湘南地区高液限红粘土土性指标概率统计分析

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红黏土及其特征

红黏土及其特征一、红黏土的定义与分布1.定义我国红黏土的研究始于20世纪50年代后期，不同研究阶段对红黏土有过相应的描述和定义，最新的研究认为：红黏土是碳酸盐岩系出露区的岩石，经过更新世以来在湿热的环境中，由岩变土一系列的红土化作用，形成并覆盖于基岩上，呈棕红、褐黄等色的高塑性黏土。

其土性特征是液限wL大于55%，湿度状态的垂向变化有明显上部硬下部软的规律，失水后具有较大收缩性，土体中裂隙发育等。

已形成的红黏土，经后期水流搬运，仍然保留着红黏土的基本特征，其wL一般大于45%，称为次生红黏土。

早期研究对红黏土的特征概括为：红黏土成土母岩是碳酸盐类岩石，系由化学风化或残坡积而形成，塑性指数IP大于20，天然含水率接近塑限，天然孔隙比大于1.0，饱和度Sr大于85%以及土的压缩性低等。

在以后的研究中，是基于一些考虑才予以调整的。

关于成土母岩，鉴于在碳酸盐岩分布区内，经常夹杂着一些非碳酸盐类岩石，它们的风化物与碳酸盐类岩石的风化物是混杂的，都构成了这些地段红黏土成土的物质来源，因此，定义红黏土的成土母岩时，把由碳酸盐类岩石扩大为碳酸盐岩系岩石更确切。

提出红黏土是红土化作用的产物，是考虑到“红土化”一词在第四纪地质学、土壤学中早已赋予固有的含义，用它来概括红黏土的成因，既表征了红黏土成土的介质环境、由岩到土的一系列地球化学过程及成土之后新生黏土矿物再演变的全过程，它较之笼统地称之为化学风化或残坡积成因要明确全面得多。

红黏土虽然塑性高，但其中有一部分土的液限和塑限都很高，以致塑性指数与一般黏土、老黏土相近，相关分析表明，液限在反映红黏土特征上比较敏感，故而用wL 取代IP作为反映土性的特征指标。

从wL—e相关图中，对应于wL为45与50时的孔隙比e值为0.9与1.0，因此，只要确定了液限wL值，也就无需再提孔隙比e。

统计表明，红黏土的湿度状态大部分为坚硬与硬塑状，但仍有占总量25%者为可塑、软塑以至流塑状态。

红粘土

裸露的红粘土
红粘土的成土母质是第三纪红色粘土并被埋藏在黄土层下。由于强烈水土流失切割覆盖于其上的黄土层被侵蚀殆尽红色古土壤层出露地表。红色粘土层质地粘重吸水膨胀后水分难以下渗加之所处地形部位坡度较大每届降雨形成地表径流水土流失严重形成滑坡、泻溜和崩塌等重力侵蚀。年复一年侵蚀循环致使土壤发育微弱因形成与黄土母质在形态特征和理化性质上有很大差异的红粘土。
3、土体深厚质地粘重结持紧实孔隙度较低（41%-49%）。
4、胀缩率也很高膨胀率12%-32%收缩率10%-15%渗水性差渗透率低每分钟约0.7毫米重力水渗透深度只有50厘米左右。
红粘土 -
利用改良
红粘土的利用与改良
1、陡坡地红粘土侵蚀严重应恢复和保护植被；已垦殖的陡坡耕地应退耕种植林草控制水土流失。
2、种植绿肥增施有机肥秸秆还田科学施用磷肥可有效地改善土壤的理化性状。
3、复盐基红粘土的土体深厚酸碱度适中盐基饱和矿质养分较丰富是浙江沿海岛屿区重要土壤资源之一。利用状况有三种；一是坡耕地种植大麦、甘薯、玉米和夏类作物。二是林地主要分布在大、中岛屿上栽种黑松、毛竹以黑松为主。黑松较抗风又耐旱、耐瘠适应性强。目前黑松占岛屿林种的93%但宜间套阔叶树以防病虫危害；三是灌丛草地处于半荒芜状态多分布于边远小岛而部分大、中岛屿近村庄处的山坡地亦有小面积的分布。
老红粘土
土种名称：老红粘土
地理分布：零星分布在河北省平泉、邢台、遵化等县、地的低山丘陵下部与山麓平原交接处多为岗坡台地面积：1.3 万亩
海拔：米 500
植被类型：长有酸枣、荆条、白草、狗尾草等。
成土母质;母质为红色粘土。
土壤质地：土壤h7.6—8.5微碱性。阳离子交换量17-28me/100g土。

湘西南高液限红粘土地区地基承载力原位试验研究

湘西南高液限红粘土地区地基承载力原位试验研究
贺春宁，任毅。王宏祥
（湖南省交通科学研究院，湖南长沙４０１）１０５
摘要：室内物理力学试验和性能指标出发，从考虑天然含水率、液塑限，容重，隙率、孔粘聚力、内摩擦角等因素，通过对试验路段的原位试验结果分析，发现红粘土的地基承载力沿
一
Ⅳ∑ 一（２ ∑Ｐ）式中：为直线段的加荷次数。 Ⅳ 对比例界限以前各点，据Ｃ，根Ｐ按式（）正。３校
Ｓ＝ＣＰ（）３
对于比例界限以后各点，按式（）４校正：
图３平板载荷试验Ｐ— Ｓ曲线
Ｓ＝５一Ｓ
第３７卷第２期２１年６月０１
湖
南
交
通
科
技
Ｖ０．７．１３Ｎｏ２
ＨＵＮＡＮＣＯＭＭＵＮＣＩＩＡＴＯＮＣＥＥＡＮＤＴＨＮＯＬＹＳＩＮＣＥＣＯＧ
Ｊｎ２１ｕ．０１
文章编号：０８８４２１）２００ —４１０ —４Ｘ（００ — ７０１０
ｋ１６＋６
４０６
▲ ◎
ｂ
ｋｌ６＋６
３０８
……
ｋ１０＋７
００２
承载力的正确评估对施工过程将产生较大的影响。虽说原位试验还处于经验法阶段，过与室内土Ｊ不
工试验相比，还是有许多优点，工程勘测实践证明，
荷载／Ｐｋａ

红粘土的主要特征

1、液限（wL）大于50%、孔隙比（e）大于
1.0。

2、沿埋藏深度从上到下含水量增加，土质由硬到软明显变化。

3、在天然情况下，虽然膨胀率甚微，但失水收缩强烈，故表面收缩，裂隙发育。

4、红粘土经后期水流再搬运，可在一些近代冲沟，洼谷、阶地、山麓等处堆积于各类岩石上而成为次生红粘土，由于其搬运不远，很少外来物质，仍然保持红粘土基本特征，液限（wL）大于45%，孔隙比（e）大于
0.9。

红粘土是一种区域性特殊土，主要分布在贵州、广西、云南地区，在湖南、湖北、安徽、四川等省也有局部分布。

地貌一般发育在高原夷平面、台地、丘陵、低山斜坡及洼地上，厚度多在5米～15米，天然条件下，红粘土含水量一般较高，结构疏松，但强度较高，往往被误认为是较好的地基土。

由于红粘土的收缩性很强，当水平方向厚度变化不大时，极易引起不均匀沉陷而导致建筑破坏。

红粘土的一般性质
1.天然含水量和孔隙比较高，一般分别为30%～60%和
1.1～
1.7.且多处处于饱和状态，饱和度在85%以上。

2.含较多的铁锰元素，因而其比重较大，一般为
2.76～
2.90.
3.粘粒含量高常超过50%，可塑性指标较高；含水比为
0.5～
0.8，且多为硬塑状态和坚硬或可塑状态；压缩性低，强度较高，压缩系数一般为
0.1 MPa-1～
0.4MPa-1，固结快剪的C一般为
0.04 MPa-1～
0.09MPa-1，内摩擦角一般为10°～18°。

