膨胀土地区路基施工
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公路膨胀土路基处理浅析邓勇(安徽华运设计咨询有限公司,安徽合肥230031)工程技术哺耍】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陇质变化的内在因素和外在因素_E4-虑,从而通过改变土的力学性质达到处理的目的。
瞎麓阗]膨胀土;公路;路基处理膨胀土,又名胀缩土,是指富含亲水性矿物、具有明显的吸水膨胀和失水收缩的高塑性黏质土。
膨胀土的矿物成分主要是蒙脱石,为一种高塑性粘土;膨胀土粘粒成份主要由强亲水性矿物质组成,并且具有显著胀缩性,对路基的破坏作用很大,并目构成的破坏是不易修复的。
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:因此解决因膨胀土而造成的一系列工程问题,是公路路基施工中的重点和难点。
本文就膨胀土的工程特性和处理方法做简要的探讨。
1膨胀土的工程特性膨胀土具有较大的吸水膨胀、失水收缩特性,其黏性成分含羞很高,其中o.002m m的胶体颗粒一般超过20%,黏粒主要由亲水矿物组成;土的液限W L>40%,塑性指数Ip>17,多数在22—35之间:自由膨胀率一般超过400/0:按工程性质分为强膨胀土、中等膨胀土、弱膨胀土3类。
2膨胀土路基的处理—般情况下膨胀土不宜作为高等级道路路基填筑材料,但是若由于道路所经膨胀土地区常常因路线长,膨胀土分布范围广,难以选到非膨胀土填料时,需要改善膨胀土特性,满足道路施工基本要求。
21膨张±地.区路堤填筑1)强嘭胀土稳定性差,不应作为路堤填料;中膨胀土经加工、改良处理后可作为路堤填料:弱膨胀土可根据当地气候、水文情况及道路等级加以应用。
对于直接使用中、弱膨胀土填筑路堤时,应及时对边坡及顶部进行防护。
2)主干路采用中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O.7。
3)使用膨胀土作填料时,为增加其稳定性,可采用石灰叟E台,石灰剂量可通过试验确定,以强度试验参数为主要依据,同时要求掺灰处理后的膨E,_-E,其胀缩总率接近零为佳。
路基工程知识:高速公路工程中膨胀土路基的施工工艺膨胀土是在漫长的地质年代中形成的一种吸水膨胀、失水收缩的高塑性黏性土,对工程危害极大。
膨胀土分布十分广泛,在世界各地的许多都有。
近年来,随着我国基础设施建设的迅猛发展,新建了大量的路,在公路的设计、施工过程中,常常会遇到膨胀土。
我国现行《公路路基设计规范》规定,膨胀土一般不能作为高等级公路路基填料。
然而,由于土地珍贵,土源紧张,部分地区又必须采用膨胀土填筑路基。
因此,对膨胀土进行改性处理以满足我国高等级公路建设的需要,具有十分显著的经济效益和社会效益。
一、膨胀土产生工程病害原因膨胀土一直是困扰岩土工程界的重大工程问题。
膨胀土因具有遇水膨胀、失水收缩的变形特性及其边坡浸水强度衰减特性在膨胀土地区的工业与民用建筑、水利、铁道、公路等工程建设和工程运营中起到极大的破坏作用。
近年来,我国岩土工程界在对膨胀土微观结构特征及其工程性质的研究中取得了丰硕的成果,对膨胀土产生工程病害的原因给予科学的解释,并提出许多切实可行的处理办法。
二、膨胀土的判别与分类在膨胀土地区进行工程建设时,首先必须正确识别膨胀土与非膨胀土,并准确判断膨胀土膨胀势的强弱和工程性质的特点,然后才能在工程设计和施工中采取切实有效的方法进行处理,做到有的放矢。
