膨胀土加固改良技术

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改良膨胀土路基施工关键问题初探

改良膨胀土路基施工关键问题初探

改良膨胀土路基施工关键问题初探摘要:我国的膨胀土分布广、面积大,在高速公路路基施工中,常常会遇到膨胀土。

石灰改良膨胀土技术作为路基土质改良方法之一,近年来应用十分广泛。

本文分析了膨胀土改良机理和改良膨胀土路基施工技术,并重点探讨了改良膨胀土路基施工关键问题。

关键词:改良膨胀土;路基施工;关键问题一、膨胀土改良机理膨胀土是一种具有膨胀性矿物成分包含蒙脱石及伊利石、高岭石、绿泥石等亲水性的高塑性粘土。

膨胀土应是土中粘粒成分只要由亲水性矿物组成,同时具有显著的吸水膨胀和失水收缩两种变形的粘土。

具有较大往复膨胀变形的高塑性粘土。

由于膨胀土的液限、塑限、塑性指数较大,压缩性偏底,在天然含水量的情况下较坚硬,容易被施工人员忽视,一但遇水就膨胀,强度骤减;失水就干缩,形成裂隙,对工程建设潜在着严重的破坏性,很容易产生流坍、坍塌、滑坡、开裂、膨胀、松散、剥落等病害。

且治理难度相当大。

因此在施工阶段就应采取措施,防止病害的发生。

石灰改良膨胀土技术作为路基土质改良方法之一,近年来应用十分广泛。

石灰作为膨胀土的改性材料有很多优点:改性效果明显,消除胀缩性和提高强度两者兼得;尤其是石灰改良膨胀土作为一种稳定固化土,具有较高的承载力、抗剪强度和良好的水稳定性,一般主要用于承受抗弯作用的道路和机场跑道的基层和底基层,以及建筑物的地基处理。

由于石灰资源丰富,成本较低,且石灰改良土可显著提高土工结构的可碾压含水量,有效缩短施工周期。

因此,石灰改良膨胀土做路基填料,在近几年来高速公路填筑工程中得到了广泛应用。

二、改良膨胀土路基施工技术(一)基底处理将路基范围内原地面表层的种植土、草皮都予以清除,清除深度不小于15cm,如遇树根,应全部挖除并将坑穴填平;基底清理完毕后应立即压实;在深耕(>30cm)地段,必要时应先将土翻松、打碎,再整平、压实。

为确保基底的强度和稳定性,用轻型动力触探仪或K30进行基底承载能力合格性检验;做好临时排水系统,保证施工期排水畅通。

外加剂改良膨胀土试验研究

外加剂改良膨胀土试验研究

外加剂改良膨胀土试验研究贾延安 1张洋 1黄闪闪 1郝朝伟 2*1.安徽省公路桥梁工程有限公司 安徽合肥 230031;2.交通运输部公路科学研究院 北京 100088摘要: 以江淮地区弱膨胀土为研究对象,选取胀缩总率为评价指标,研究水泥、石灰、玄武岩纤维和固化剂4种改性材料对膨胀土改良效果的影响,并对水泥、石灰改良膨胀土的抗剪强度进行了研究。

试验结果表明:随着外加剂掺量提高,改良土的胀缩总率逐渐减小,且趋势减缓。

同等掺量下,石灰改性效果优于水泥,固化剂和玄武岩纤维改性效果不明显。

随着外加剂掺量增加,改良土的黏聚力和内摩擦角逐渐增大,趋势减缓;同等掺量下,石灰改性土的抗剪性能优于水泥改性土。

关键词: 膨胀土 外加剂 膨胀潜势 抗剪强度中图分类号: TU411文献标识码: A文章编号: 1672-3791(2024)04-0139-04Experimental Study on the Improvement of Expansive Soil withAdmixturesJIA Yan'an 1ZHANG Yang 1HUANG Shanshan 1HAO Chaowei2*1.Anhui Road and Bridge Engineering Co., Ltd., Hefei, Anhui Province, 230031 China;2.Research Institute ofHighway, Ministry of Transport, Beijing, 100088 ChinaAbstract: Taking weak expansive soil in the Jianghuai area as the research object and selecting the total swelling-shrinkage percentage as the evaluation index, this paper studies the impact of the improvement effect of the four modified materials of cement, lime, basalt fiber and curing agent on expansive soil, and also studies the shearing strength of cement and lime improving expansive soil. The test results show that with the increase of admixture con⁃tent, the total expansion and contraction rate of improved soil decreases gradually with a slowing trend, that under the same dosage, the modification effect of lime is better than that of cement, and the modification effect of curing agent and basalt fiber is not obvious, that with the increase of admixture content, the cohesion and internal friction angle of improved soil gradually increase with a slowing trend, and that under the same dosage, the shearing perfor⁃mance of lime-modified soil is better than that of cement-modified soil.Key Words: Expansive soil; Admixture; Expansion potential; Shearing strength1 背景介绍膨胀土是一种遇水膨胀、失水收缩,并能反复胀缩变形的特殊黏性土,其主要由强亲水性黏土矿物成分如蒙脱石和伊利石等组成,具有较强的胀缩特性和裂隙性。