各指标变化幅度大，具有高分散性。

4.透水性微弱，多为裂隙水和上层滞水。

5.红粘土的的厚度变化很大，主要有基岩的起伏和风化深度不同所致。

浅谈高速公路红黏土及高液限土施工方法

浅谈高速公路红黏土及高液限土施工方法摘要：我国西南区域存在大量红黏土及高液限土区域，其土样检测指标高于《公路路基施工技术规范》（JTG/T3610-2019）中所要求的土方路基填筑检测参数值，若放弃该部分土料的使用，则存在弃土、借调土、土方参数值普遍较高等现象，对工程建设的投资目标、经济指标、环水保工作等构成不利影响，为降低建设成本，达到提质增效的效果，通过改善部分路基填方体结构，优化施工工艺，调整施工项目先后，从而保证公路路基填筑质量。

本文基于高速公路红黏土及高液限土施工方法展开论述。

关键词：红黏土；高液限土；施工方法引言我国西南区域的四川、贵州、云南存在大量的红黏土及高液限土地区，根据挖填平衡原则、合理利用土壤资源并减少水土流失的施工原则，应对该类填料充分利用，但此类路基容易存在弹簧、饱水、沉降量大、不易压实等问题，如何利用此类填料进行路基填筑并保证所填筑的路基质量稳定是一个值得探讨的方向。

1.红黏土及高液限土特点红黏土：碳酸盐类岩石在温湿气候条件下经风化和红土化后形成的褐黄、褐红色坡积、残积粘性土。

沿埋藏深度从上到下含水量增加,土质由硬到软明显变化，在天然情况下,虽然膨胀率甚微,但失水收缩强烈,故表面收缩，裂隙发育。

高液限土：液限（100 g 锥试验）超过 50%的细粒土。

由于高液限土颗粒粒径较小，因此毛细水上升高度较大，但速度较慢，又由于其中含有的矿物成分带有较多的负电荷，亲水性强，造成土粒结合水膜厚度较大，而渗透系数较低。

这些表明高液限土中的水分在正常情况下不容易逸出。

并且土不容易压实，其物理特性决定高液限土是一种路基填土的不良材料。

红黏土及高液限土主要检测特征表现为：塑限＞50%，天然含水率远大于最佳含水率，塑性指数≤26，CBR≥3%。

2.使用部位对此类填料进行利用宜用于高速公路下路堤填筑，考虑其含水量大，保水性高，塑限高等特点，应在路堤施工过程中优先施工，以保证其含水充分排除并整体板结，同时，预留充足沉降期（大于6个月或一个雨季），进而保证路基整体稳定，质量受控。

公路高液限土与红粘土路用性能的试验研究

公路高液限土与红粘土路用性能的试验研究作者：谢红梅来源：《中小企业管理与科技·下旬刊》2014年第07期摘要：近年来，我国交通行业已经步入了飞速发展的时期，一条条公路如雨后春笋般应运而生，公路对当地经济发展以及地区之间的经济交流具有深远的意义，因此必须保证公路的施工质量安全，以提高公路的使用性能。

在公路路基施工中，高液限土和红粘土都是在路基填筑中常见的一种特殊土类，由于两者含水量高、粒度小、难压实，如果作为路垫土可能会引起形变和裂缝，非常不利于公路路基的强度和稳定性。

那么高液限土和红粘土是否可以作为公路路基填料一直以来都是广大公路施工企业和科技人员争议的问题。

关键词：公路路基高液限土红粘土路用性能试验0 引言在公路路基填料施工中，由于高液限土含水量高、塑性指数大、成型困难，其压实度难以达到工程设计与质量要求。

但是在土源比较简单的情况下，又不得不用这种土进行路基的填料，为了降低成本，确保质量，提高公路路基的强度与稳定性，本文对公路高液限土与红粘土路用性能进行了试验，研究表明经过改性过后的高液限土与红粘土膨胀性显著减弱，液限与塑造指数降低，可以作为公路路基填料，从而确保了公路路基的稳定性与安全性，延长了公路使用寿命，提高了使用性能。

1 公路高液限土的特性与室内试验数据分析1.1 高液限土的特性与定义按照公路施工标准与工程现场实际地质条件，对某高速公路A 标段与B标段处取得土场土样，并对其含水量、比重、密度、膨胀率、颗粒以及液限与塑性指数等进行了室内试验。

根据试验规程可知，往往液限大于50%、颗粒小于0.074mm且含量大于或等于总质量50%特性的土才能称为高液限土。

根据表1试验结果表明，两处填土膨胀率分为别26%和21%，属于非膨胀土。

根据高液限土塑性分类可知，A和B处土样都属于高液限粉土，其中B处土样液限大于55%，可以判断为红粘土。

1.2 室内试验数据分析对于公路路基强度与稳定性而言，其指标主要包括不同土质类别以及土的状态决定，主要由含水量和密实度等，土的密实度实质就是压实度。

南方湿热地区高液限黏土临界破坏应力室内试验与快速预估模型研究

第52卷第7期2021年7月中南大学学报(自然科学版)Journal of Central South University (Science and Technology)V ol.52No.7Jul.2021南方湿热地区高液限黏土临界破坏应力室内试验与快速预估模型研究张军辉，黄超，张安顺，李崛(长沙理工大学公路养护技术国家工程实验室，湖南长沙，410014)摘要：针对车辆循环荷载作用下路基稳定及耐久性服役问题，以莲株公路升级改造工程为依托，以南方湿热地区常见黏土为研究对象，采用静三轴试验测定不同围压、含水率条件下土样的破坏应力；选用动三轴试验分析不同围压、含水率、应力水平条件下土样的弹塑性力学行为；然后，结合静、动三轴试验结果获得相应工况下临界应力(σcri )；之后，基于三轴试验结果确定σcri 取值准则；最后，建立一种σcri 的快速预估方法。

研究结果表明：破坏应力随围压增大而增大，随含水率增大而减小；当试样处于安定状态时其塑性、弹性应变随着加载过程的进行逐渐趋于定值，当试样进入增量破坏时其塑性应变随加载次数累积持续增加或急剧增大达到峰点值，弹性应变表现为随加载次数累积逐渐增加或不稳定变化；σcri 随围压增大基本线性增大，随含水率增大基本线性减小；选取单次循环荷载周期下−0.3×10−2~0.3×10−2范围的最终弹性应变速率作为σcri 的取值准则；提出综合考虑应力变量、状态变量、基本物理性能指标的σcri 预估模型，并建立模型参数与基本物理性能指标间的经验关系式以实现σcri 的快速预估。

