红粘土地区高速公路路床典型处治结构研究
第37卷第4期2011年12月湖南交通科技
HUNANCOMMUNICATIONSCIENCEANDTECHNOLOGYVol.37No.4Dec.2011
收稿日期:2011-09-26作者简介:熊志华(1966-),男,高级工程师,主要从事高速公路建设项目管理工作。文章编号:1008-844X(2011)04-0011-03
红粘土地区高速公路路床典型处治结构研究
熊志华1,张洪1,万智2
(1.湖南省道贺高速公路建设开发有限公司,湖南道县425300;2.湖南省交通科学研究院,湖南长沙410015)
摘要:因路床受外部气候与交通荷载的影响较大,故需提高路床的整体稳定性。对红
粘土地区路床填料的击实、强度特性进行了试验研究,对红粘土切方路床的换填深度进行了现
场试验研究,以此提出了其典型的处治结构层形式。该方案对特殊气候和土质地区的路床填
筑具有一定的参考价值。
关键词:红粘土;路床;处治技术;高液限土
中图分类号:U416.1文献标识码:A
0引言
湖南省的湘西南地区地处我国南方,年降雨量大、气温高并且高温持续时间长,温度变化大,属于典型的炎热多雨地区。经计算,该地区大气温度和降雨对路基年平均影响深度大约为3m,日平均影响深度为0.5m,可见路床刚好处于大气的影响范围之内。路床不仅承受着较大的荷载,且受外界气候的影响较大,故要求其具有较高的承载能力和体积稳定性。
湖南省的湘西南地区高液限红粘土分布广泛,
据调查,该地区的红粘土普遍具有如下几个特点[1]:①土质均匀、细腻、粘性强,其粘粒含量相当高,平均达88.8%;②天然含水率高(30%~45%),
其天然稠度一般介于0.9~1.1之间;③孔隙比大,
一般为1左右,土体干密度小;④液限高(50%~80%)、塑性指数高。由于所处区域气候潮湿,路堤的93、94区填料(红粘土)含水率比较高,路基强度偏低,且水稳性较差。按规范要求,该类填料不能直接用于路床填筑部位。经综合考虑,对红粘土地区路床填筑所要达到的总体目标及要求是:采用水稳性较好的填料,维持路基路床的体积稳定性;采用强度较高的填料,提高路基的整体强度以达到模量要求;采用封闭效果较好的填料,隔水封闭93、94区的路基填筑体,以维持路基的长期稳定性。
结合红粘土地区的公路建设,以道贺高速公路为例,本论文对红粘土地区路床处治结构进行了探讨,为红粘土地区的路床处治提供技术参考。1红粘土路基路床填筑材料及换填
试验
道贺高速沿线红粘土分布广泛,符合路床填筑的外借土料较少,因此,路床填料主要为改良土。石灰、沙砾等外掺剂对红粘土土性的改良作用主要体现在:增加其强度,改善其水稳性,抑制其易开裂的工程特性等作用。1.1红粘土改性材料1.1.1红粘土掺石灰改性
通过4种掺灰比(3%、6%、9%、12%)的改性处治,且针对每种掺灰比开展了3种击实功(98击、50击、30击)4种含水率的室内CBR试验。CBR值和压实度随着含水率的变化规律如图1。
分析图1可以知道:经过掺灰改性后,红粘土对水分的敏感性明显得到了抑制,在图中主要表现为曲线下降的趋势比较缓慢;改性前后,CBR值得到了极大的提高,3%的掺灰比在最大含水率、最小击实功时都能达到9.6,说明改性后强度可满足压实度96区的要求。但考虑到实际施工时难以到达室内试验要求的均匀程度,因此,为保证石灰改性的效果,石灰剂量为5%~7%较合适。1.1.2红粘土掺碎石改性
进行了4种掺碎石比(15%、25%、35%、45%)
的处置,并针对每种掺碎石比开展了3种击实功(98击、50击、30击)和4种含水量的室内CBR试验。CBR值和压实度随着含水率的变化规律如图2。湖南交通科技37卷
图1CBR及压实度与含水率的关系(掺灰)
可以看出,不同碎石掺量改性红粘土的CBR值
都得到了提高,特别是在最优含水量点附近,CBR
值提高的幅度最为明显。随着碎石掺量的增加CBR值提高越多,碎石太少时,粗颗粒只是分散地“浮”在土粒之间,这时碎石的存在不足以影响土料
的性质;如果增大碎石掺量,则碎石就开始形成了一
种骨架效应,抵抗剪切变形的能力得到加强。从不
同碎石掺量改性红粘土的干密度与未掺碎石改性红
粘土的干密度相比,
其干密度变化的幅度就说明了图2CBR及压实度与含水率的关系(掺碎石)
何种碎石掺量下骨架效应比较明显。要使碎石能够
发挥骨架作用,减小混合料的收缩变形,并使混合料
成型较好,碎石的掺量为40%~60%较理想。
1.2碎石改良红粘土的开裂性能
湖南省衡枣高速公路对红粘土进行过掺砂砾的
现场开裂试验,所掺砂为河砂,砾为河卵石,砂的掺
配比例为10%,砾的比例分别为15%、20%、25%、
30%,测定的开裂试验情况如表1所示。
