(3-8)可写成总凝聚力可写成二、改进三轴试验三轴试验常被用来研究土的强度和变形性质。
常规三轴试验成功地研究了饱和土的强度和变形性质。
对膨胀土等非饱和土,需测定吸力,必须采用特殊的三轴仪来研究吸力对非饱和土的强度和变形的影响。
徐永福采用改装可测吸力的三轴仪,研究了宁夏膨胀土的变形性质和强度特性。
1.试验方法(1)试验装置。
改进后的三轴仪如图3-21所示。
主要由三部分组成:①加压系统,由内、外压力室组成,用来施加围压和反压;②测量系统,由传感器和微机组成,其中孔隙水压的测量是在三轴仪底座上安装高进气值的陶土板(进气值为1250kPa,直径为15mm,厚度为5.5mm),液压传感器通过陶土板传递土样的孔隙水压;③反压控制系统。
不良土的分类

不良土的分类
不良土是指在工程建设中遇到的土壤类型,其工程性质不适合直接作为基础土或者建筑材料使用。
不良土根据不同的分类标准可以分为以下几类:
1. 膨胀土:
膨胀土是指具有吸水膨胀性能的土壤,当吸水时体积膨胀,失水时体积收缩。
膨胀土容易引起地基沉降、开裂等问题,对工程安全造成影响。
2. 淤泥:
淤泥是一种高水分、高含水量、黏性较大的土壤,容易发生液化,通常用于填土会导致地基沉降和不稳定。
3. 软土:
软土是指由细粒土壤组成的,具有较低的抗剪强度。
软土容易产生沉降、变形和不稳定等问题。
4. 风化土:
风化土是指由于长期风化作用而发生物化性质变化的土壤,其结构和强度较弱,易发生侵蚀和下滑。
5. 岩溶土:
岩溶土是指在岩石中发生岩溶作用而形成的土壤,具有独特的物化性质,不适合用于基础。
这些类别只是一般的分类,实际的不良土类别可能会因地理环境和具体工程要求不同而有所不同。
对于不良土的处理,通常需要采取相应的土壤改良、加固或更换等措施,以满足工程要求。
在实际工程中,应进行详细的土壤勘察和工程分析,以确定具体的土壤性质和处理方案。
膨胀土对桩基侧摩阻力的影响

膨胀土对桩基侧摩阻力的影响
膨胀土是一种具有较高含水量的土壤类型,其特点是在水分增加时会发生体积膨胀现象。
这种土壤在工程建设中常用于填筑和基础处理,然而对于桩基来说,膨胀土对其侧摩阻力的影响却是一个需要认真考虑的问题。
膨胀土的特性使得它在遇水后会发生体积膨胀。
这种膨胀现象会对桩基侧面施加一定的压力,从而增加了桩基的侧摩阻力。
当桩基遇到膨胀土时,土壤的膨胀会限制桩基的侧移能力,使得桩基的侧摩阻力增加。
膨胀土的水分含量对桩基侧摩阻力的影响也是不可忽视的。
水分对于膨胀土的膨胀程度有着直接影响。
当膨胀土含水量较高时,其膨胀性也较强,对桩基的侧摩阻力产生的限制作用也更大。
膨胀土的颗粒结构也会对桩基侧摩阻力产生影响。
膨胀土颗粒之间存在一定的空隙,当土壤膨胀时,这些空隙会逐渐被水分填充,从而增加了土壤的密实程度。
而密实的土壤对于桩基的侧摩阻力具有较大的阻碍作用。
总的来说,膨胀土对桩基侧摩阻力的影响是多方面的,包括土壤的膨胀性、水分含量以及颗粒结构等因素。
在工程设计中,需要根据具体情况合理选择桩基材料和处理方法,以减小膨胀土对桩基侧摩阻力的影响。
同时,也需要进行充分的地质勘探和工程分析,以确
保桩基的稳定性和安全性。
通过以上分析可以看出,膨胀土对桩基侧摩阻力的影响是一个复杂而重要的问题。
在工程实践中,我们需要充分了解膨胀土的特性,并采取相应的措施来减小其对桩基侧摩阻力的影响。
只有这样,才能确保工程建设的安全可靠性,保护人们的生命财产安全。
膨胀土的判别

膨胀土的判别1.初判凡野外宏观地质特征符合上述膨胀土的特征的,且自由膨胀率F S ≥40%的土,应初判为膨胀土。
所谓自由膨胀率F S 是由人工制备的烘干土,在水中增加的体积与原体积之比,按下式计算:V V V F W s -=式中 W V ——土样在水中膨胀稳定后的体积(ml );0V ——土样原有体积(ml )。