关键词：道路工程；高液限黏土；临界应力；三轴试验；预估模型中图分类号：U416.1文献标志码：A开放科学(资源服务)标识码(OSID)文章编号：1672-7207（2021）07-2221-11Laboratory tests and rapid prediction model of critical failure stress for high liquid limit clay in southern hot and humid areasZHANG Junhui,HUANG Chao,ZHANG Anshun,LI Jue(National Engineering Laboratory of Highway Maintenance Technology,Changsha University of Science &Technology,Changsha 410014,China)Abstract:Aiming at the problem of subgrade stability and durability service under vehicle cyclic loadings,taking收稿日期：2021−04−07；修回日期：2021−05−06基金项目(Foundation item)：国家自然科学基金杰出青年基金资助项目(52025085)；国家自然科学基金资助项目(51927814,51878078)；长沙理工大学研究生建设项目(SJCX202001)(Project(52025085)supported by the the National Natural Science Fund for Distinguished Young Scholars;Projects(51927814,51878078)supported by the National Natural Science Foundation of China;Projects(SJCX202001)supported by the Construction program for Graduate Students of Changsha University of Science and Technology)通信作者：张军辉，博士，教授，博士生导师，从事特殊土工程性质及应用研究；E-mail ：**************DOI:10.11817/j.issn.1672-7207.2021.07.010引用格式：张军辉,黄超,张安顺,等.南方湿热地区高液限黏土临界破坏应力室内试验与快速预估模型研究[J].中南大学学报(自然科学版),2021,52(7):2221−2231.Citation:ZHANG Junhui,HUANG Chao,ZHANG Anshun,et boratory tests and rapid prediction model of critical failure stress for high liquid limit clay in southern hot and humid areas[J].Journal of Central South University(Science and Technology),2021,52(7):2221−2231.第52卷中南大学学报(自然科学版)the upgrade and reconstruction project of Lianzhu Highway as the basis and the common clay in southern hot andhumid areas as the research object,the static triaxial test was used to determine the failure stress of samples at different confining pressures and moisture contents.Then,the dynamic triaxial test was used to analyze the elastic-plastic mechanical behavior of samples at different confining pressures,moisture contents and stress levels.Afterward,combined with the static and dynamic triaxial test results,the critical stress(σcri)under correspondingworking conditions was obtained.Subsequently,the value criterion ofσcriwas determined based on the triaxial testresults.Finally,a fast prediction method ofσcriwas established.The results show that the failure stress increases with the increase of confining pressure and decreases with the increase of moisture content.Then,when the specimen is in a stable state,its plastic and elastic strains gradually tend to a fixed value in the loading process. When the specimen enters into incremental failure,its plastic strain increases continuously or sharply with the accumulation of loading times,reaching the peak value.The elastic strain shows a gradual increase or unstablechange with the accumulation of loading times.Afterward,theσcriincreases linearly with the increase of confining pressure and decreases linearly with the increase of moisture content,and the final elastic strain rate in the range of −0.3×10−2−0.3×10−2during single cyclic loading cycle is selected as the value criterion ofσcri.On this basis,theσcri prediction model considering the stress variable,state variable and basic physical performance index is proposed, and the empirical relationship between model parameters and basic physical performance index is established torealize the rapid prediction ofσcri.Key words:road engineering;high liquid limit clay;critical stress;triaxial test;prediction model在道路与岩土工程领域，路基的塑性变形是研究人员持续关注的热点问题。

红黏土特性研究

红粘土一、概述红粘土一般用来指代世纪晚期中国广大地区广泛堆积的土状堆积物。

在黄土高原地区其不连续分布于上覆黄土之下, 部分地区整合接触。

其下界年龄约8Ma, 即形成于晚、中新世纪, 过去由于其含有较多的三趾马化石而被称之为三趾马红土。

关于其成因, 还存在争议, 一般认同风成说。

和黄土相比, 红粘土没有湿陷性, 但是其在暴露地表时容易龟裂, 成为破碎颗粒。

野外剖面中可见红粘土和钙质结核层交替成层分布。

压实后水稳性较好, 强度较高。

1.定义红粘土是碳酸盐岩系地区, 由石灰岩, 白云岩等(属碳酸盐类岩石)在亚热带温湿气候条件下, 经风化, 残积、坡积或残—坡积所形成并覆盖于基岩上, 呈棕红、褐黄等色的高塑性粘土。

2.分布红粘土广泛分布于我国的云贵高原、四川东部、广西、安徽、粤北及鄂西、湘西等地区的低山、丘陵地带的顶部和山间盆地、洼地、缓坡及坡脚地段。

3.分类其液限大于或等于50%, 上硬下软, 具有明显的失水收缩性, 裂隙发育, 称为原生红粘土；原生红粘土经再搬运, 沉积后仍保留红粘土的基本特征, 液限大于45%的土称为次生红粘土。

从红粘土的形成过程分析可以看出, 由于物质的来源的差异及经历不同程度的红粘土化作用, 形成的红粘土类型不同:一类是各种岩石的残积（或局部坡积）风化壳上部的原生残积红粘土(经过再搬运而形成的, 称为次生红粘土)；（1）一类是非残坡积成因, 在氧化环境中经过搬运、沉积、红粘土化作用而形成的红粘土。

（2）我国分布最广的红粘土有如下几类:（3）花岗岩残积红粘土: 华南各地广泛分布着燕山期花岗岩类, 发育着较厚的红色风化壳, 表层全风化带为残积土。

根据其成分和结构特征, 可分为均质红粘土、网纹红粘土和杂色粘性土, 前两者统称残积红粘土。

（4）玄武岩残积红粘土: 雷州半岛和海南岛北部, 第四纪期间多期大面积喷发的玄武岩, 经分化后, 形成厚薄不等的风化壳, 其表层的红色粘性土就是残积红粘土。

采用T.O.P改良高液限黏土试验研究

公路与汽运
１１１
石灰掺量为３／、０．５Ｔ．Ｐ溶液掺量为１的高液限９％
黏土的特性。
（）掺４石灰、％Ｔ．Ｐ溶液高液限黏土４１Ｏ．特性室内试验。对石灰掺量为４Ｔ．Ｐ溶液掺％、Ｏ．量为１／的高液限黏土进行界限含水率、实及６９击
难以压实。
具体试验方案如下：（）高液限黏土素土基本特性室内试验。对某１高速公路高液限黏土进行界限含水率、实及ＣＲ击Ｂ试验，定其基本特性。确
（）掺４石灰高液限黏土特性室内试验。对２
ＣＲ试验，定石灰掺量为４、．Ｐ溶液掺量Ｂ确ＴＯ．为１的高液限黏土的特性。
３试验结果与分析
３１界限含水率试验结果．根据ＪＧＥ０— ２０《路土工试验规程》Ｔ４０７公ＴＯ１ —２０，用液限和塑限联合测定法，不同１８０７采对改良方案的高液限黏土进行界限含水率试验，验试结果如表１所示。
公路路基的质量控制标准；安对湘南高液限黏土陈
进行了路用填料改良研究；俊结合某新建高速公杨路，出掺加水泥改良高液限黏土的方案。提该文基于前人的研究成果，用高油脂乳化沥采青（Ｏ．）Ｔ．Ｐ改性剂对某高速公路路基高液限黏土

桂武高速公路高液限土(红粘土)路堤填筑技术指南

内部资料桂武高速公路高液限土（红粘土）路堤填筑技术指南湖南省桂武高速公路建设开发有限公司2009年8月目录一、总则 (1)二、高液限土路堤填筑 (1)2.1填筑前的准备 (1)2.2使用高液限土进行路堤填筑的相关要求 (1)2.3高液限土路堤试验路填筑 (3)2.4高液限土路堤填筑控制 (4)2.5高液限土路堤的防开裂及开裂处治措施 (6)2.6质量控制 (7)三、零填、挖方路段高液限土路基 (7)3.1高液限零填、挖方路段路床填料及压实要求 (7)3.2零填、挖方路段防排水措施 (8)编制说明 (10)一、总则1.0.1为适应桂武高速公路高液限土路堤填筑的需要，指导高液限土路堤的合理填筑，确保高液限土路堤工程质量，特制订本指南。

1.0.2 本指南所涉及的高液限土为桂武高速公路大量存在的红粘土及次生红粘土，不包括膨胀土。

1.0.3 高液限土（红粘土）属于特殊土，施工前应熟悉相关文件，加强对高液限土（红粘土）特殊路用特性的认识，作好对相关人员的技术培训。

1.0.4 除本指南外，尚应符合国家现行有关标准、规范的规定。

二、高液限土路堤填筑2.1填筑前的准备2.1.1高液限土路堤填筑前应按设计做好地基处理、清表、斜坡地形开挖反向台阶等基础工作。

2.1.2基底的压实度不小于90％，承载力应不低于设计要求。

2.1.3由于高液限土的天然含水率普遍较高，应采取措施降低填料的含水率。

建议施工单位配备旋耕机作为土料翻晒设备，或采用带挂钩的推土机对取土场坡面土体钩松晾晒。

2.1.4低洼和地下水位较高的路段，应提前开挖纵向及横向排水边（盲）沟，以降低路基范围的地下潜水位及疏干地基，边沟深度可根据地下水位确定，一般不小于50cm，路堤基底应设置排水隔离垫层，厚度为30~50cm的砂砾或碎石等透水性材料，以防止基底毛细水上升进入路堤。