工程地质知识:膨胀土地基处理之土质改良法.doc

工程地质知识:膨胀土地基处理之土质改良法.doc

工程地质知识:膨胀土地基处理之土质改良法
土地改良法分为物理改良法、化学改良法以及综合改良法。

其中,物理改良法是在膨胀土中添加其他非膨胀性固体材料,通过改变膨胀土原有的土颗粒组成级配,从而减弱膨胀土的胀缩能力,达到改善其工程特性的。

化学改良法包括使用:
1.石灰,石灰能有效抑制膨胀土的胀缩趋势,又具有经济与实施方便的优点,在工程界应用十分普遍。

2.水泥土,是用土料、水泥和水经过拌和的混合物,应用于膨胀土地区的衬砌尤其广泛。

水泥土与石灰土的不同之处在于,前者的早期效应比后者明显,且水泥可产生更大的凝聚作用,引起的凝聚反应使黏土层之间的胶结力增大,从而使土处于更加稳定的状态,其强度和耐久性比石灰土提高幅度更大,但就膨胀而言,石灰是更好的稳定掺合剂,水泥用于加固膨胀土的掺入量一般为4%6%。

3.ncs固化剂,施工实践表明,ncs固化剂具有较强的吸水性和显著提高土体强度的作用,以及固化土具有较好的水稳定性和冻融稳定性,在天然含水量较高的地区,采用6%10%的ncs固化剂处理膨胀土,其收缩性小于石灰土,与采用石灰土处理土基及用石灰土作底基层相比,提高了路基、路面的整体强度,且在工程的管理、运输使用和配制混合料等方面都比常用的消石灰或生石灰方法简便,可以明显提高工程质量和加快施工进度,并易于控制密实度及均匀性,对施工操作人员与周围环境污染影响甚微,值得推广应用。

4.压力喷注灌浆,压力喷注灌浆加固膨胀土是通过灌浆压力作用,
充分利用膨胀土中存在的大量裂隙,将化学改良剂或胶凝材料配制成一定浓度的浆液注入土体的裂隙和孔隙中,使浆液与土发生一系列的物理化学反应,达到土体改性、加固、抑制膨胀性的目的。

高含水膨胀土基础改性处理施工工法

高含水膨胀土基础改性处理施工工法

高含水膨胀土基础改性处理施工工法高含水膨胀土基础改性处理施工工法一、前言高含水膨胀土是指在湿润条件下,土壤中含有较高含水量,其含水量超过了土壤颗粒自身吸水能力,导致土壤体积膨胀的现象。

这种土壤具有较强的膨胀性和收缩性,对建筑物的基础稳定性和工程施工的安全性造成了严重威胁。

为了解决高含水膨胀土地基的问题,需要采用一种有效的改良工法,对土壤进行改性处理。

二、工法特点高含水膨胀土基础改性处理施工工法的特点主要表现在以下几个方面:1. 综合改良效果明显:该工法采用多种改良措施的组合,综合改良效果明显,能够有效降低土壤的膨胀性和收缩性。

2. 工程施工工艺简单:采用的改良方法和施工步骤相对简单,适应范围广,操作容易,能够提高施工效率。

3. 施工过程环境友好:改良过程中所使用的材料环保性好,对环境污染小,符合可持续发展的要求。

4. 工程成本较低:相对于其他改良工法,该工法所需的材料成本较低,能够有效降低工程的总体成本。

三、适应范围高含水膨胀土基础改性处理施工工法适用于以下情况:1. 地下水位较高的区域;2. 地表容易积水的地区;3. 有大规模厂房、仓库等建筑的场所;4. 城市基础设施建设中需要改造的老基础;5. 对地基稳定性要求较高的工程。