以往的工程建设经验(包括水利、公路、铁路等)已经证明:膨胀土并不可怕,可怕的是对膨胀土判断失误,没有进行正确的处理而导致工程病害的发生。
对于膨胀土的判别与分类,近些年来国内外都做了大量的研究工作,并总结出了许多的判别方法。
如,通过分析膨胀性矿物(蒙脱石及蒙脱石和伊利石、高岭石的混层矿物)的含量、膨胀土的液限和塑性指数、自由膨胀率等。
虽然对膨胀土的判别方法目前国内外尚未有统一标准,但现阶段采用比较广泛的是现场定性和室内简易定量指标相结合的方法,即根据工程地质特征及土的自由膨胀率指标来综合判定:1.裂隙发育,常见的有光滑面与擦痕面两种情况,有的裂隙中充填灰白色、灰绿色粘土,在自然条件下呈硬塑状态。
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1B411022 膨胀土地区路基施工一、膨胀土的工程特性及主要特征具有较大吸水膨胀、失水收缩特性的高液限粘土称为膨胀土。
膨胀土粘性成分含量很高,其中0.002mm 的胶体颗粒一般超过20% ,粘粒成分主要由水矿物组成。
土的液限>40% ,塑性指数[p >17 多数在22~35 之间。
自由膨胀率一般超过40% 。
按工程性质分为强膨胀土、中等膨胀土、弱膨胀土三类。
膨胀土的粘土矿物成分主要由亲水性矿物组成,如蒙脱石、伊利石等。
膨胀土有较强的胀缩性,有多裂隙性结构,有显著的强度衰减期,多含有钙质或铁锤质结构,一般呈棕、黄、褐及灰白色。
膨胀土对公路路基及工程建筑有较强的潜在破坏作用。
膨胀土地区的路堤会出现沉陷、边坡溜塌、路肩胡塌和滑坡等变形破坏。
路堂会出现剥落、冲蚀、溜塌和滑坡等破坏。
二、膨胀土地区路基的施工技术要点(一)膨胀土地区原地面处理二级及二级以上公路路堤基底处理应符合以下规定:1.高度不足1m 的路堤,应按设计要求采取换填或改性处理等措施处治。
2. 表层为过湿土,应按设计要求采取换填或进行固化处理等措施处治。
3. 填土高度小于路面和路床的总厚度,基底为膨胀土时,宜挖除地表0.30~0. 60m的膨胀土,并将路床换填为非膨胀土或掺灰处理。
道路桥梁摘要:文以市政道路膨胀土路基的施工为主,谈膨胀土的形成及其特性,对膨胀土路基的施工技术要点和施工措施作了分析。
关键词:市政道路 膨胀土路基 施工措施 分析1 膨胀土概念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胀缩特性的土体,它的成分主要是由强亲水性矿物(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。
2 膨胀土的特征和特点在交通部部颁现行《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。
胀缩性;崩解性;多裂隙性;超固结性;风化特性;强度衰减性。
3 膨胀土路基施工技术要点一般情况下膨胀土不宜作为高等级道路路基填筑材料, 但是若由于道路所经膨胀土地区常常因路线长, 膨胀土分布范围广,难以选到非膨胀土填料时,需要改善膨胀土特性,满足路基施工基本要求。
国内外的工程实践普遍认为: 膨胀土中水分的迁移变化将导致湿胀干缩变形,并使土的工程性质恶化。
保证建筑物稳定的关键问题是如何防水保湿,保持土中水分的均匀分布和相对稳定。
采用石灰改良膨胀土是有效的,且比较经济可行。
根据国内公路部门在膨胀土地区已有的经验教训, 参考国内土建部门的工程经验以及部分国外公路施工的经验, 为保证高等级公路路基的稳定, 建议在施工过程中主要控制以下几个要点。