2.2使用高液限土进行路堤填筑的相关要求2.2.1土体基本性质试验项目及技术要求按规定的试验频率和试验方法，进行土粒比重、颗粒分析、液塑限、稠度、击实、CBR等试验，其相关技术要点如下：1. 含水率、密度试验：含水率、密度为取土场原状样的含水率和密度；密度采用体积不小于200cm3环刀测试，不少于3个样（T0107-1993）；含水率采用烘干法测试（T0103-1993）。

湖南省红粘土工程特性及红粘土路基施工

数较小，一般为典型的不透水层。
同种状态的红粘土的各项物理性质指标分布范围较广，离散性
大，说明红粘土的土质均一性较差。与所位地理位置、埋深关系密切。大浏高速1. Nhomakorabea 力学性质
1 红粘土工程特性
从上表可知，湖南红粘土具有下列力学特性：压缩性不高，其压缩系数平均为0.32MPa-1，压缩模量平均为7.5MPa，属于中等或者中等偏低压缩性土；抗剪强度均较高，尤其是粘聚力值较粘性土大得多。
主要内容
一、红粘土工程特性二、高液限红粘土处治与质量要求三、高液限红粘土填方路基处治方法四、高液限红粘土挖方路堑处治方法
1 红粘土工程特性
1.1 成因与分布特征
（1）成因。红粘土液限(WL)大于50，主要为残积、坡积或
坡～残积成因。形成的红粘土经再搬运堆积，仍保留其基本特征且液限大于45的称次生红粘土，一般为冲积、冲洪积成因，其工程性质保留了红粘土的基本特征。
大浏高速
1 红粘土工程特性
湖南地处我国南方，气候潮湿多雨，由于特殊的气候及地质条件，广泛分布着红粘土，其普遍具有“高液限（50%~80%）、高塑性指数（IP>26%）、高天然含水率（30%~45%）”的特点；压缩性不高，属于中等或者中等偏低压缩性土；抗剪强度均较高，尤其是粘聚力值较粘性土大得多；属于具有弱膨胀潜势的膨胀土；具有弱至中等收缩性。高含水率、压实困难、干缩开裂和路用性能不稳定成为红粘土应用的主要障碍。废弃红粘土换填其它好的路基填料需要新征弃土场与取土场，在当前环保要求不断加强和用地日趋紧张的状况下，废弃换填的简单办法将越来越不可行，充分利用红粘土填筑路基是发展的方向与必然趋势。
1.1 成因与分布特征
其基本特征是： ①由地表向下，上部呈坚硬至硬塑状，厚度一般为l0～20m，最厚超过30m，占红土层的大部分。 ②可塑～软塑、流塑状态只占小部分，主要发育于近下伏基岩面的溶蚀沟、槽底部，多呈透镜体状小范围产出。 ③裂隙较发育，常发育网状裂隙，一般可延伸到地下2～3 m，在雨水作用下，易形成滑坍。 ④盆地、谷地、洼地的次生红粘土土层多为软土区。

高液限红粘土路基填筑试验研究及施工控制

高液限红粘土路基填筑试验研究及施工控制摘要：本文通过某高速公路路基工程直接填筑高液限红粘土的试验研究及施工控制，探讨出了高液限红粘土填筑路基的施工工艺及质量控制标准，为今后高液限土填筑路基工程提供参考。

关键词：高液限；红粘土；路基填筑；试验；施工控制1 工程概况某高速公路工程。

根据对该段线路部分钻孔及挖探所取的原状土样进行试验，结果表明均为高液限粘土，特征为收缩后复浸水膨胀，能恢复到原位。

通过调查，发现这些高液限土属于特殊气候地区过湿土，普遍具有“高液限（50%-80%）、高塑性指数（Ip＞26%）、高天然含水率（30%-50%）”的特点。

如果废弃某高速公路沿线大量的高液限红粘土，全部换填处理，不但会增加工程的投资，而且沿线也找不到符合路基填筑要求的土源进行换填，只有高价从外地远运土源或掺灰改良高液限红粘土。

但这些方法均存在环保和成本问题，无法大规模实施。

所以项目施工就不得不采用高液限土作为路基填料。

因此，只有利用高液限红粘土的特性，进行试验段铺筑研究，才能确定高液限红粘土填筑路基合理有效的施工工艺及质量控制标准，才能将高液限红粘土直接用于路基填筑。

2 高液限红粘土的危害高液限土存在种种不利于路堤填筑的因素。

它具有很强的亲水、持水性和很高的可塑性及粘聚性，土体遇水急剧膨胀，失水则严重干缩，高液限土作为路基填料对现场施工的影响比较大。

当含水量高时，此类土常常粘结成塑性很高的巨大团块，很难晾干；当水分散失时，土块坚硬，难于击碎、压实；此类土颗粒小，密度小，压实度难以达到。

直接采用高液限土作为路堤填料引起的病害很多，常见的有以下几种：（1）龟裂：高液限土具有很高的塑性、亲水形和保水性，路基碾压成形后，干燥时随着水分的散失，土体将严重干缩龟裂，其裂缝宽度约1 ～ 2 cm，缝深可达20～50 cm，雨水可通过裂缝直接灌入土体深处，使土体深度膨胀湿软，从而丧失承载能力。

（2）坍塌：高液限土具有极强的亲水性，土体浸水时，体积膨胀，当膨胀受到约束时，土体中会产生膨胀力，当这种膨胀力超过上部荷载或临界荷载时，路基出现严重的崩解，造成路基局部坍塌。

湖南省红粘土工程特性及红粘土路基施工

下方面原因：
（1）在此范围内的红粘土的强度CBR值最高，泡水前后
CBR值差别较小，膨胀量较小，水稳性较好，路基填筑后能够
确保路基的强度与长期稳定性。
（2）在此稠度范围内采取合适压实功，红粘土的CBR强
度一般均能满足规范要求，压缩性较小，路基工后压缩变形较
小。若超出此范围则其CBR值未必能满足规范对填料的要求。
大浏高速
2 高液限红粘土路基填筑分类表
2.1 分类依据
对红粘土的路用性能有影响的因素很多，如：液塑性、粗颗粒含量、含水量（稠度）、土的结构性（原状土与重塑土的性能不同）、击实功、试验方法（湿法与干法不同）等。决定其基本性能的是前三项，即：液塑性、粗颗粒含量、含水量（稠度），因此工程分类表以这三项为基础进行分类。
2
28
2
26
26
24
1.8
24
1.8
最大干密度
最佳含水量
22 20
1.6
22 最20佳含水量
1.6
18
1.4
最18大干密度
16
图3-2 塑指与击实结果的关系 16
1.4
14
1.2
14
1.2
12
28
2 12
10
26
1
含水量
最佳4含5 水量50 55 622024 65 70 75 80 85 90 95
≥90 ≥91
0.85～1.0 根据工期、气候等实际情况确定晾晒至稠度 1.0 以上利用或选择废弃。
<0.85 建议废弃换填。
注：1）膨胀量为 CBR 试验泡水后的平均膨胀量；2）此表为福建省泉州、南平、三明、龙岩等地的 24 高液限土样本的统计汇总分析；3）压实