四、工艺原理该工法的实际工程应用是基于以下原理:1. 通过加入改良材料,改变土壤中含水量和颗粒间的结构,减少土壤的膨胀性;2. 采用适当的施工技术,使改良材料均匀混合在土壤中,实现土壤的均质改良;3. 通过材料的化学反应作用,形成稳定的改良产物,提高土壤的抗膨胀和抗剪切强度。

五、施工工艺高含水膨胀土基础改性处理施工工法包括以下几个施工阶段:1. 前期准备:了解工程地质状况、水文特征、土壤性质等,制定合理的施工方案和工艺流程。

2. 土壤采样和试验:对土壤进行采样,并进行试验分析,确定土壤的膨胀性和收缩性特点,为后续的改良工作提供依据。

3. 改良材料准备:根据工程要求和土壤性质选择改良材料,进行必要的加工和处理。

浅谈膨胀土改良方法

浅谈膨胀土改良方法

浅谈膨胀土改良方法摘要:膨胀土一直以来就是困扰水利工程施工的一项世界性难题。

由于地质条件的不同,膨胀土的处理改良方法也各不相同。

本文是在大量膨胀土改良相关文献的基础上,概括总结了近年来膨胀土改良的常用方法,对石灰、粉煤灰及阳离子添加剂等改良方法进行了详细的阐述,并指出了当前膨胀土处理方面所存在的问题。

关键词:膨胀土;改良;方法0引言膨胀土是土中粘粒成分,主要由亲水性矿物(如蒙脱石、高岭石等)构成,同时具有显著的吸水膨胀和失水收缩两种变形特性。

其性质极不稳定,常使建筑物产生不均匀的竖向或水平的胀缩变形,造成位移、开裂、倾斜甚至破坏,危害性很大。

目前,膨胀土改良方法的研究主要有物理方法改良、化学方法改良、生物技术改良等。

1 物理改良方法1.1 包边法包边法填筑膨胀土路堤是在堤身两侧用正常土包边,直接用开挖膨胀土填芯的一种经济环保的路基修筑方法。

膨胀土遇水后强度大大降低,但是在干燥时膨胀土有较高的强度,所以只要控制水分不进入膨胀土区域即可保证膨胀土强度的稳定性和安全性,从而保证路基的稳定和安全营运。

1.2 掺纤维法掺纤维改良膨胀土是往膨胀土中加入人工纤维,其改良机理是由于基体吸水膨胀时,纤维和基体的界面产生切应力,从而限制膨胀土体的进一步膨胀变形,对土体起到约束作用。

利用土中添加纤维起加筋作用,能有效抑制膨胀土的膨胀,减少膨胀土的膨胀力和膨胀率,显著提高土体无侧限抗压强度、凝聚力和内摩擦角。

纤维对膨胀土收缩性质有明显改良,可显著降低纤维土的收缩性。

1.3 风化砂改良法将风化砂按照一定的配合比例掺入膨胀土中,经过拌合之后形成改良土样,根据改良理论和实验研究,综述掺砂改良膨胀土的机理主要有:(1)增大了膨胀土中粗颗粒含量,达到减小膨胀量的效果;(2)改变了膨胀土的密实特性,增大空隙率,减小膨胀土的膨胀量;(3)增大了膨胀土颗粒与颗粒之间的摩擦力,利用颗粒与颗粒之间的摩擦力抵消一部分膨胀力,达到降低膨胀量的效果;(4)增大初始含水率,使膨胀土在施工时处于一个高含水率状态,从而达到降低膨胀量的效果。