3.1 路基填料膨胀土不宜用作路基填料, 特别是强膨胀更不宜用来填筑路基。
必须利用膨胀土作填料时,要考虑以下方案:a)最好选用膨胀性较弱的土,亦可采用外仓路堤方案,内填膨胀土,外仓非膨胀土或经处治的膨胀土。
不得己全用膨胀土填筑时,应将膨胀性较强的土填在最下面,膨胀性弱的土填在上面,同一种土填在同一层次上,且厚度要均匀,以免引起不均匀变形。
3.2 路基断面路基断面设计总的要求是减少或消除膨胀土湿胀干缩的有害影响,以减轻或避免路面土基系统容易出现的季节性波浪变形。
下列膨胀土路基的处理方法
1. 换填法啊,这就好比给路基来个大换装!就像你给自己的房间重新布置一样,把不适合的土换掉,换上好的,这样路基不就稳定多啦!比如某段路就是通过这种方法变得坚固安全的。
2. 湿度控制法呢,嘿,这可很重要!就像是给口渴的人恰到好处地送上水喝一样。
比如在某个施工现场,通过控制湿度让膨胀土乖乖听话,保障了道路安全呀。
3. 加固法呀,这简直就是给路基打了一针强心剂!想象一下让柔弱的东西变得强壮起来,就像给人锻炼出一身肌肉。
某工程就是靠着加固法让膨胀土路基坚如磐石。
4. 化学处理法哟,这就好像是给膨胀土吃了一颗特制的药丸!改变它的性质,让它不再捣乱。
就像一个调皮的孩子吃了药变乖啦,某段道路就是这样被搞定的。
5. 封闭法呢,就如同给路基穿上了一层保护衣!把它与外界不好的影响隔开,好好地保护起来。
某条路通过这种方法有效地避免了问题。
6. 预湿法呀,不就是给膨胀土洗个舒服的澡嘛!让它提前适应环境,减少麻烦。
你看那某地区的道路不就是因为这个而更加可靠嘛。
7. 加筋法,哇塞,这多厉害呀!就像是给路基加上了有力的筋骨,让它站得更稳。
好多地方都在用这个方法,效果超棒的。
8. 防水法,这可是关键呢!好比给路基撑起一把大伞,挡住雨水的侵袭。
某段容易积水的路就是靠这个方法搞定的呀。
我的观点结论:这些膨胀土路基的处理方法都各有其用,在不同的情况和需求下,选择合适的方法才能让路基稳稳当当呀!。
石灰改良膨胀土路基施工工法GGG(中企)A2016-2008张剑夏小刚王毅伟(中铁一局集团有限公司)1、前言膨胀土多由亲水性的粘土矿物组成,遇水膨胀、失水收缩,被称为“公路工程癌症”,修筑在其中的公路路基易沉陷、坍塌,而湖北、陕西等地是典型的膨胀土分布区域,湖北孝(感)襄(樊)高速公路K208+800~K219+580有约12km膨胀土路基。
膨胀土路基施工,国外一般采用换土填筑的办法,但孝襄高速公路附近无土可换。
在这种情况下针对膨胀土进行了深入研究,通过大量的试验和实践,将膨胀土改性为非膨胀土,使土体的物理、化学性质发生变化,以降低土体膨胀潜势、增加自身强度和提高水稳性,有效防止土体边坡滑坍和变形,保证路基稳定、耐久。
在施工过程中不断分析总结膨胀土路基施工的特点,不断优化各项技术参数,最终形成了一套成熟的膨胀土路基施工工法,快速、高效、优质地完成了施工任务,取得了较好的经济效益和社会效益。
这一研究成果得到了湖北省孝襄高速公路指挥部专家的肯定,并在全线的膨胀土路基施工段得到推广。
2、工法特点本工法,直接就近利用本桩膨胀土土方改性填筑,相较于传统的换土填筑法有诸多先进性和新颖性。
2.0.1.缩短了远运借土调配时间,加快了施工进度。
2.0.2.不考虑换土借土运距,大大降低工程成本。
2.0.3.不考虑大量的借土换土,降低对当地大面积植被等生态环境的污染和破坏。
2.0.4.有效治理膨胀土路段易坍塌、变形等隐患,保持路堤稳定、耐久。