从表中可以看出,随着砂砾含量的增加,缝宽愈214期熊志华,等:红粘土地区高速公路路床典型处治结构研究
表1衡枣高速公路红粘土掺砂砾后开裂试验
土名试验场地面积/m2成型土块厚度/mm现场温度/℃持续开裂时间/h最大裂缝宽度/mm裂缝深度/
mm裂缝形状
素粘土2.525037.23612.0250龟裂,板块无连接掺砂砾25%2.227037.6208.1270局部龟裂掺砂砾30%2.426036.8166.5200局部龟裂掺砂砾35%2.525038.1125.6180网裂,裂缝细而密掺砂砾40%2.526037.0104.9约100网裂,裂缝细而密
来愈细,板块整体性变好,表明粗粒料的掺入,抗裂
性能得到了一定的提高。因此,对掺碎石改良红粘
土而言,为减小其收缩性到较合理的范围,掺碎石量
超过40%后,裂缝宽度已较小,所以碎石掺量控制
在40%~60%是较合适的。
经调查,改良用的石灰需远距离调运,成本较高,综合考虑,本公路选用50%碎石掺量的改良红
粘土作为路床-20~-80cm部位的填筑材料。
2红粘土挖方路基路床换填现场试
验
典型换填填料的物性指标如表2所示。
表2典型换填填料的物性指标
项目颗粒分析/%最大干密度/(g·cm-3)最佳含水率/%>2mm0.5~0.25mm0.25~0.075mm<0.075mm土样15.913.29.371.61.8814.9土样24.311.37.277.21.8314.5
各换填深度实测承载力特征值及回弹模量如表3所示。
表3各换填深度实测承载力特征值及回弹模量
换填深度(压实后)/cm承载力特征值/kPa回弹模量/MPa
0227.625273.961.3150331.261.0575389.677.39100422.573.69
红粘土地区挖方路基路床换填试验表明,红粘
土切方路基路床在换填之后的承载力特征值有明显
的提高,相对于原红粘土的承载力特征值分别提高20.34%、45.52%、71.18%、85.63%,其相对增幅分
别为20.34%、25.18%、25.66%、14.46%,说明随
着换填深度的增加,其承载力特征值并不是线性增
加,而是增幅趋缓,表明这和路床换填的填料的物理
力学性质相关,因此,挖方路基路床换填深度应根据
经济技术等指标合理的选取,规范所提一刀切的采
用换填80cm的处置方案未必可取。
根据现场试验,对道贺路红粘土切方路床根据
土体的天然含水量分别取2种换填深度进行处置,
对于原状土体较干燥的切方路段,由于红粘土具有较高的结构强度,换填30cm已足够满足路基的强度和模量要求;对于天然含水量较高的潮湿路段,需适当加大换填深度,并提前做好切方路段的排水盲沟的设置。
3路床填筑结构层次建议
3.1填方路段
路床填料除满足强度要求外,还应具有较好的水稳性及一定的隔水功能。根据对红粘土路基路床所进行的填筑材料性能试验,推荐的红粘土地区路床处置结构层次,如图3所示。1)在符合路床填筑要求的填料来源比较丰富的路段,路床部分最顶上一层0~-20cm采用未筛分碎石填筑或隧道弃渣(最大粒径不超过8cm);其余部分采用符合96区填筑要求的土料直接填筑(包括隧道弃渣、外借好土)。2)在符合路床填筑要求的填料缺乏的路段,路床部分最顶上一层0~-20cm采用未筛分碎石或隧道弃渣填筑;其下的-20~-80cm,首先是力争通过调查寻找到部分符合要求的填料直接填筑于该部位,其余填料缺口采用碎石改良土。3.2挖方路段1)硬质岩石挖方路段,只需要进行调平。
(下转第20页)31湖南交通科技37卷
料中掺加纤维能够有效降低其他因素(如集料吸水
率变化)对混合料最佳油石比影响,掺加0.1%木质
纤维的不同吸水率的玄武岩拌合成的沥青混合料最
佳油石比比较接近。
3)通过试验验证表明:混合料中掺加0.1%的
木质纤维,其路用性能能够得到明显的改善,如混合
料的高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性都有显著提
高。
4)在实际工程中如果出现集料吸水率变化较
大的情况下,建议在混合料中掺加适量的木质纤维,以减小集料吸水率变化对混合料最佳油石比的影
响,同时达到提高混合料路用性能的效果。
参考文献:[1]JTGE42—2005,公路工程集料试验规程[S].[2]JTGF40—2004,公路沥青路面施工技术规范[S].[3]沈金安.沥青及沥青混合料路用性能[M].北京:人民交通出版社,2001.[4]JTJ052—2000,公路工程沥青及沥青混合料试验规程[S].[5]彭波.木质素纤维在沥青混合料中的应用[J].西安建筑科技大学学报(自然科学版),
欂欂欂欂欂欂欂欂欂欂欂欂欂欂欂欂欂欂欂欂欂欂欂欂欂欂欂欂欂欂欂欂欂欂欂欂欂欂欂欂欂欂欂欂欂欂2005.