化学改良膨胀土原理

化学改良膨胀土原理

化学改良膨胀土原理
咱来说说化学改良膨胀土的原理哈。

你可以把膨胀土想象成一个特别调皮、情绪很不稳定的家伙。

它为啥这么不稳定呢?是因为它里面的一些成分,就像它身体里的小怪兽,在遇到水或者其他情况的时候就开始捣乱。

化学改良呢,就像是给这个调皮的膨胀土请了个厉害的“驯兽师”。

比如说往里面加石灰,石灰就像一个严厉又有办法的驯兽师。

石灰进到膨胀土里面,就开始和土里面那些捣乱的成分,像蒙脱石之类的矿物质打交道。

石灰里的钙离子就会跑过去,和这些捣乱分子结合起来,就好像给这些小怪兽戴上了紧箍咒,让它们不能那么随心所欲地膨胀和收缩了。

还有像水泥这种东西,它进到膨胀土里,就像一个建筑大师。

水泥里面的各种成分就像建筑材料一样,和膨胀土混合起来,重新构建了土的结构。

原本松散、容易变形的结构,就被水泥加固得更结实了,就像给一座摇摇欲坠的小房子重新打了地基、加固了墙壁一样,让它不再轻易因为水分的变化而膨胀或者收缩啦。

另外一些化学试剂呢,它们有的会改变膨胀土的酸碱度,让这个环境变得不适合那些让土膨胀的反应发生,就像改变了小怪兽们生活的环境,让它们没那么活跃了。

化学改良膨胀土就是用各种化学物质的特殊能力,把调皮捣蛋的膨胀土变得规规矩矩的。

高等级公路路基膨胀土土性改良及施工技术的研究

高等级公路路基膨胀土土性改良及施工技术的研究

高等级公路路基膨胀土土性改良及施工技术的研究1. 膨胀土的特性和影响因素1.1 膨胀土的形成和成因膨胀土是指具有水分吸收能力并在吸湿后体积膨胀的特殊土壤,其主要成因为土壤中含有膨胀性矿物,如膨润土矿物和石膏等。

它通常会出现在干燥的气候条件下,因为在湿润条件下,膨胀土的水分会蒸发,体积也会随之收缩。

膨胀土也是公路建设过程中常见的问题,因为它的性质很容易导致公路路面变形和破裂。

1.2 影响膨胀土体积变化的因素膨胀土受多种因素影响,包括土壤类型、含水量、温度、固结程度、膨胀土含量等。

在高等级公路建设中,需要特别注意以下因素:•湿度和含水量:膨胀土的湿度和含水量对体积的影响非常大。

当含水量超过一定程度时,其膨胀程度会明显增加。

因此在工程设计和施工中需要控制膨胀土体积含水率的合理范围。

•温度:温度变化也会影响膨胀土的体积变化。

例如在冬季,由于土壤温度下降,其含水量也会下降。

在春季太阳升起时,土壤则会相应地膨胀。

•固结程度:当膨胀土处于较高的固结程度时,其体积膨胀程度就会降低。

•土壤类型:不同的土壤类型受水分的吸收程度和膨胀程度也是不同的。

2. 膨胀土的改良方法针对膨胀土的特性,有很多常见的改良方法,包括:2.1 膨胀土与其他土壤混合将膨胀土和不易膨胀或不膨胀的土壤混合,可以减少膨胀土的膨胀量,并提高其承载力和稳定性。

混合土的比例需要根据实际情况进行考虑,通常可以采用试验方式来调整比例。

2.2 石灰土法使用石灰来改良膨胀土也是一种常见的方法。

石灰可以中和膨胀土中的酸性物质,提高土壤的PH值,并改善土壤的结构,降低膨胀土的膨胀性和水分敏感性。

这种方法的主要弊端是需要较长的固化时间。

2.3 水泥法水泥法是使用水泥来加固膨胀土的一种常见方法。

在工程中,采用稳定液的方式将水泥和膨胀土均勻混合,可以极大地改善土壤的稳定性和强度。

但是需要注意的是,水泥含量不能过高,否则会影响膨胀土的水分吸收性。

3. 技术要点在实际的施工中,为了确保改良效果,需要注意以下技术要点:3.1 施工前的试验在施工前需要对膨胀土进行试验,得出其物性参数和水分敏感性等数据,以确定具体的改良方法和参数。