高液限土和红黏土的水敏感性研究

高液限土和红黏土的水敏感性研究刘顺青;洪宝宁;方庆军;刘鑫【摘要】以分布在广梧高速公路沿线的高液限土和红黏土为试样,通过常规直接剪切试验,测定不同含水状态下高液限土和红黏土的抗剪强度,对比分析含水率对两者抗剪强度的影响.结果表明,高液限土和红黏土的抗剪强度均与初始含水率有明显的相关关系,初始含水率越大,抗剪强度越小;随着含水率的增大,高液限土黏聚力与含水率成指数函数关系形式减小,其内摩擦角则先小幅减小,后急剧减小;随着含水率的增大,红黏土粘聚力变化具有显著的分段性,在某一含水率区段内下降较明显,当含水率接近饱和含水率时,则趋于稳定;红黏土的内摩擦角随着含水率的增加先保持稳定,后急剧减小;土颗粒间胶结物质的不同是导致高液限土和红黏土水敏感性不同的主要原因.%The shear strengths of high liquid limit soil and red clay taken from the Guang-Wu Expressway were measured by direct shear test, and the influences of water contents on shear strengths of the high liquid limit soil and red clay were analyzed. The results indicate that there are negative relationships between the shear strengths and initial water contents of the high liquid limit soil and red clay. With the increase of water content, the cohesion of high liquid limit soil and its water content decreases in exponential form while its internal friction angle firstly decreases by small margin and then sharply declines. Similarly, with the increase of water content, the cohesion of red clay decreases in segments. When the water content approaches saturation moisture content, the cohesion of red clay is stable. The internal friction angle of red clay remains stable at the beginning and then sharply declines with the water content increasing.High liquid limit soil and red clay have different water sensitivities mainly because of the difference in their cementing materials of soil particles.【期刊名称】《深圳大学学报（理工版）》【年(卷),期】2013(030)001【总页数】6页(P78-83)【关键词】岩土工程;高液限土;红黏土;水敏感性;抗剪强度;直剪试验;含水率【作者】刘顺青;洪宝宁;方庆军;刘鑫【作者单位】河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室,南京210098;河海大学岩土工程科学研究所,南京210098;河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室,南京210098;河海大学岩土工程科学研究所,南京210098;河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室,南京210098;河海大学岩土工程科学研究所,南京210098;河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室,南京210098;河海大学岩土工程科学研究所,南京210098【正文语种】中文【中图分类】TU411.2中国正在建设或已经建设的多条高速公路和铁路沿线均不同程度地分布着高液限土和红黏土.高液限土含水量高、液限高、黏粒含量大，难于压实，具有裂隙性，作为路堤填土或路堑土，对高速公路路基的强度和路堑边坡的稳定性而言是一种不良土质［1］;红黏土含水量高、液塑限高、孔隙比较大、裂隙发育，遇水后膨胀量小，失水后剧烈收缩，为黏土［2］.可见，高液限土和红黏土都是工程上的特殊土，均具有显著的水敏感性.目前，国内外许多学者对不同含水率条件下土体的强度特性进行了研究.党进谦等［3］对不同含水率条件下黄土的强度特性进行了试验研究;胡昕等［4］对不同含水率下煤系土的抗剪强度进行了试验研究;丁万涛等［5］研究了含水率对加筋膨胀土强度的影响;赵颖文等［6］对广西原状红黏土的力学指标、胀缩特性与孔径分布随脱湿过程的演化规律进行了较为系统的室内试验研究;王军等［7］对不同含水量下膨胀砂岩的抗剪强度进行了试验研究;杨明等［8］对皖西膨胀土标准吸湿含水率特征进行了研究.迄今为止，有关高液限土的研究主要集中在高液限土作为路堤填料的路用特性和改良措施方面［1，9-13］，有关红黏土的研究主要集中在红黏土的工程力学特性方面［14-15］，但关于高液限土和红黏土在不同含水率条件下的强度特性规律研究较少.因此，加强高液限土和红黏土的水敏性特征的试验研究与理论探讨，不仅对土力学理论的发展有学术价值，同时也是工程实践的需要.对于某一具体工程，土的结构和密度在局部范围内不会有太大的变化，相对而言，含水量的变化对强度的影响要大于其他因素，对工程的影响愈更加明显［5］.本研究通过对取自广梧高速公路河口至双凤段的高液限土、红黏土进行了一系列的直接剪切试验，研究了含水量对高液限土和红黏土抗剪强度的影响，对比分析了高液限土和红黏土的水敏感性，根据研究得到的结论给出了广梧高速公路营运期高液限土和红黏土路堑边坡的处理建议.1 土料及测试方法1.1 土料的基本特征高液限土取自广梧高速公路河口至双凤段第6标段.该高液限土的粒组成分为:粒径＜0.005 mm的颗粒占40.3%，在0.005～0.01 mm的颗粒占14.4%，在0.01～0.05 mm的颗粒占12.8%，在0.05～0.1 mm的颗粒占17.2%，＞0.1 mm的颗粒占15.3%，表明高液限土细颗粒比例较高.原状高液限土的基本物理力学指标为:干密度为1.31 g/cm3;天然密度为1.72 g/cm3;天然含水率为31.0%;孔隙比为1.072;快剪黏聚力为38.0 kPa，内摩擦角为30.0°;液限为 58.3%;塑限为28.5%.红黏土取自广梧高速公路河口至双凤段第4标段.该红黏土的粒组成分为:粒径＞2.0 mm的占2%，粒径在1.0～2.0 mm的占0.9%，粒径在0.5～1.0 mm的占2.2%，粒径在0.25～0.5 mm的占1.67%，粒径在0.075～0.25 mm的占7.06%，粒径＜0.075 mm的占86.17%，表明该红黏土细颗粒比例较高.原状红黏土的基本物理力学指标为:干密度为1.53 g/cm3;天然含水率为25.5%;天然密度为1.92 g/cm3;孔隙比为0.771;快剪黏聚力为52.4 kPa，内摩擦角为22.7°;液限为45.5%;塑限为24.2%.根据岩土工程勘察规范可知［16］，该红黏土为次生红黏土.文献［6］中广西红黏土的天然含水量为47.4%，孔隙比高达1.40，粒径＜2 μm的颗粒比例为61%.1.2 测试方法高液限土制样干密度为1.31 g/cm3，按含水率10%、12%、14%、16%、18%、20%、24%、26%、28%、30%、32%和35%，制备12组试样，每组4个样，上覆压力分别为100、200、300和400 kPa;红黏土制样干密度为1.53 g/cm3，按含水率10.3%、11.5%、13.8%、14.8%、16.8%、19.0%、20.6%、22.0%、23.0%、 24.0%、25.7%和26.5%，制备12组试样，每组4个样，在制样过程中发现，低含水率制作的试样偏硬，高含水率的试样偏软，为避免在低含水率时初级上覆压力偏小，高含水率时初级上覆压力偏大，造成土体溢出，在施加上覆压力的环节中，对于低含水率采用200、300、400和500 kPa的上覆压力，对于高含水率则采用100、200、300和400 kPa的上覆压力.将制备好的试样，分别在不同的垂直压力下，施加水平剪应力，求得破坏时的剪切应力，并根据Coulomb定律确定土样的抗剪强度.直接剪切试验选用南京土壤仪器厂生产的ZJ型应变控制式直剪仪.试验结果见表1.表1 不同含水率高液限土和红黏土的强度指标Table 1 Strength index of highliquid limit soil and red clay under different water contents高液限土含水率/%黏聚力/kPa内摩擦角/(°)红黏土含水率/%黏聚力/kPa内摩擦角/(°)10 71.7 29.2 12 68.4 28.8 14 65.1 28.3 16 61.7 27.9 18 58.4 27.4 20 57.1 27.1 24 54.6 26.4 26 53.3 26.1 28 52.1 25.8 30 47.2 22.6 32 42.2 19.4 35 34.8 14.6 10.3 761 52 11.5 535 51 13.8 374 50 14.8 349 50 16.8 257 50 19.0 205 50 20.6 154 49 22.0 112 30 23.0 43 25 24.0 42 23 25.7 40 20 26.5 38 152 试验结果分析2.1 含水率对黏聚力的影响图1给出了高液限土和红黏土的黏聚力与含水率的关系曲线.由图1可见，随着含水率的增加，高液限土和红黏土的黏聚力总体上均呈减小趋势，但变化趋势具有较大差异.赵颖文等［6］通过直剪试验得出广西原状红黏土的黏聚力随着含水率的降低呈现先增大、后减小的变化，这与本研究红黏土黏聚力随含水率的变化有所区别.区域的不同导致两处红黏土物理力学性质的差异可能是两者黏聚力变化趋势不同的主要原因.高液限土黏聚力与含水率间的回归关系近似用指数函数表示为红黏土黏聚力与含水率之间的回归关系近似用指数函数表示为其中，c为黏聚力;w为含水率.一般认为，土的黏聚力主要来源于土粒间的相互吸引、水膜联结及颗粒间的胶结等［17］，其中土颗粒间的水膜联结和胶结作用对黏聚力的产生具有重要作用，而水膜联结与胶结作用都与含水率有较大关系，因此土的黏聚力随着含水率的不同变化较大.随着含水率的增加，土粒表面扩散层弱结合水膜增厚，粒间距离增大，连结力逐渐减弱，直到土体饱和水膜联结完全丧失［18］.颗粒间的胶结作用主要来源于土料本身，亦即在矿物的溶解和重析出过程中生成的［19］，这些物质只有当土中的自由水增加到某数值后，颗粒间的胶结物才开始被溶蚀，颗粒胶结作用才逐渐丧失.不难看出，只要土体含水率发生变化，水膜联结作用就会与之响应，而胶结作用只有当土体含水率超过某数值后才会逐渐减小，且不能恢复.因此，随着含水率的增大，土体黏聚力的减小趋势具有分段性.高液限土黏聚力减小的分段性不明显，主要是因为该土黏粒比例高，土体比表面积大，水膜联结作用相比胶结作用更为显著.而红黏土的黏聚力减小具有明显的分段性，在含水率为10%～20%这一区段黏聚力下降最为明显，黏聚力下降了近80%，在含水率为23%接近饱和时，黏聚力已相对稳定，波动不明显.主要是因为红黏土以游离氧化铁的胶结为主要的胶结形式，游离氧化铁与黏土矿物相互吸附，以包膜形式分布在黏土矿物团粒周围，对团粒起到牢固胶结作用，当含水率达一定值时，胶结连结就会骤然破环，黏聚力明显下降.图1 高液限土和红黏土的黏聚力与含水率的关系Fig.1 Curve of cohesion and water content of high liquid limit soil and red clay2.2 含水率对内摩擦角的影响图2给出了高液限土和红黏土的内摩擦角与含水率的关系曲线.从图2可以看出，含水率变化对高液限土和红黏土的内摩擦角影响都较大.赵颖文等［6］通过直剪试验，发现广西原状红黏土的内摩擦角随着含水率的降低呈先增后减趋势，这与本研究红黏土的变化趋势稍有不同，主要原因与黏聚力相似.高液限土的内摩擦角与含水率之间的回归关系近似用分段函数表示为红黏土的内摩擦角与含水率之间的回归关系近似用分段函数表示为其中，φ为内摩擦角;w为含水率.图2 高液限土和红黏土的内摩擦角与含水率的关系曲线Fig.2 Curve of internal friction angle and water content of high liquid limit soil and red clay当高液限土的含水率从10.0%增至35.0%，其内摩擦角在29.2°到14.6°之间变化;而当红黏土的含水率从10.3%增至26.5%，其内摩擦角在52°到15°间变化.随着含水率的增加，高液限土和红黏土的内摩擦角都具有显著的分段性特征，但两者分段点的含水率具有较大差异，高液限土的内摩擦角分段点的含水率接近其塑限，而红黏土的内摩擦角分段点的含水率在20%左右，小于其塑限.土的内摩擦角与土的颗粒结构、大小、形状及密实度密切相关［17］.高液限土具有一定的吸水膨胀和失水收缩的特性，含水率的变化导致高液限土的结构、大小和密实度发生变化，进而导致高液限土内擦角减小或增大.红黏土吸水膨胀量小，失水收缩量大，含水率的变化也会导致其结构、大小和密实度发生变化.同时由于红黏土中游离氧化铁的胶结作用形成了一定的团粒结构，随着含水率变化幅度的增大，团粒结构在水体的润滑作用下孔隙结构逐渐增大，咬合度逐渐降低，宏观表现为内摩擦角的减小.另一方面，从基质吸力的角度来说，随着红黏土饱和度的逐渐增大，原有的负孔隙水压力逐渐减小，表面张力逐渐消失，在表面张力作用下的颗粒与颗粒间的挤压作用也随之逐渐消失，作用在团粒表面的正应力减小，相应的摩擦作用也就减小［20］.2.3 含水率对抗剪强度包线的影响图3给出了不同含水率下高液限土的抗剪强度包线.图4给出了不同含水率下红黏土的抗剪强度包线.从图3和图4可以看出，高液限土和红黏土的抗剪强度均与初始含水率有显著相关，含水率越大抗剪强度越小.同时，随着初始含水率的增加两类土的抗剪强度的降低趋势具有显著的阶段性:先小幅降低，后急剧降低，但两类土变化趋势转换点对应的含水率有较大差异.高液限土约为30%，红黏土约为22%，这主要是两者土颗粒间的胶结物质不同引起的.图3 不同含水率下高液限土的抗剪强度包线Fig.3 Shear strength envelope of high liquid limit soil under different water contents图4 不同含水率下红黏土的抗剪强度包线Fig.4 Shear strength envelope of red clay under different water contents3 讨论高液限土和红黏土的抗剪强度都具有比较明显的水敏感性，虽然都属于黏性土，但由于土颗粒间的胶结物质不同，两者表现出不同的规律性.广梧高速公路河口至双凤段高液限土主要以路堑边坡和路堤地基土的形式出现，而红黏土则主要以路堑边坡的形式出现.目前，广梧高速公路已进入营运阶段，由于含水率变化对高液限土和红黏土的抗剪强度有显著影响，为保证营运期路堑边坡的稳定性，必须采取措施减少高液限土和红黏土含水率的变化.根据本文试验结果，对广梧高速公路河口至双凤段的高液限土和红黏土路堑边坡，给出以下处理建议:①高液限土表层失水速率比内部快，表层易出现硬壳层和裂缝，应采取措施防止高液限土边坡与大气环境直接接触，并定期做好边坡的现场踏勘，发现裂缝应及时封堵，防止雨水灌入使边坡土体强度降低，从而引发滑坡;② 红黏土表层由于无定形铁结晶所形成的硬壳层的缩胀性质容易形成裂缝，裂缝的存在破坏了土体的完整性，增大了土体的渗透性，同时为雨水进入边坡体内提供了通道，而红黏土的强度又具有显著的水敏感性，所以裂缝的存在影响了边坡的稳定性.对于已经处于营运期的红黏土路堑边坡，应做好表层防水，建立相应的排水系统，并定期进行现场踏勘，发现裂缝应及时封堵;③ 在边坡稳定性计算中，高液限土黏聚力可按指数函数形式取值.高液限土的内摩擦角按分段形式取值:含水量小于塑限时，直线变化率较小;含水量大于塑限后，直线变化率较大;④在边坡稳定性计算中，红黏土黏聚力可按指数函数形式取值.红黏土的内摩擦角按分段形式取值:小于某含水量时，视为常数;大于该含水量时，按与含水量成指数关系取值.结语综上研究可知:① 高液限土和红黏土的抗剪强度均与初始含水率明显相关，初始含水率越大抗剪强度越小;② 随着含水率的增大，高液限土黏聚力与含水量成指数函数关系形式减小，其内摩擦角则先小幅减小，后急剧减小;③ 随着含水率的增大，红黏土黏聚力变化具有显著的分段性:在某一含水率区段内下降最为明显，当含水率接近饱和含水率时，则趋于稳定.红黏土的内摩擦角则随着含水率的增加先保持稳定，后急剧减小;④ 土颗粒间胶结物质的不同是导致高液限土和红黏土水敏感性不同的主要原因.参考文献 /References:［1］ Zeng Jing，Deng Zhibin，Lan Xia，et al.Experimental study on properties of high liquid limit soil and red clay of Zhucheng Highway ［J］. 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SPSS软件在红粘土性质指标统计分析中的应用_易庆波