2.详判满足以下三项指标的任意两项时,应判定为膨胀土: (1)自由膨胀率FS ≥40%。
(2)蒙脱石含量M ≥7%。
利用二氯化锡容量法测定粘土矿物成分蒙脱石的含量:10044.0)/(3210⨯⨯⋅⋅⋅-=m AV V T V V M式中:0V ——加入次甲基蓝量(ml );1V ——所消耗0.1%二氯化锡量(ml ); 2V ——定容总体积(ml ); 3V ——取清液体积(ml ); T——滴定度,即每毫升二氯化锡标准溶液相当于0.2%次甲基蓝的毫升数,由空白求出;m ——式样质量(g ); A ——标准次甲基蓝浓度(g/ml );0.44——吸蓝量对蒙脱石的换算系数。
(3)阳离子交换量]100/)([174±≥+g NH mmol CEC采用EDTA 按盐速测法,可测定土对溶液中的阳离子交换吸附性能强弱的指标。
阳离子交换量]100/)([4±+g NH mmol CEC =100)1()()(0⨯+⋅-⋅mV V HCl C ω式中:)(HCl C ——盐酸标准溶液浓度(mol/l );V——滴定式样时消耗盐酸标准溶液体积(ml );0V ——空白试验消耗盐酸标准溶液体积(ml ); ω——风干土含水量(以小数计); m ——风干土质量(g )。
3.参照《规范》判定依据《膨胀土地区建筑技术规范》规定,具有下列工程地质特征的场地,且自由膨胀率F S ≥40%的土,应判定为膨胀土:裂隙发育,常有光滑面和擦痕,有的裂隙中充填着灰白、灰绿色粘土,在自然条件下呈坚硬或硬塑状态;多出露于二级或二级以上,山前和盆地边缘丘陵地带,地形平缓,无明显自然陡坎;常见浅层塑性滑坡、地裂,新开挖坑(槽)壁易发生坍塌等;建筑物裂缝随气 候变化而张开和闭合。
膨胀土在工程勘察中的分析评价
内局部地形高差大于1m 的场地。
场地类别划分的依据:膨胀土固有的特性是胀缩变形,土的含水量变化是胀缩变形的重要条件。
自然环境不同,对土的含水量影响也随之而异,必然导致胀缩变形的显著区别。
平坦场地和坡地场地处于不同的地形地貌单元上,具有各自的自然环境,便形成了独自的工程地质条件。
3.2 膨胀土地基评价(1)膨胀土的膨胀潜势按自由膨胀率的大小分为弱、中、强三类,参见表1,按照GB 50112—2013《膨胀土地区建筑技术规范》规定如下。
表1 膨胀土的膨胀潜势分类ef 65≤δef <90中δef ≥90强(2)膨胀土的膨胀潜势按自由膨胀率的大小分为弱、中、强三类,参见表2,按照GB 50307—2012《城市轨道交通岩土工程勘察规范》规定如下。
表2 膨胀土的膨胀潜势分类自由膨胀率δef ef ef ef 蒙脱石含量M ’/%7≤M ’<1717≤M ’<27M ’≥27阳离子交换量CEC(NH 4+)(mmol/kg)170≤CEC(NH 4+)<260260≤CEC(NH 4+)<360CEC(NH 4+)≥360注:当有两项指标符合时,即判定为该等级。
(3)膨胀土地基应根据地基胀缩变形对低层砌体房屋的影响程度进行评价,地基的胀缩等级根据地基分级变形量的大小分为三级,地基分级变形量应根据膨胀土地基的变形特征,按《膨胀土地区建筑技术规范》(GB 50112—2013)分别进行膨胀变形、收缩变形和胀缩变形计算,其中土的膨胀率取50kPa 压力下的膨胀率。
1 概述1.1 概念膨胀土又称“胀缩性土”是一种非饱和的、结构不稳定的黏性土,土中黏粒成分主要由亲水性矿物组成。
1.2 分布(1)世界:膨胀土在世界分布广泛,美国、澳大利亚、加拿大、印度、以色列、墨西哥、南非、苏丹、英国、以及俄罗斯等40多个国家和地区都发现有膨胀土造成的工程事故。
(2)中国:膨胀土在我国的20多个省市、自治区内有分布,以黄河流域及其以南地区分布较为 广泛。