(上接第13页)
图3填方路床处治层次及填料选择(单位:cm)
2)路基较为干燥的土质挖方路段,路床处治深
度为30cm,采用碎石进行填筑,如图4-a所示;天
然含水量较高(天然稠度小于1.1)的土质挖方路
段,路床处治深度为40cm,路床部分最顶上一层0
~-20cm采用碎石或隧道弃渣填筑;其下的-20
~-40cm原地钩松,用改良土处治。
3)路基潮湿的残积高液限粉土路段,路床处治
深度为60cm。路床部分最顶上一层0~-20cm
采用碎石或隧道弃渣填筑;其下的-20~-60cm
用改良土分两层填筑。
4)若有石柱、石笋等,则需将石柱、
石笋等炸图4一般质切方路段路床处治层次及填料选择(单位:cm)
掉并清除40cm,路床处置采用图4-b中0~40cm
的方案执行。
4结语
根据路床所处的环境及其填料来源情况,结合
室内外试验,提出了红粘土填切方路床的典型处治
结构形式。该方案考虑了材料强度从上到下依次递
减的要求,符合路基的所受附加应力的变化规律,以
及隔水的功能,可达到保证工程质量和兼顾经济的
目的。由于我省红粘土分布广泛,道贺高速路床处
治典型结构已推广至我省多条高速公路。
参考文献:[1]谈云志.红粘土的工程特征与湿热耦合效应研究[D].武汉:中国科学院武汉岩土力学研究所,2009.[2]JTGF10-2006,公路路基施工技术规范[S].[3]JTGE40-2007,公路土工试验规程[S].02
特殊路基施工
公路路基施工技术规范 JTGF10-2006 特殊路基施工
- 0 - 6 特殊路基施工 6.1 一般规定 6.1.1 特殊路基施工,应进行必要的基础试验,编制专项施工组织设计,批准后实施。 6.1.2 施工中如实际地质情况与设计不符或设计处治方案因故不能实施,应按有关规定办理。 6.1.3 采用新技术、新工艺、新设备、新材料时,必须制定相应的工艺、质量标准。 6.1.4 用湿粘土、红粘土和中、弱膨胀土作为填料直接填筑时,应符合下列规定 1 液限在40%~70%之间、塑性指数在18~26之间; 2 采用湿土法制作试件,试件的CBR值满足表4.1.2的规定; 3 不得作为二级及二级以上公路路床、零填及挖方路基0~0.80m范围内的填料;不得作为三、四级公路上路床、零填及挖方路基0~0.30m范围内的填料。 4 压实质量应采用表6.1.4的压实度标准。 表6.1.4 压实度标准 填筑部位 路床顶面以下深度 (m) 压实度(%) 高速公路 一级公路 二级公路 三、四级公路 路 堤 下路床 0.30~0.80 - - ≥94 上路堤 0.80~1.50 ≥94 ≥94 ≥93 下路堤 >1.50 ≥94 ≥94 ≥93 零填及挖方路基 0.30~0.80 - - ≥93 注:压实度=/max,为压实后实测干密度,maxrrGSSGw (式中G:土粒比重,rS:饱和度,取100%,w:压实后实测干密度土样的含水量)。 6.1.5 特殊地区路基施工除符合本章规定外,还应遵守第4章的规定。 6.2 湿粘土路基施工 6.2.1用不符合6.1.4条规定的湿粘土填筑路基时,应进行处理,处理后应符合表4.1.2的规定,压实质量应符合表4.2.2-1的规定。 6.2.2 基底为软土时,应按设计要求进行处治。 公路路基施工技术规范 JTGF10-2006 特殊路基施工