3、适用范围本工法适用于分布在全国26个省区的膨胀土区域的高速公路、一级公路、铁路、机场等工程的路基施工,也可用于含水量较高的粘土路基施工以及膨胀土路基的病害加固处理。
4、工艺原理4.1.膨胀土的特性及分类4.1.1.膨胀土的特性膨胀土是一种遇水急剧膨胀,失水则严重干缩的高塑性粘土,它含有蒙脱石及伊利石、高岭石等膨胀性矿物,具有很强的亲水性、持水性和很高的可塑性及粘聚性,工程力学性质极不稳定。
H IGHWAY现代公路响比配制超高强混凝土还要大。
3#强度的发展趋势几乎是一条直线,而且3#的强度要比4#高出40%以上。
因为此试配是在除粗集料的形貌外,其他条件都相同的基础上进行的,强度产生的影响肯定是粗集料的形貌产生,其原因仍时由于破碎卵石的表面积大、与水泥石能很好的进行机械齿合的缘故。
但是,在这种水灰比下,粗集料的形貌对混凝土强度的发展尤其明显。
3#比4#的坍落度和扩散度都大的多,两者相差75mm。
可见,4#的和易性比3#的要好的多。
集料形貌对中强混凝土的影响(C35)因为此试配是补做的试验,由于时间原因,没来得及测出28的强度。
我们对3个龄期都进行比较。
从图3可以看出,5#的强度比6#的强度普遍要高。
随着龄期的增加,这种差别有1天的5.2MPa上升到7天的8.8MPa。
比较他们强度的上升的百分比发现,5#一天的强度比6#一天的强度高达33%,而对比3天的强度发现,5#在3天时的强度比6#的高达50%, 5#在7天时的强度比6#高34%。
从他们的斜率也可以看出,在3天之前,破碎卵石的强度发展趋势比光滑卵石的快,但在3天到7天的龄期内,破碎卵石做成的混凝土反而没有光滑卵石的快,但这并不能说明在此试配中用光滑卵石配制的混凝土比破碎卵石配制的混凝土强度发展趋势快,因为衡量混凝土的力学性能,主要看28天时的强度变化,虽然我们没能测出28天的强度,但有一点是肯定的,那就是用破碎卵石做成的中强混凝土比用光滑卵石做成的强度要高。
这也时我们关心的所在。
5#比6##都没坍落度和扩散度,可见,他们的和易性很差,当然,混凝土的和易性的影响是多方面的,水灰比、级配等有关,因为此试配没坍落度和扩散度,因此,已经没有比较他们和易性的必要。
集料形貌对低强混凝土的影响(C20)从图4中可以看出,分别用这两种粗集料做成的混凝土,其强度的发展趋势相差无几,这两个折线几乎重合在一起,可见,在此水灰比下,粗集料的形貌已经对混凝土没有多少影响。
探讨膨胀土对公路路基的危害及处理措施摘要:膨胀土是具有较大的吸水后显著膨胀、失水后显著收缩特性的高液限粘土。
膨胀土分布十分广泛,近年来,随着我国基础设施建设的迅猛发展,新建了大量的路,在公路的设计、施工过程中,常常会遇到膨胀土。
本文主要介绍了膨胀土的一些特征和对公路路基的危害,并提出了相关的处理措施。
关键词:膨胀土;特征;危害;处理措施一、膨胀土的主要特征1.1膨胀土的物理性质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:1.1.1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。
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。
1.1.2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。
1.2膨胀土的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。
研究改良膨胀土填筑市政道路路基的施工工艺摘要:路基的施工是整个道路施工的基础,也是重点形式。