工程岩土与测试:膨胀土
(1)膨胀土地区的路基 主要的病害:边坡变形和基床变形 抗剪强度的衰减及承载力的降低
边坡溜坍、滑坡 等失稳现象
路基长期均匀下沉、 翻浆冒泥等病害
严重影响行车安全
特殊土-膨胀土
湖南某高架灌渠支墩因膨胀土地基而倾斜
特殊土-膨胀土
(2)膨胀土地区的地基 地基的问题:承载力的问题和建筑物变形的问题 特殊性:本身地基承载力较低还要考虑强度衰减,
特殊土-膨胀土
特殊土-膨胀土
特殊土-膨胀土
② 建筑物布置和基础设计措施 ➢选择地形平坦地段,避免引起湿度变化; ➢增加基础附加荷载克服土的膨胀; ➢加大基础的埋深; ➢ 加强结构刚度及增设沉降缝等。
特殊土-膨胀土
③地基土改良措施—消除或减少土的胀缩性能
➢换土法,挖出膨胀土,换填砂、砾石等非膨胀土
➢压入石灰水法,石灰与水相互作用产生氢氧化钙,吸收周围 水分,氢氧化钙与二氧化碳形成碳酸钙,起胶结土粒的作用。
➢ 钙离子与土粒表面的阳离子进行离子交换,使水膜变薄脱 水,使土的强度和抗水性提高。
特殊土-膨胀土
总结:
概念 分布 特征 工程性质(重点) 判别方法(重点) 工程地质问题及防治措施(重点)
特殊土-膨胀土
1.概念
• 在工程建设中,经常会遇到一种具有特殊变形性质的粘性土, 它的体积随含水量的增加而膨胀,随含水量减少而收缩,并且 这种作用循环可逆,具有这种膨胀和收缩性的土,即称为膨胀 土。
特殊土-膨胀土
2.膨胀土的分布
➢膨胀土在我国的分布范围很广,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。
不仅有土的压缩变形还有湿胀干缩变形。
特殊土-膨胀土
膨胀土地基上的房屋开裂
基坑工程膨胀土的特点
基坑工程膨胀土的特点研究了这么久基坑工程膨胀土的特点,总算发现了一些门道。
首先呢,膨胀土这东西含水量一变,它的体积就跟着变,像个调皮的小精灵。
比如说,要是下雨天,它吸水了,那就像海绵吸水似的开始膨胀起来,而且这个幅度还不小呢。
我就见过一个工地,那基坑旁边的土啊,下了几场雨之后,感觉地都拱起来了一些,原来好好铺着的砖都被顶歪了。
这就给基坑工程带来大麻烦,因为这可能导致坑壁变形,就像你搭积木的时候,下面一块突然变大了,那上面的肯定就不稳当了。
膨胀土的强度也很让人捉摸不透。
它干的时候强度还挺高的,像个硬汉似的。
可是一旦含水量增加,强度就刷刷地往下降。
这就像我之前以为的那种超级坚硬的土,结果一受潮就变得软绵绵的,这让我之前的认识完全被颠覆了。
这对基坑工程里的支撑结构就提出了很高的要求。
因为你不知道它什么时候就变软了,你必须得提前考虑好,给够支撑,不然的话,基坑可能就塌了。
还有哦,膨胀土在垂直和水平方向上的膨胀收缩特性还不一样。
我也不太清楚为啥会这样,但是这就导致在考虑基坑四周的支护的时候得特别小心。
比如说,旁边有个建筑紧靠着这个基坑,那你在考虑横向水平方向土对建筑的影响同时,还得考虑垂直方向土膨胀收缩对底下地基的影响。
这膨胀土还有个特性就是它对环境变化太敏感了。
季节交替的时候,温度啊,湿度啊都变个不停,它就跟着折腾。
冬天干燥的时候,它可能缩起来裂出缝,到了夏天潮湿的时候又开始膨胀。
这就像个情绪多变的人,真难伺候。
这裂缝一出现啊,可能就会导致土壤里的盐分有一些变化,好像会影响它下一次的膨胀收缩幅度,具体怎么影响的我还得再研究研究。
反正就是觉得在基坑工程里碰见膨胀土,就像遇到了一个浑身都是小心思的家伙,要处处小心才行。
我还想起来一点,膨胀土的这种膨胀收缩性,还和它里面成分有关。
我听说里面有一些矿物质成分在作怪。
就像是面团为什么发起来一样,这里面肯定有一些导致膨胀的小因素在土里存在,但是具体是啥成分怎么起作用的,我觉得还很神秘。
膨胀土回填施工方案