- 1 - 6.2.3 不同类的填料,不得填筑在同一压实层上。 6.2.4 路堤填筑时,每层宜设2%~3%的横坡。当天的填土,宜当天完成压实。 6.2.5 填筑层压实后,应采取措施防止路基工作面曝晒失水。 6.2.6 水稻田地段路基施工,应符合下列规定 1 水稻田地段路基施工,不得影响农田排灌。 2 施工前应采取措施排除公路用地范围内的地表水。疏干地表水确有困难时,应按设计要求进行处治。 3 二级及二级以上公路路堑段,应在边坡顶适当距离外,筑埂并挖截水沟;土质、风化岩石边坡,应浆砌护墙或护坡;路堑路段宜加大边沟尺寸并采用浆砌。 6.2.7 河、塘、湖地段路堤施工应符合以下规定 1 受水浸、润作用的路堤部分,宜用水稳性好、塑性指数不大于6、压缩性小、不易风化的透水性填料填筑。 2 在洪水淹没地段的路堤两侧不得取土;三、四级公路,特殊情况下,可在下游侧距路堤安全距离外取土。 3 两侧水位差较大的河滩路堤,根据具体情况,宜放缓下游一侧边坡、设滤水趾和反滤层、在基底设隔渗墙或隔渗层。 4 防洪工程应在洪水期前完成,施工期间应注意防洪。 6.2.8 多雨潮湿地区路基施工应符合下列规定 1 多雨潮湿地区施工,应注意排水。机具停放地、库房、生活区域应选在地势较高不易被水淹的地点,并有完善的排水防洪设施。 2 多雨潮湿地区,应按设计要求对基底过湿土层进行处理。 6.3 软土地区路基施工 6.3.1 软土地基处治前,应复核处治方案的可行性,编制实施性施工组织设计。 6.3.2 软土地基处治材料的选用及处治方案,宜因地制宜、就地取材。 6.3.3 浅层处治 1 换填施工应符合下列规定 1)换填料应选用水稳性或透水性好的材料。 2)回填应分层填筑、压实。 2 抛石挤淤施工应符合下列规定 1)应选用不易风化的片石,片石厚度或直径不宜小于300mm。 2)软土地层平坦、软土成流动状时,填筑应沿路基中线向前成三角形方式投放片石,再渐次向两侧全宽范围扩展。当软土地层横坡陡于1:10时,应自高侧向低侧填筑,并在低侧坡脚外一定宽度内同时抛填形成片石平台。 公路路基施工技术规范 JTGF10-2006 特殊路基施工
高液限黏土在高速公路中路基处理应用
2013年第6期 第39卷总第176期 I・J之材 Sichuan Buildine Ma ̄nals ・177・ 2o13年12月
DOI:10.3969/j.issn.1672—401 1.2013.06.078
高液限黏土在高速公路中路基处理应用
黄永华
(江苏开通建设工程有限公司,江苏淮安223001)
摘要:本文介绍了高液限黏土的物理力学性质,阐
述了高液限黏土在高速公路中改良的方法。并结合工程实
例,对高液限黏土改良施工进行了效果评价和提出了施工
注意事项。 关键词:高液限黏土;改良;施工;评价
中图分类号:U416.1 文献标志码:B
文章编号:1672—4011(2013)06—0177—02
0前言
高液限黏土非常普遍(设计用作填土的90%以上为高
液限黏土)。据规范要求液限大于5O,塑性指数大于26的
高液限黏土不能直接作为路基的填方材料。高液限黏土具
有明显的塑性,对水的敏感性特别强。由于自身特点,使
得这类黏土路基的固结性、渗透性差,达到固结稳定的时 间一般需要几年或更长时间,这对工期要求紧张的工程是
不可行的。同时,固结沉降使得黏土路基的稳定性差,严
重影响施工后路基质量。因此如何对高液限黏土的合理改
良使用就有如下几个问题:①高液限黏土的工程力学性能
到底如何?②高液限黏土直接作为路基的填料对路基会产
生怎样的影响?③应采取怎样的措施,合理利用好高液限
黏土来确保工程施工质量和控制好工程投资?