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

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,如果遇到膨胀土地质条件,需要采取一系列的措施来处理。

一、土壤改良措施膨胀土的最关键问题就是其含水量的变化会引起土体体积的变化,因此需要采取土壤改良措施来稳定土壤的含水量。

常用的土壤改良方法有以下几种:1. 混凝土道面:在膨胀土道基表面加设一层混凝土道面,可以有效避免水分的渗透和土壤膨胀。

混凝土道面施工时应注意与土壤层之间要设置一层防水隔离层,防止水分渗透到道基土中。

2. 分层法:将膨胀土分成面积较小的块状或条状土坯,再覆以合适的填料并经过压实处理。

3. 增加外荷载:通过向膨胀土上施加一定的外部荷载,利用外力作用使土体压实,从而减小土体的膨胀变形。

4. 路基加宽:通过加宽路基的方法,增加路基稳定性,减小土体的变形。

5. 加固桩:在膨胀土地基中打入加固桩,用于增加土体的稳定性,减小路基的变形。

以上土壤改良措施可以单独应用,也可以组合使用,具体选择哪种措施,需要根据膨胀土地质情况的具体要求来决定。

二、排水措施排水是膨胀土处理中的重要环节,通过科学的排水措施,可有效减少土壤中的水分含量,从而减缓土体的膨胀变形。

常见的土壤排水措施有以下几种:1. 排水沟:沿路基设置排水沟,通过排水沟将水分引到指定地点进行排泄。

2. 排水管网:在路基中设置排水管网,通过排水管将路基中的水分引到沟渠或汇集地点进行排泄。

3. 排水井:设置一定数量的排水井,用于路基内部的排水处理。

排水井应合理布置,并与排水管道相连,利用重力作用将水分引导到指定地点。

4. 压实排水法:采用较重的均质料进行路基的压实,形成一个基本不渗水或渗水较小的路基结构,从而减少土体中的水分含量。

5. 土工格栅:在路基中设置土工格栅,通过土工格栅的渗水性能,实现土壤中水分的排泄。

三、监测和维护在公路路基路面设计中,对于膨胀土地质条件,需要进行持续的监测和维护工作。

定期进行路基的检查,如发现异常情况及时处理,保持路基的稳定性。

改良膨胀土路基施工技术-最新文档资料

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改良膨胀土路基施工技术一、技术特点1)本技术通过利用施工现场的弱、中膨胀土与非膨胀土填料进行合理拌合,改变其物理性质,使改良后的砂砾土可以作为路基填料,减少了施工现场的人工、材料及机械成本,加快了施工进度,能够创造较高的经济效益。

2)通过合理厚度的膨胀土路基换填,以消除质量隐患,保证路基稳定。

二、适用范围本技术适用于膨胀土路基施工,也可用于膨胀土路基的病害加固处理。

四、工艺原理通过按一定比例将膨胀土与风化砂砾进行拌合,使拌合后的砂砾土符合路基填料的规范要求,并通过试验确定膨胀土路基最佳换填厚度。

五、施工工艺流程及操作要点5.1施工工艺流程膨胀土路基的施工工艺流程如图1所示。

5.2操作要点5.2.1控制路基换填深度换填深度应根据膨胀土的强弱和当地气候特点确定。

在一定深度以下的膨胀土含水量基本不受外界气候影响,该深度和该含水量称为该膨胀土在该地区的临界深度和临界含水量。

由于各地气候不同,膨胀土的临界值也有所不同。

通常弱~中膨胀土换填为0.8~1.5m,强膨胀土为2m。

5.2.2控制含水量膨胀土地区路基施工应避开雨季作业,加强现场排水,基底和已填筑的路基不得被水浸泡。

无论何种填料,含水量对填料的密实程度起决定性作用。

含水量较小时由于颗粒间引力在挖掘、装运、摊铺过程中保持较疏松的状态,土中孔隙大都互通。

在一定外部压力作用下,虽然土孔隙中气体易被排出,密度可以增大,但由于水膜润滑作用小,外部力不足以克服粒间引力时,土粒相对位移不容易,故密实度不易达到规范要求;含水量较大时,水膜厚,引力减小,外部功能较容易使土粒移动,压实效果明显;但含水量过大时,水分会从回填料孔隙中渗入到膨胀土上并且堆积,经碾压会出现膨胀土遇水上返情况,膨胀土掺入回填料中,导致回填后路基质量下降,严重时出现翻浆现象。