在施工中就需要要求路基具有非常高的强度与刚度,而且车辆的长期碾压会在一定程度上促使道路出现各种质量问题,所以在道路工程施工中,就需要对工程的各个环节进行深入分析,然后采取相应措施来有效的控制和加强道路工程的施工质量,当前,根据施工过程中各个环节的控制与检测来看,膨胀土的施工是路基施工的主要难点以及制约因素。
本文通过对改良膨胀土在道路路基的施工中的应用进行主要分析,以期提高施工的质量以及施工的效益。
关键词:膨胀土;改良试验;市政工程;道路路基膨胀土指的是土壤中由亲水性矿物质组成的,它具有吸水膨胀以及失水收缩两个特性。
膨胀土是一种高塑性粘土,其承载力非常高,在路基的施工过程中,它起到一定的促进作用,但是由于这种土壤收缩性和膨胀性都非常大,与水融合之后就会迅速消减其承载力,所以根据这些特性,将其使用在路基工程中以致于路基的土壤结构性质极为不稳定。
这种极容易引起道路由于收缩或者膨胀而变形,从而出现坍塌的后果,其危害性非常大,本文主要对膨胀土的含义以及特性进行主要分析,阐述了改良混凝土的研究方法以及在市政道路中的运用,以供大家参考。
1概述由于膨胀土具有吸水膨胀、失水收缩的特性,它严重阻碍了市政工程的施工,并且在施工过程中也加大了难度。
因此,在建设公路工程中,遇到地区是膨胀土的区域往往施工难度非常大,而且会给建筑物或者公路造成极大的破坏。
目前,众多影响因素制约着我国市政工程的施工,其中膨胀土就是最为重要的影响因素之一,在现代化建筑工程施工过程中,由于施工技术的不够完善,所以对于膨胀土地区的施工也就成为了重点关注的话题。
由于公路、建筑物、桥梁等在膨胀土地区会受到严重的变形与破坏,所以施工单位必须要对膨胀土进行不断探索与改革,但是在技术上或者其他方面受到了一定的限制,以致于改良好的膨胀土并没有达到强度的要求及标准,仍然在某些数据方面不符合标准,因此,在施工过程中,必须要对其进行合理的控制,促使膨胀土在施工过程中达到设计要求的质量,以此来保证施工的质量,提高施工的效益。
膨胀土规范膨胀土规范是指对膨胀土工程进行设计、施工和监理的一系列规范和标准。
下面是有关膨胀土规范的一些重要内容,共计1000字左右。
1. 膨胀土工程的分类和定义膨胀土工程一般分为基坑支护和路基填土两个大类。
基坑支护主要是指在建筑、地铁、隧道等基坑工程中,处于湿润状态下的膨胀土的工程处理措施;路基填土则是指膨胀土在公路、铁路等交通工程中的填土处理。
2. 膨胀土的特性和识别方法膨胀土具有吸水膨胀、干缩破坏等特性,这些特性是由于膨胀土中含有膨胀矿物质,如膨润土等。
膨胀土的识别方法主要有视觉识别、试验室试验分析等。
3. 膨胀土工程设计膨胀土工程设计时需要考虑土体的膨胀性质、地下水位、地下水渗流和排水等因素。
设计时需要进行地面沉陷计算和基坑开挖深度的确定,并选取适当的支护结构。
4. 膨胀土的加固与处理膨胀土的加固与处理主要有排水处理和填土加固两个方面。
排水处理可以通过建设排水井、排水管网等措施来降低地下水位,减少膨胀土的吸水膨胀。
填土加固则是通过在膨胀土表面覆盖一层厚度适当的非膨胀土或加固材料,来减少膨胀土的体积变化。
5. 膨胀土工程施工要求膨胀土工程施工要求包括开挖、填土、排水等方面。
开挖时需要控制开挖深度,避免过度开挖引起土体失稳;填土时需要分层压实,避免侧向膨胀引起沉降不均匀;排水时需要及时清理排水设施,确保地下水能够及时排除。
6. 膨胀土工程质量检验与验收膨胀土工程质量检验和验收主要包括开挖土层的质量检验、填土层的质量检验、排水系统的工作性能检验等。