1高液限黏土的物理力学性能
1.1基本物理性能
某典型的高液限黏土,其含水量18%~26%,液限
48%一64%,塑限22%~40%,塑性指数17~39,比重
1.732—1.926,饱和度95%左右,孔隙比1.13—1.21之
间。这种土吸水膨胀,自由膨胀率一般为35%~48%,干
燥后收缩率一般为11%~21%。
1.2高液限黏土的击实特性
对比高液限黏土干法重型试验与湿法重型试验的结果
红粘土地
8. 红粘土地基
8.1 一般规定
8.1.1 颜色为棕红或褐黄,覆盖于碳酸盐岩系之上,其液限大于或等于50%的高塑性粘土,应判定为原生红粘土。原生红粘土经搬运、沉积后仍保留其特征,且液限大于45%的粘土,判定为次生红粘土。红粘土具有失水收缩、裂隙发育、上硬下软的特征。
8.1.2 红粘土除按成因分类外,根据工程需要还有必要进行工程分类:
1. 红粘土的状态可按表8.1.2-1中的含水比aw进行划分也可以按液性指数IL划分。
表8.1.2-1 红粘土的状态分类
状态 坚硬 硬塑 可塑 软塑 流塑
含水比aw aw≤0.55 0.55<aw≤0.70 0.70<aw≤0.85 0.85<aw≤1.00 aw>1.00
液性指数IL ≤0 0<Il≤0.25 0.25<ILL ≤0.75 0.75<IL ≤1.0 1.0<IL
注:aw =w/wL
2、 红粘土的结构可根据其裂隙发育特征按表8.1.2-2分类。
表8.1.2-2 红粘土的结构分类
土体结构 类别 灵敏度St 裂隙发育特征
致密状 Ⅰ St>1.2 偶见裂隙(<1条/m)
块状 Ⅱ 1.2≥St>0.8 较多裂隙(1~5条/m)
碎块状 Ⅲ St≤0.8 富裂隙(5条/m)
3、红粘土在缩后复浸水时表现出不同的水稳性和工程特性,红粘土的复浸水特性课可按表8.1.2-3分类。
表8.1.2-3 红粘土的复浸水特性分类 这是地方标准《广西岩土工程勘察规范》中“红粘土”一章,编委会征求我院的意见,请地路所同事在百忙之中阅读,并在8月15号前提出修改意见给刘功余。7.24
类别 Ir与Ir ′关系 复浸水特性
Ⅰ Ir≥Ir ′ 收缩后浸水膨胀,能恢复到原位
Ⅱ Ir<Ir ′ 收缩后浸水膨胀,不能恢复到原位
注: Ir=wL/wP ,Ir
′=1.4+0.0066 wL
高速公路特殊土地基处理措施分析
公路{
特殊土地基处理措施分析
王心毅.李小奇
(中铁隧道集团有限公司,河南洛阳471009)
摘要:特殊土由特殊物质和结构组成,赋存于特殊环境中,容易产生工程问题。根据特殊土的分布区域和工程特性,提 出相应的处理措施.可为同类工程提供参考。 关键词:高速公路;特殊土路基;处理措施 中图分类号:u416.16 文献标识码:A 文章编号:1002—4786(2011)11-0022—04
l 。。I:1。・3869,j・issn・1o02—4786・2。l1・11・006
l Analysis on Special Soil Foundation Treatment Measures of
Expressway l 一 一
I WANG Xin—yi,LI Xiao—qi 曰 (China ayT—d croupC o.,圳 g 47 9'C a)
Abstract:Special soil is made of special material and structure,and stores in a special environment,which is easy to bring engineering problems.According to the distribution area and engineering properties of special
【 soil,the corresponding treatment measures are proposed,which can provide a reference for the similar projects.