性质、水理性质比较差; 粘聚力、内摩擦角的平均数较大 , 压缩系数、压缩模量的平均数较小 , 说明其强度较高、压缩性较低, 力学性质比较好。 2 2 探索性统计分析 SPSS 软件的探索性统计主要是统计某变量的均值置信区间。某变量均值置信区间主要反映的是该变量的常见变化范围
[2]
。由于收集的数据量大,
0. 746 - 0. 182 - 1. 138 - 0. 011 0. 292
- 0. 229 2. 298
60. 029 - 0. 188 - 0. 520 - 0. 233 - 0. 059 5. 481
通过观察发现贵阳市红粘土物理力学性质指标具有以下统计规律 : 1) 含水率、饱和度、液限、塑限、塑性指数、内摩擦角、粘聚力、压缩模量这 8 个指标的全距、标准差、方差值都较大, 说明红粘土这 8 个物理力学性质指标变化幅度较大 , 分布较离散; 而密度、比重、孔隙比、液性指数、含水比、液塑比、压缩系数 7 个指标变化幅度小 , 分布比较集中。 2) 饱和度和内摩擦角的峰度值较大 , 其余指标的峰度值都接近于零, 说明除饱和度和内摩擦角以外, 其余指标的统计分布近似呈正态分布状态。从偏度值来看, 内摩擦角和压缩模量这 2 个指标的统计分布呈偏态。 3) 该地区红粘土含水率、饱和度、孔隙比、塑限、液限、塑性指数的平均数都比较大, 说明其物理
基金项目 : 2010 年贵州大学国家大学生创新性实验计划基金项目 ( 贵大国创字 2010029) 。作者简介 : 易庆波 ( 1988- ) , 男 , 研究生 , 勘查地质与工程专业。收稿日期 : 2011- 09- 02