质量检验和验收应根据相应的规范和标准进行,确保膨胀土工程的质量和安全。
7. 膨胀土工程监测与维护膨胀土工程监测主要包括地下水位监测、地面沉降监测、支护结构监测等。
监测结果应及时反馈给设计和施工单位,以及时采取相应的维护和修复措施,确保膨胀土工程的稳定性和安全性。
总结:膨胀土规范是对膨胀土工程进行设计、施工和监理的一系列规范和标准。
膨胀土工程的设计、施工和监督过程中,需要充分考虑膨胀土的特性和识别,采取相应的加固和处理措施,同时对工程质量进行检验和验收,并进行监测和维护,从而确保膨胀土工程的质量和安全。
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>2514—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:CEC100表示100g干土的阳离子交换量,单位为(mmol)NH4+。
3.交通部标准[5]规范中,要求自由膨胀率大于40%和液限大于40%的黏土质,可初判为膨胀土,但这并不是惟一的,最终决定因素是“胀缩总率及膨胀的循环变形特征,以及与其他指标相结合的综合判别方法”。
其膨胀土工程地质分类见表3-3。
表 3-3 膨胀土工程地质分类(交通部)分类野外地质特征主要黏土矿物成分>0.002mm黏粒含量自由膨胀率(%)膨胀总量(%)(%)强膨胀土中膨胀土弱膨胀土灰白、灰绿色,黏土细腻,滑感特强,网状裂隙极发育,有蜡面,易风华成细粒状、鳞片状以综、红、灰色为主,黏土中含少量粉砂,滑感较强,裂隙较发育,易风化成碎粒状,含钙质结核黄褐色为主,黏土中含较多粉砂,有滑感,裂隙发育,易风华成碎粒状,含较多钙质结核或铁锰质结核蒙脱石伊利石蒙脱石伊利石蒙脱石伊利石高岭石>5035—50<35>9065—9040—65>42—40.7—2.0注:胀缩总率为土在50kPa压力下的膨胀率与收缩率之和。
第32卷第ll期 ・278・ 2 0 0 6年6月
山 西 建 筑
SHANXI ARCHITECTURE V01.32No.11
Jun.2006
文章编号:1009—6825[2006)1 1.0278・02 膨胀土路基处理及施工
周卫霞 摘要:针对膨胀土的特性,结合西(安)一南(京)线路基工程实例,介绍了膨胀土路基的施工原则及施工注意事项,以提 高膨胀土路基施工质量,可供类似工程参考借鉴。 关键词:膨胀土,土工格棚,路基,工程 中图分类号.U416.1
1概述 膨胀土是在自然地质过程中形成的一种多裂隙并具有显著 胀缩性的地质体,粘粒成分主要由强亲水性矿物蒙脱石与伊利石 组成,具有吸水膨胀、失水收缩及反复变形的特性,在自然条件下, 多呈硬塑或干硬状态,结构致密,表面裂隙发育,裂隙面有光泽,常 见光滑面和擦痕,裂隙中有填充物。膨胀土塑性指数J >17,液限 >40%,属于D类填料,路堤初期沉降较大,路基变形多发生 在降雨后,尤其是久旱后第一次降雨。膨胀土路基病害普遍,路 堑主要有堑坡的冲蚀、剥蚀、溜坍及滑坡;路堤主要是下沉、边坡 坍滑、坍肩、路肩开裂、基床病害等。西安一南京线,西安至合肥 段西起河南省镇平县王岗乡的圪潦河桥,终于赵河特大桥,全长 7.4 km,本标段年平均降水量683.1 mm~878.1 mm,地表大部 分为中膨胀土,数量大、范围广、路基挡护工程多,膨胀土路基填 筑及边坡防护为本标段路基施工的重点和难点。针对该段膨胀 土路基的特性,采用土工格栅对其进行加固与处理,实践证明,土 工格栅对膨胀土路基的处理无论是从提高地基承载力方面,还是 疏通地下水方面,都起到了良好的效果。 