IKey words:expressway;special soil foundation;treatment l
l 1 概述 路基、路面的质量起着极其关键的作用。由地基问
随着我国经济建设的发展,高速公路在施工过 题所引起的病害有很多,如公路表面松散、坑洞、
膨胀性红砂岩路堑边坡柔性支护设计与施工
第38卷第29期 2 0 1 2年1 0月 山 西 建 筑 SHANXI ARCHITECTURE V01.38 No.29 Oct.2012 ・171・
・道路・铁路・
文童编号:1009—6825(2012)29-0171-02
膨胀性红砂岩路堑边坡柔性支护设计与施工★
刘可特 刘旭红 周晗晗
(1.湖南省浏醴高速公路建设开发有限公司,湖南长沙410329; 2.长沙理工大学交通运输工程学院,湖南长沙410004)
摘要:以湖南浏醴高速公路红砂岩路堑段为依托,通过深入研究膨胀性红砂岩的土性、地质特征及堑坡破坏的规律和特点,提出
并实施了以红砂岩边坡滑坍体为填料、土工格栅加筋并辅以综合防排水的膨胀性红砂岩路堑边坡柔性支护综合处治技术,经实践
证明达到良好的支护效果。
关键词:红砂岩,路堑边坡,柔性支护,设计,施工
中图分类号:13416.13 文献标识码:A
红砂岩是一种具有强度低、失水崩解和遇水软化等特殊地质
力学性质的岩体,通常会造成红砂岩的路堑边坡在施工后出现滑 坡、坍塌等危害 。湖南浏阳至醴陵高速公路,它穿越了湖南省
中部浏湘盆地,是红砂岩土分布区,其中含有大量的膨胀性红砂
岩。国内常用的浆砌片石护面墙、挡土墙、抗滑桩等,都属于刚性
结构,而红砂岩具有膨胀性,容易积蓄过多的膨胀力而导致结构
破坏。此段路之前采用了拱形骨架护坡进行支护,处理后不久遇
到降雨就出现了大规模的坍塌,且有恶化的趋势。而柔性支护主
要是提倡“以柔克刚”的处理方案,并辅助其他的综合排水防护措
施。其特点是可让土体产生一定量的变形而不影响其主体,这样 能缓解一部分膨胀力而使支护能承受住土压力_2j。在使用过柔
性支护至今一直反映良好,没有出现支护破坏的任何问题。
1 浏醴高速公路红砂岩路堑边坡工程地质特征和破坏
原因分析
分析红砂岩的工程特性要从其组成成分开始 ,浏醴高速
K10+218一K10+318在浏湘盆地北部,属于白垩纪沉积地层,其 岩性主要为泥质粉砂岩、石英砂岩及砂岩等。浏醴高速的红砂岩
红黏土与高液限土在路堤填筑中的应用
红黏土与高液限土在路堤填筑中的应用
发表时间:2018-05-15T17:11:19.483Z 来源:《防护工程》2018年第1期 作者: 吴迪 孙跃
[导读] 有效利用红黏土与高液限土进行路堤填筑,既能节约开山取石,降低施工成本,又能节约弃土占地,减少对自然生态的破坏。
中交四公局铁路工程公司 100025
摘要:结合遵贵扩容工程中路堤填筑的实际经验,介绍红黏土与高液限土在路堤填筑中的应用。
关键词:红黏土与高液限土 路堤 强夯
1. 前言
贵州省的红粘土与高液限土多由灰岩和白云岩等碳酸盐类母岩风化而来,一般分布于中低山及缓丘的山坡上。风化程度高,粗颗粒含量少,液限多在50%~75%,个别超过90%;塑限多在28%~42%之间;天然含水率多在35%~50%之间;CBR 值多在3~15 之间,分布
范围较宽。
贵州省红粘土与高液限土分部较广,工程红线内存在大量红黏土与高液限土,若完全不用于路基填筑,则需要在线外开山取石,同时红黏土弃土须建弃土场,占用大量土地,且容易造成水土污染,结合贵州省红黏土与高液限土应用实例及贵州省红黏土与高液限土路基设
计及施工技术规范,确定将红黏土与高液限土在路堤填筑中的使用。
2. 施工工艺
2.1 试验准备
现场取样:现场清除地表腐殖土后,宜选取地表以下2m位置的土样,取样不少于150kg。
试验项目:天然含水率试验、击实试验、界限含水率试验、CBR试验
试验结果:液限55,CBR3.5
结论:满足用于公路路基填筑的红粘土与高液限土的液限宜小于75,CBR值应不小于3,天然稠度宜大于0.7,可以用作路堤填料。
2.2施工工艺流程
2.2.1地基处理
2.2.1.1清除表土
一般填方原地面清除表土30cm,如原地面潮湿采取工程措施,保证压实度。水田、堰塘地段,应视具体情况采用排水清淤或晾晒压实。若水塘仍侵占路基,则应按浸水路堤的要求修筑。