膨胀土回填施工方案1. 引言本文档旨在提供一个膨胀土回填施工方案,以确保在工程项目中膨胀土的有效回填和稳定。
本施工方案基于实践经验和技术要求,旨在保证工程质量和安全。
2. 方案概述本方案适用于需要回填膨胀土的工程项目,如土石坝、地基处理等。
膨胀土的特点是在一定水分条件下会发生膨胀现象,对工程结构的稳定性带来一定的挑战。
本方案主要包括膨胀土调配、回填工艺和质量控制。
3. 膨胀土调配在选择膨胀土时,应根据实地勘察和土壤力学特性分析,确定合适的土壤类型和比例。
膨胀土的含水率对其膨胀性有重要影响,因此在调配过程中需要控制好水分含量。
调配材料应符合相关的规范要求,并经过试验验证。
4. 回填工艺4.1 准备工作在进行膨胀土回填前,需要对回填区域进行清理和平整,确保工程区域的整体稳定。
同时,还需根据设计要求设置合适的排水系统,以防止水分积聚影响膨胀土的稳定性。
4.2 施工过程- 将调配好的膨胀土运输到回填现场,并采取合适的方法进行均匀分布。
- 根据工程要求,采用适当的压实设备进行膨胀土的压实,以确保其稳定性。
- 在回填过程中,需注意灌浆,以提高膨胀土的整体密实度和抗渗性能。
4.3 回填层数和厚度回填层数和厚度的确定应根据工程的要求和土壤的力学特性进行合理设计。
同时,还需注意各层回填土之间的连接和间隙处理,以确保整体稳定性。
5. 质量控制为确保膨胀土回填质量,应进行相应的质量控制措施,包括但不限于:- 进行土壤试验和检测,确保调配土壤的质量符合要求。
- 控制回填土壤的含水率,以防止过度膨胀或塌陷。
- 使用适当的压实设备和工艺,确保回填土的密实度。
- 定期进行现场监测和检查,及时发现问题并采取相应的修正措施。
6. 安全注意事项在膨胀土回填施工过程中,需严格遵守相关安全规范,确保工人和设备的安全。
特别需要注意以下事项:- 使用合适的个人防护装备,如安全帽、防护眼镜等。
- 遵循有关施工操作规程,确保正确使用和维护施工设备。
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膨胀土的路基加固设计和施工处理
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。
合肥地区是我国膨胀土覆盖的典型区域之一,土层主要由第四系上
更新统粘性土构成。
膨胀土的不良工程特性使得合肥地区已建道路部分出现
纵裂、塌肩、滑坡等病害,不仅严重影响了道路的行车速度和行车安全,还提
高了管养成本。
1工程概况
金龙路位于江淮分水岭波状平原区,属于我国膨胀土分布比较典型的地
区之一。
在二级及二级以上阶地或岗地上广泛分布着具有裂隙、胀缩性和超
固结性的硬塑至坚硬状态的晚更新世冲洪积粘土,属于弱中等膨胀性。
大
量工程实践表明,膨胀土路基病害十分严重,如常常出现路面开裂、隆起或
沉陷、路堤和路堑滑塌、边坡失稳等病害,且其病害往往具有多发性、反复
性和长期潜在性。
2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:
2. 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%一2%的量值,就足以引起有害的膨胀。
2.2千容重
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。
2.3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。
(1)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,在工程旌工中,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。