2膨胀土路基施工原则 1)严格按照“四区段、八流程”有计划、有步骤地组织施工。 四区段是:填土区段、平整区段、碾压区段、检测区段;八流程是: 测量放线、地基处理、分层填筑、摊铺平整、碾压夯实、检测签证、 路面整修、边坡修整。 2)必须集中力量、快速施工,分段完成。应尽量避免雨季施 工,如确有困难,应保证施工时排水畅通,不出现积水浸泡工作面 场地现象。 3)防排水措施必须及时到位。侧沟、天沟、吊沟、排水沟必须 及时施工,并与涵渠尽早连通。对施工、生活用水严格管理,防止 地表水渗入和冲刷边坡。
膨胀土地区路基施工
1 膨胀土地区的路基施工,应避开雨季作业,加强现场排水,保证地基和已填筑的路基不被水浸泡。
2 膨胀土地区路基施工,开挖后各道工序要紧密衔接,连续施工,分段完成。
路基填筑后不应间隔太久或越冬后做路面。
3 路堑施工前,先开挖截水沟并铺设浆砌行工,其出口应延伸至桥涵进出口。
4 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。
5 强膨胀土稳定性差,不应作为路堤填料;中等膨胀土宜经过加工、改良处理后作为填料;弱膨胀土可根据当地气候、水文情况及道路等级加以应用,对于直接使用中、弱膨胀土填筑路堤时,应及时对边坡及顶部进行防护。
5.1 高速公路、一级公路、二级公路等采用中等膨胀土用作路床填料时,应作接灰改性处理。
改性处理后要求胀缩总率不超过0.7为宜。
5.2 限于条件,高速公路、一级公路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,改用符合表5规定强度的非膨胀土或改性处理的膨胀土填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3Ocm,并做成不小于2%的横坡。
5.3 使用膨胀土作填料时,为增加其稳定性,可采用石灰处治,石
灰剂量可通过试验确定,要求掺灰处理后的膨胀土,其胀缩总率接近零为佳。
5.4 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封层。
路堤顶面也要用非膨胀土形成包心填方。
控方地段当挖到路路床顶面以上30cm时,应停止向下开挖,井挖好临时排水沟。
待作路面时,再挖至路床顶面以下3Ocm,并用非膨胀土回填,并按要求压实。
6 高速公路、一级公路路堤原地面处理应按下列规定办理。
6.1 填高不足1m的路堤,必须挖去地表30~6Ocm的膨胀上,换填非膨胀土,并按规定压实。
6.2 地表为潮湿土时,必须挖去湿软土层换填碎、砾石土、砂砾或挖方坚硬岩石碎渣,或将土翻开掺石灰稳定并按规定压实。
7 膨胀土地区路堤施工前,应按规定作试验路段。
8 膨胀土地区路堑开挖应按下列规定办理:
8.1 挖方边坡不要一次挖到设计线,沿边坡预留厚度30~5Ocm一层,待路堑挖完时,再削去边坡预留部分,并立即浆砌护坡封闭。
8.2 膨胀土地区的路堑,高速公路、一级公路的路床应超挖3O~5Ocm,并立即用粒料或非膨胀上分层回填或用改性土回填,按规定压实,其他各级公路可按照5.3款办理。
9 膨胀土地区,路基碾压施工应符合下列规定:
9.1 根据膨胀土自由膨胀率的大小,选用工作质量适宜的碾压机具,碾压时应保持最佳含水量;压实土层松铺厚度不得大于30cm;土
块应击碎至粒径5cm以下。
9.2 在路堤与路堑交界地段,应采用台阶方式搭接,其长度不应小于2m,并碾压密实。
压实度的检验频率,按4条规定增加一倍。
9.3 膨胀土地区路床土强度及压实标准,分别按表4及表1的规定执行。