用挖掘机和推土机清除公路用地范围内的植物、垃圾及腐殖土及原地面以下30cm内的草皮、农作物根系和表土,并运至清表土集中堆放区。设置台阶宽度×高度=2m×1m,并在台阶顶做成2%~4%的反向斜坡。
浅析高速公路建设中红黏土路基压实施工技术
浅析高速公路建设中红黏土路基压实施工技术
21世纪以来,我国公路建设迎来发展热潮,公里总里程快速增长。依托西部大开发等国家战略,广西的高速公路建设蓬勃发展,截至2015年年底,广西高速公路通车里程约4 300 km,基本建成出海出省出邊的快速运输通道,形成全区高速公路的网络主骨架。广西“十三五”期间高速公路的建设目标是实现全区所有县(市、区)通高速公路,总里程突破8 000 km。应对繁重的建设任务,如何对广西山区特殊地质条件下的高速公路进行施工技术控制,这是道路工作者亟须解决的问题。
1 红黏土及其特征
红黏土指碳酸盐岩经特殊的物理化学作用后形成的棕红、褐黄等色的高塑性黏土。红黏土广泛地分布在我国的云、贵、川、鄂、湘、粤、桂等省份。广西是碳酸盐岩地区,环境湿热多雨,红黏土最为发育,分布十分普遍。红黏土是以胶体形式存在,矿物成分以高岭石、三水铝石针铁矿、绿片石、石英为主。在对广西桂林、柳州、贺州、贵港等地的红黏土样本室内试验数据对比中可以看出,广西的红黏土普遍具有几个突出的特点:①天然孔隙比均为1以上,土质的干密度小;②天然含水率为33%~47%,而作为路基填料的最佳击实含水率是26%;③塑限为32%~42%,液限为58%~80%,塑性指数高于26;④饱和度高于88%,土质黏性强,呈现均匀细腻的状态。可见,红黏土的物理性质十分独特,具有高天然含水率、高饱和度、高液限、高天然孔隙比等不良物理性质,具有高强度和低压缩性的良好力学指标。同时,红黏土的底层剖面分布不均匀,存在上硬下软的工程地质特性,普遍具有失水收缩、裂隙发育等工程地质特性,使得相关工程存在很大的安全隐患。
2 红黏土路基工程的应用及问题
2.1 红黏土路基工程的应用 与其他工程建筑不同,公路工程是一种线性工程,在建设的过程中需要大量的路基填筑材料。红黏土土质塑性指数高、液限高、含水量高,把红黏土作为路基填料,对于高等级的公路建设来说,存在天然含水率过高、压实度不够、水稳定性差的问题。在红黏土地基上修建高等级公路及其他设施,容易引发一些特殊的岩土工程问题,不利于工程施工和运营。与此同时,广西山区常年多雨潮湿、交通不畅,如果弃用红黏土,异地调配换填石料或其他路基填料,需新征弃土场和取土场,一方面工程造价必然增高,另一方面不够节能环保。因此一般来说,为节省工程造价,广西高等级公路要尽量选择就地取材,采用红黏土填筑路基。在这样的现实条件下,如何充分利用红黏土填筑路基,开展铺筑压实等相关施工技术的研究,对降低工程造价、缩短工期具有十分重要的意义。
云南红黏土路用工程特性及处治措施
云南红黏土路用工程特性及处治措施
摘要:通过对云南不同地区的红黏土工程特性进行分析对比,指出红黏土的共性及地区差异,结合工程实际提出红黏土填料选择的评价、红黏土地基对基础危害、红黏土对路基边坡稳定的危害,并通过工程实例给出处治方案及注意事项。
关键词:红黏土;特性;处治;
0.引 言
0.1简述
红粘土是由碳酸盐类岩石或其他富铁岩石在湿热气候条件下风化形成的,一般呈褐红色。云南地区主要分布于昆明、文山、红河州地区,均为喀斯特石灰岩分布区。红黏土地区进行路基填筑、边坡开挖、基础施工如不采取一定的处治措施会给工程实体带来危害。本文通过对昆明滇中产业区小哨公路、文山平文高速公路、文山广那高速公路红黏土进行的土工试验,对比分析上述地区红黏土的工程特性,并结合上述项目实施中出现的对工程的影响,提出相应的处治措施。
1.云南不同地区红黏土土工试验及特征
1.1土工试验指标对比
注:表中CBR值、膨胀率为按《公路土工试验规程》(JTG E40-2007)中T0134-1993试验方法而得;其中CBR值为便于比较,统一按达到94%压实度时所对应的承载比。
1.2土样外观及性能:
1.3云南红黏土性能分析:
①颗粒组成:<0.075mm以下含量占土体质量的50~70%,细颗粒比重大,土粒比重小。
②液限、塑性指数:液限普遍在50~93%,塑性指数大;天然含水率高。
③4d浸水CBR值昆明小哨公路胶泥块状的红黏土较高达到12.5%;文山地区疏松状红黏土CBR值均较低,达不到规范要求的3%的要求或刚好满足,最大干密度较小;地基承载力普遍较小。