高液限、高塑性指数土的工程性质及应用 2

高液限、高塑性指数土的工程性质及应用摘要：本文提出高液限、高塑性土施工性能评价和改善方法，研究影响承载比的主要因素和获得最佳强度的压实控制方法，对高液限、高塑性土作为路基填料的应用提出建议。

关键词：高液限土塑性指数施工性能承载比压实控制1.概述细粒土按塑性图进行分类，区分了高液限和低液限土。

高液限土是指液限大于50%的土，包括高液限粘土和高液限粉土。

在塑性图上，有两类区域性特殊土：膨胀土，大多数为高液限粘土，液限大于50%，位于A线以上；红粘土，大多数为高液限粉土，液限大于55%，位于A线以下。

这里的高液限土，不包括膨胀土，膨胀土的性质比较特殊和复杂，用液限高低还不能说明其性质。

在塑性图上，A线区分了塑性指数的相对高低，高塑性指数土的含义不很明确，在公路路基工程中，塑性指数大于26被认为是高塑性的，作为不适用材料需要处理。

高液限土主要分布在北纬35度到南纬35度之间，在我国分布于北纬32度以南即长江流域以南地区。

我国的西南、中南和华东地区，碳酸盐岩类风化高液限土分布面积为108万km2，其中云贵高原2/3以上地区分布有碳酸盐岩高液限土。

我国广东雷州半岛和海南岛北部，分布有约5000 km2的玄武岩残积高液限土，云南东部、中部和南方其它地区也零星分布有玄武岩残积高液限土。

我国花岗岩广泛分布地区的南方江西、湖南、广西、浙江、福建、广东和海南七省区，约1/6面积分布有花岗岩残积高液限土。

此外，在南方一些高温、潮湿地区，还分布有网裂高液限土。

西部地区特别是西南地区的公路建设，必然会遇到大量的高液限土的问题，高液限土路基稳定问题更是长期困挠这些地区公路建设的重大问题。

现行《公路路基施工技术规范》限制高液限土的使用，规定液限大于50%，塑性指数大于26的高液限土不能直接用于路基，必须采取符合设计要求的措施，检查合格后方可使用。

但是，规范没有具体的设计措施，只提出了潮湿多雨地区，土的液限大于40%，塑性指数大于18，通过晾晒使土的稠度大于1.1有困难时，可采用轻型压实控制标准，并规定了使用范围。

高液限土的工程特性试验分析

高液限土的工程特性试验分析【摘要】昌樟（南昌—樟树）高速公路沿线高液限土分布较广，为对其进行有效利用，需要充分掌握其工程特性。

为此，选取了典型土样进行工程特性试验研究分析，主要分析了高液限土的不同含水率、压实功与压实度的关系；土的不同含水率、不同击实功作用下土样的CBR值的变化规律；不同击实功作用下，土样的CBR浸水膨胀量随含水率的变化规律。

【关键词】高速公路；高液限土；工程特性高液限土属于一种特殊粘土，普遍具有“高液限、高塑性指数、高天然含水率”等特征，故从工程处治角度看属于一种难以对付的“问题”土，高液限土在江西省腹部范围十分广泛，昌樟（南昌—樟树）高速公路沿线也不例外，设计土方量大（据估计沿线高液限土约1.02×107m3 ）。

为确保工程质量和工期, 降低工程造价, 需采取切实可行的方法对沿线高液限土进行合理处治并加以利用。

为了对高液限土进行科学处治, 首先必须全面了解高液限土的工程力学特性, 为此, 选取了昌樟高速公路沿线两处典型土样进行工程特性试验研究分析。

试验方法与试验项目高速公路要求路基具有较高的强度与稳定性,路基的压实是为了保证其强度。

室内试验的目的是基于高液限土的特殊性, 在以往研究成果的基础上弄清高液限土的含水率、击实功、压实度、膨胀量和强度之间的相互关系, 为实体工程试验与工程施工提供必要的依据。

由于高液限土的细粒含量大，其内部胶凝物质（Fe2O3·nH2O，SiO2·nH2O 等）中包含结合水，结合水是物质颗粒的组成部分，不同于普通土的自由水，高液限土烘干后破坏了结合水与颗粒间的结合力与分子结构，失水后具有不可逆性，即失水后其胶凝作用不可恢复。

因此湿法制件与干法制件得到的试验结果有一定的差距（表1）。

同等条件下击实试验最大干密度湿法小于干法，最佳含水率湿法大于干法。

昌樟高速公路地处亚热带气候区，全年气候温和湿润，年平均降雨量在1500～1700mm，现场土的天然含水量在30% ～35%，远高于最佳含水量，须晾晒降低含水率后进行分层碾压施工，因此采用湿法制件更符合实际施工过程。

高速公路红粘土路基填筑施工技术

高速公路红粘土路基填筑施工技术［摘要］针对红粘土液限高，随含水量的增加压实强度显著降低的特性，严格控制填筑土层厚度、最佳含水量及选择合理碾压机具，优化碾压遍数直接进行路基填筑，能达到路基压实强度的要求; 通过对红粘土掺入合理级配的碎石进行改良施工，抑制红粘土路基遇水变形大、土体强度大幅降低等病害，能保证红粘土路基的填筑质量。

红粘土路基填筑与改良措施可为今后的红粘土路基处治提供借鉴，具有重要的现实意义。

［关键词］路基; 红粘土; 碎石改良; 包边处理前言：湖南某高速公路项目地处湖南省南部，沿线多红粘土，是本项目的一大特色。

红粘土的显著特点就是液限较高，一般都在60%以上，按照路基施工规范的规定，是不适合于做路基填料的。

但由于红粘土数量太大，又因造价原因，不可能全部换填或改良，因此，该项目的红粘土直接填筑及在96区进行部分改良，也就成为了一种必然。

本文就红粘土的特点、红粘土施工及碎石土改良提出个人浅见。

1 红粘土的特点红粘土在物理力学性质指标、矿物成分与工程力学特性等多方面与膨胀土有相似之处，主要是由于第四纪季风环流形成以来，在热带－亚热带高温湿条件下经历了复杂的红土化过程而形成的，具有较高的粘粒含量、天然含水量、孔隙比与液塑限，却具有明显优于膨胀土的力学特性。

红粘土具有2种特殊性质: ①厚度变化很大，而且因为发育较多的网状裂隙，破坏了土体结构的完整性，促使地下水在土层中活动，降低了土体强度，一般愈往深处土体愈益变软，因此红粘土的结构和强度在水平方向和垂直方向都有很大的不均匀性; ②通常它有较强的胀缩性，因此造成不同程度的胀缩灾害。