(2)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。
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。
3膨胀土路基处治对策
根据区内膨胀土的特点及其危害,工程规划及建设时应采取适宜的预防
及工程治理措施,以避免或减弱膨胀土的危害。
3.1中膨胀土填方路基的处治对策
鉴于中膨胀土的CBR值较低,中膨胀土必须改性处理,目前主要作掺石灰
处理,掺灰比例在4%~6%之间。
根据掺灰改性试验结果,改性后液限变化
很小,塑限增大,小于0.002mm的胶粒含量远远小于改性前,砂化效果显著,物理特性改变明显,且随着掺灰比的增加其效果越显著,胀缩特性明显降低,cB R
值均大于8%,胀缩总率小于0.7%,可满足路用要求。
由于全线全断面改性
的经济成本较高,所以根据填筑高度确定了3种断面形式:全断面改性、一般
包边和三明治结构。
全断面改性的断面形式主要用于填方高度小于2m的情
况,施工便捷,但成本较高:普通包边形式用于填方高度在2~5 m的情况:夹
层包边形式主要用于填方高度超过5 m的情况。
对包边路堤,一般设置厚40
cln的底封层,以阻断毛细水或减小其上升高度:包边路堤中设水平夹层同样
也是为了达到阻断毛细水的目的。
顶封层(路床部分)采用6%的改性土。
3 2弱膨胀土填方路基的处治对策
弱膨胀土如胀缩总率小于0.7%可用于直接填筑下路堤,不必采用包边形
式,只需设底封层。
弱膨胀土路堤的断面形式主要有两种,底封层采用4%的
改性土或砂石垫层,顶封层(路床部分)采用6%的改性土。
4路面施工注意事项
4.1路面底基层
石灰土一般在春末和夏季组织旌工。
施工期最低气温应在5℃以上。
碾
压完成后宜经历半月保湿养生,应避免在雨季进行石灰土的旌工。
要严格控
制石灰土中石灰的剂量,本工程路面底基层石灰剂量为lO%。
土选用塑性指
数为15~20的粘性土,土中土块的最大尺寸不应大于15 m,有机质含量不大
于l0%,石灰土压实度应大于95%,7d浸水抗压强度不小于0.7MPa。
基层施
工应采用集中拌和,摊铺机摊铺的工艺膨胀土地区的路基施工,应避免雨季作
业,加强现场排水,保证地基和已填筑的路基不被水浸泡。
4 2路面面层
施工前应对各种材料进行调查、试验和进行配合比设计,经选定的材料
和确定的设计级配曲线在旌工过程中不得随意变更。
配合比设计应按照规定
要求的“目标配合比生产配合比一生产配合比验证”步骤进行。
沥青混
合料必须采用厂拌,拌和厂的设置应符合规范要求。
拌和时间应根据试拌确
定,以混合料拌和均匀、所有颗粒全部裹覆沥青结合料为度。
沥青混合料的
运输应采用较大吨位的自卸汽车,车厢应保持清洁,并有蓬布覆盖。
沥青混合
料的摊铺应采用机械摊铺,条件许可时最好采用两台以上摊铺机成梯队作业进
行联合摊铺。
4.3其他注意事项
高速公路、一级公路、城市主干路等采用中等膨胀土用作路床填料时,
应作掺灰改性处理。
改性处理后要求胀缩总率不超过0.7为宜。
限于条
件,用中等膨胀土填筑路堤时,路堤填成后,应立即作浆砌护坡封闭边坡。
当
填至路床底面时,应停止填筑,改用符合规定强度的非膨胀土或改性处理的膨
胀土至路床顶面设计标高并严格压实。
如当年不能铺筑路面,作为封层的填
筑厚度,不宜小于30cm,并做成不小于2%的横坡。
可用接近最佳含水量的中等膨胀土填筑路堤,但两边边坡部分要用非膨胀
土作为土封层。
路堤顶面也要用非膨胀土形成包心填方。
挖方地段当挖到
距路床顶面以上30cm时,应停止向下开挖,并挖好临时排水沟。
待作路面时,
再挖至路床项面以下30cm,并用非膨胀土回填,并按要求压实。