④膨胀性:均具有膨胀性,特别是文山广那高速公路土样膨胀率>8.3%(注:此值因膨胀量大导致CBR试验时百分表满量程,即120mm高试件浸水4d后至少膨胀了10mm导致,实际膨胀量在12.3%左右)。
湖南高速公路红粘土工程特性及问题与对策探讨
第33卷,第5期 2 0 0 8年1 0月 公 路 工 程 Highway Engineering Vo1.33,No.5 0ct..2 0 0 8
湖南高速公路红粘土工程特性及问题与对策探讨
朱天璋,黄向京
(湖南省交通规划勘察设计院,湖南长沙410008)
[摘 要]依据湖南省多条高速公路1 200多km勘察设计中所获红粘土563个试样资料的整理分析,总结归 纳了湖南省红粘土的工程特性;建立了湖南省高速公路红粘土分区图;给出了相应的处治对策,提出了公路建设中 红帖土工作今后的发展方向。 [关键词]湖南红粘土;工程特性;路基;边坡;填料;防治措施 [中图分类号]P 642・1 3 [文献标识码]B [文章编号]1002—1205(2008)05—0024-05
The Project Characteristic Properties and Problems of Laterite in
Hunan Highway are Discussed With the Countermeasure
ZHU Tianzhang,HUANG Xiangjing
(Hunan Provicial Communications Planning Survey&Design Institute,Changsha,Hunan 410008,China)
[Key words]laterite in Hunan;engineering properties;Subgrade;slope;fill;control measures
红粘土系指碳酸盐类岩石在温润气候条件下经
红土化作用后所形成的残坡积类型的粘性土或粉
土,因呈褐红色或棕红色而得名。湖南省碳酸盐类 岩石分布广泛,约5.8万km ,占全省总面积的
27.4%,境内红粘土随处可见。目前有关规范中关 于红粘土地区路基的内容还比较欠缺,需要公路科
技工作者进行大量的工程实践与研究工作,总结经
高速公路红黏土边坡变形破坏机理分析
高速公路红黏土边坡变形破坏机理分析
随着我国经济快速发展,交通基础设施建设不断完善,高速公路建设成为我国交通建设的重点项目之一。高速公路建设中常常遇到边坡变形破坏问题,尤其是红粘土地区边坡的变形破坏问题更加突出。红粘土地区的高速公路边坡变形破坏问题一直是交通建设中的难题,因此对红粘土边坡的变形破坏机理进行深入分析具有重要意义。本文将对高速公路红粘土边坡变形破坏机理进行分析,以期为相关工程建设提供理论支撑和技术指导。
一、红粘土地区的特点及高速公路边坡变形破坏现象
红粘土是一种细粒土,多呈红色,具有较强的黏性和塑性。红粘土地区的高速公路边坡通常表现为变形较为严重,出现塌方、滑坡等现象。这些变形破坏现象给高速公路的正常运行带来了严重的安全隐患,也给交通建设带来了很大的难度。
二、红粘土边坡变形破坏的机理分析
1.地质因素
红粘土地区的地质结构复杂,岩土层分布不均匀,地下水位高,这些都是导致边坡变形破坏的重要地质因素。地下水的渗透和排水将会改变土壤的含水量,导致土壤的密实度发生变化,从而影响了边坡的稳定性。一些地震、降雨等自然灾害也会加剧边坡的变形破坏。
2.工程因素
在高速公路建设中,施工工艺、边坡设计及支护结构的选择等工程因素也是影响边坡变形破坏的重要原因。红粘土边坡的设计和施工需要考虑到地质条件复杂、地下水位高等因素,如果在设计和施工中没有充分考虑这些因素,就会导致边坡的变形破坏。
3.降雨和地下水
降雨和地下水是红粘土边坡变形破坏的直接原因之一。降雨使得红粘土边坡受到滤水作用,地下水位上升,地表土壤变软,导致边坡发生缓变形,如果这种滤水效应持续时间较长,边坡在地下水的作用下发生稳定性破坏。
4.坡面侵蚀作用
红粘土坡面在水力侵蚀的作用下,发生表层土壤分离,土壤颗粒的流失和土壤本身发生破坏。特别是在雷雨季节,降雨量大、侵蚀力强,会对红粘土坡面造成严重的侵蚀破坏。长期的侵蚀作用会改变坡面的结构和形态,造成坡面的塌方和溜滑,使边坡发生变形破坏。 5.压力的影响