有的地区红粘土浸水膨胀后的体积比在天然含水量状态下的体积增加15%，膨胀力可达0.18×106Pa。

红粘土表层常含有机质，下部逐渐过渡到基岩，二者接触面常成为软弱结构面; 特别是在地势低洼处常有地下水集聚，使红粘土呈软塑和流塑状态，强度降低，压缩性增大，除了对地基不利外，若处于斜坡L 则常沿接触面发生滑动。

不同含水率红粘土的抗剪强度试验研究韦美富

不同含水率红粘土的抗剪强度试验研究韦美富发布时间：2021-08-09T08:14:35.983Z 来源：《防护工程》2021年12期作者：韦美富[导读] 红黏土广泛分布在我国西南地区，具备高液限、上面坚硬下面软弱的特点。

按照岩土工程勘察规范的基本规定，红黏土被看做是一号特殊的土质。

广西壮族自治区水利电力勘测设计研究院有限责任公司 530023摘要：文章在阐述广西地区红黏土分布情况的基础上，结合红黏土的物理性能，对其抗剪强度和含水率的关系问题开展试验探究。

经过实验研究发现，伴随含水率的增加，红黏土的抗剪强度和凝聚力会减少，剪切变化也会使得红黏土的土地遭受破坏。

关键词：广西；红黏土；物理性能；含水率；抗剪强度红黏土广泛分布在我国西南地区，具备高液限、上面坚硬下面软弱的特点。

按照岩土工程勘察规范的基本规定，红黏土被看做是一号特殊的土质。

在对红黏土物理性能深入分析之后发现，引起红黏土土质变化和特点呈现的原因是含水率。

为了能够增强红黏土的强度，文章结合广西地区红黏土的物理性能和分布情况，就不同含水率对红黏土抗剪强度的影响问题进行探究。

一、广西地区红黏土分布情况广西属于亚热带季风气候，最高气温为40摄氏度，最低气温为零下2摄氏度，年平均降雨量为1304mm，平均风速为每秒1.9m，降雨在时空上分布不均匀，年平均日照为1506h。

整个地区的地貌呈现出盆地状态，中间低两边高，岩溶平原盆地、低山丘陵是地区的基本地貌。

受广西地貌的影响，红黏土在该地区广泛分布，颗粒之间的结构粘结性较强，土质具备较强的力学强度和较低的压缩性能。

在开挖扰动之后的红黏土力学性能会发生较大的变化。

为了能够减少红黏土力学性能的变化，需要在分析其物理性能的基础上对其开展抗剪强度实验。

二、红黏土的基本物理力学性能分析（一）基于物理力学性能的试验指标获取选择广西地区的红黏土作为研究对象，红黏土中含有大量的铁铝质、硅质酸性水胶体，伴随风化现象的发生胶体内部的重组性能增强。

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Ｈｉｇｈｗａｙ，ｍａｈｅｔｍａｔｉｃｓｔａｔｉｓｔｉｃｓａｎｄｄａｔａａｎａｌｙｓｉｓｗｅｒｅａｄｏｐｔｅｄｔｏｃｌｃａｕｌａｔｅｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｉｏｎｃｏｅｆｉｃｉｅｎｔｏｆｉｎ；高液限
中图分类号：Ｕ４５１文献标识码：Ａｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．０２５３－６０９９．２０１３．０２．００８文章编号：０２５３—６０９９（２０１３）０２— ００３１ —０５
ＪＩＡＮＧＸｉｎ，ＨＥＪｉａｎ — ｑｉｎｇ，ＬＵＯＷａｎ
（Ｈｔｔｎ４ｆｔｎＵｎｉｖｅｎｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｘｉａｎｇｔａｎ４１１２０１，Ｈｕｎａｎ，Ｃｈｉｎａ）
ｉｎｔｅｒｖｌａｏｆｈｅｔｐｌａｓｔｉｃｉｔｙｉｎｄｅｘｗｅｒｅｏｂｔａｉｎｅｄｆｏｒｈｉｓｈｌｉｑｕｉｄｌｉｍｉｔｒｅｄｃｌａｙｉｎＳｏｕｈｅｔｒｎＨｕｎａｎｓａ６４．２～６７．０，１．０９～１．１４，
限、孔隙比、塑性指数的置信区间分别为６４．２～６７．０、１．０９～１．１４、３２．９～３５．３。建立了各物理力学指标之间的相关性经验公式。
研究结果可为湘南地区红粘土路基的设计、施工提供有益参考。
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＢａｓｅｄｏｎｔｈｅｄａｔａｆｒｏｍｇｅｏｔｅｃｈｎｉｃｌａｔｅｓｔｏｎｈｉｇｈｌｉｑｕｉｄｌｉｍｉｔｒｅｄｃｌａｙｒｆｏｍＣｈｅｎｚｈｏｕｒｏａｄｓｅｃｔｉｏｎｏｆＸｉａｃｈｅｎｇ
（湖南科技大学，湖南湘潭４１１２０１）
摘
要：基于厦成高速公路湖南郴州段高液限红粘土土工实验数据，采用数理统计分析理论，计算了高速公路沿线高液限红粘土
抗剪强度、天然含水率、天然密度等指标的变异系数、峰度、偏度、置信区间和标准值等概率特征值，得出湘南地区高液限红粘土液
第３３卷第２期２０１３年ｏ４月
矿冶工
ⅣⅡＮⅡ岷
程
Ｖ０１．３３№２Ａｐｒｉｌ２０１３
ＡＮＤＭＥＴＡＬＬＵＲＧＩＣＡＬＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ
湘南地区高液限红粘土土性指标概率统计分析①
蒋鑫，贺建清，罗婉
３２．９～３５．３，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｔｈｅｅｍｐｉｉｒｃｌａｆｏｒｍｕｌａａｍｏｎｇｅａｃｈｐｈｙｓｉｃｌａｉｎｄｅｘａｎｄｍｅｃｈｎｉａｃａｌｉｎｄｅｘｗａｓｄｅｄｕｃｅｄ．ＴｈｏｓｅｒｅｓｅａｒｃｈｒｅｓｕｌｔｓｒｅａｉｎｓｔｒｕｃｔｉｖｅｏｒｆｄｅｓｉｇｎａｎｄｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆｓｕｂｇｒａｄｅｆｉｌｌｅｄｗｉｔｈｒｅｄｃｌａｙｉｎＳｏｕｔｈｅｒｎＨｕｎａｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｇｅｏｔｅｃｈｎｉｃｌａｅｎｇｉｎｅｅｉｒｎｇ；ｓｏｉｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｉｎｄｅｘｅｓ；ｒｅｄｃｌａｙ；ｈｉｇｈｌｉｑｕｉｄｌｉｍｉｔ
ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｓｈｅａｒｓ￣ｅｎｇｔｈ，ｎａｔｕｒａｌｍｏｉｓｔｕｒｅ，ｎａｔｕｒａｌｄｅｎｓｉｔｙ，ａｓｗｅｌｌａｓｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｋｕｒｔｏｓｉｓ，ｓｋｅｗｎｅｓｓ，ｃｏｎｉｆｄｅｎｃｅｉｎｔｅｒｖａｌｓａｎｄｓｔａｎｄａｒｄｖｌｕａｅｆｏｒｈｉｓｈｌｉｑｕｉｄｌｉｍｉｔｒｅｄｃｌａｙ．Ｔｈｕｓ，ｔｈｅｌｉｑｕｉｄｌｉｍｉｔ，ｐｏｒｅｒａｔｉｏ，ｃｏｉｄｆｎｅｎｃｅ
ＰｒｏｂａｂｉｌｉｔｙＳｔａｔｉｓｉｃｔＡｎａｌｙｓｉｓｆｏｒＳｏｉｌＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓＩｎｄｅｘｅｓｏｆＨｉｇｈＬｉｑｕｉｄＬｉｍｉｔＲｅｄＣｌａｙｉｎＳｏｕｔｈｅｒｎＨｕｎａｎ