施工中严格控制含水量。

每层回填材料的含水量控制应根据当地气候条件及施工所处季节进行控制,且其液限指数≤50%。

气候干燥时路基的含水量应控制在大于最佳含水量3%,且在碾压过程中随时洒水以保证含水量;气候潮湿时路基含水量应控制在小于最佳含水量4%。

膨胀土改良土质处理方法

膨胀土改良土质处理方法

膨胀土改良土质处理方法
膨胀土是一种由于含有较多的粘土矿物而形成的土壤类型。

由于其特殊的物理性质,膨胀土在建筑、道路、桥梁等领域有着广泛的应用。

但是,由于膨胀土的固结度较低,容易发生沉降和变形等问题,因此需要进行改良处理。

目前,膨胀土的改良处理方法主要有以下几种:
1. 添加石灰石粉:石灰石粉可以与膨胀土中的粘土矿物反应生成钙硅酸盐,从而提高土壤的抗压强度和稳定性。

但是,过多的使用石灰石粉会导致土壤变得过于干燥,影响植物生长。

2. 添加有机物质:有机物质可以改善土壤的结构和通气性,促进植物生长。

但是,如果有机物质含量过高,会导致土壤过于肥沃,影响植物的根系发育。

3. 深耕松土:深耕松土可以增加土壤的透气性和保水性,促进植物生长。

但是,如果深耕过度,会导致土壤结构破坏,影响植物的生长和发展。

4. 热处理法:热处理法是通过加热膨胀土使其膨胀后再进行冷却处理的方法。

这种方法可以改善土壤的物理性质,提高其抗压强度和稳定性。

但是,热处理法需要消耗大量的能源,成本较高。

综上所述,膨胀土的改良处理方法需要根据具体情况选择合适的方法。

在实际应用中,可以采用多种方法相结合的方式进行改良处理,以达到最佳的效果。

同时,也需要加强对膨胀土的研究和开发,探索更加高效、经济、环保的改良处理方法。

膨胀性黄土地基处理

膨胀性黄土地基处理

城市建筑工程一、膨胀性黄土地基的物理优化法1.垫层处理。

垫层处理类似于土层置换方法,只是考虑的在黄土层比较薄的地区进行的地基加固。

先规划需要挖除的土层深度,再通过碎石,砂石的铺垫形成一次的能够较为坚固的支撑面,从而降低土层变形的空间,形成相互支撑的作用。

砂土垫层还能够抑制地下的水位上升,避免地下水对黄土地基的直接冲击。

实践也能够表明砂垫层能够使地基的承载力得到很高的提升,降低膨胀土在遇水后发生的变形。

[1]2.强夯压实。

强夯就是借助机械进行黄土层的强力压实,经过强夯处理的地基密度提升,形成较为坚硬的硬壳从而避免地下水的渗入。

强夯后的地基含水量基本稳定,不会出现明显的膨胀和收缩变形,所以能够给上部建筑可靠的承载,从而改善地基的性能。

强夯技术只能是改良了土壤不均匀性,但是土壤的收缩性能不会改变,所以对弱膨胀黄土有适用性。

3.风化砂改良。

风化砂能够对膨胀性黄土土质进行改良,主要是通过在黄土中掺入一定比例的风化砂,能够改变黄土的粒度成分。

从而使得土体的颗粒度、缝隙率、含水量等发生改变,掺入风化砂能够提升土地的强度,降低土壤的亲水性,提升土壤稳定性。

掺入风化砂的膨胀土在密度的增加上与掺砂比例成正比。

总的来说,通过物理方法进行膨胀黄土的性质改良,并不是让其本身发生了结构变化,而是限制了其胀缩的特性。

但各类物理方法进行膨胀土改良时需要投入大量的人工和经济成本,所以,利用物理方法进行膨胀土的强化主要是基于弱膨胀土进行的。

二、膨胀性黄土地基的化学优化方法化学法进行膨胀性黄土的改良是一种较为热点的技术,与物理方法相比,化学改良效果更加可靠,性能更稳定。

因为化学反应后的土地在性能上发生了很大的变化,常用的化学改良剂有水玻璃、树脂等通过灌浆进行处理。

1.石灰改良。

利用石灰作为土壤改良剂进行地基处理比较常用,因为石灰能够降低土壤的胀缩使其得到强度的提升。

其化学反应的机理是石灰能够与土中的硅铝成分发生反应后生成黏结性物质,从而产生絮凝作用。

公路路基膨胀土改良方法及施工质量控制

公路路基膨胀土改良方法及施工质量控制

公路路基膨胀土改良方法及施工质量控制发布时间:2022-07-20T01:50:55.795Z 来源:《工程管理前沿》2022年5期作者:熊龙朝[导读] 本文在论述高速公路膨胀土处治方方案的基础上熊龙朝湖南路桥建设集团有限责任公司湖南长沙 410004摘要:本文在论述高速公路膨胀土处治方方案的基础上,重点探讨了公路路基膨胀土改良方法操作过程,对公路路基膨胀土改良方法及施工质量控制要点进行分析,以期为相关工程提供参考。

关键词:公路路基;膨胀土;改良方法;施工质量膨胀土路段由于其土质不适合作为公路修建的最佳选择,所以如果要想在其路段建设公路,避免工程质量问题以及降低事故发生可能性,需要利用改良技术对膨胀土路段土质进行改良,才能够投入建设。

目前的改良方式有以下四种:物理处治法、化学改良法、生物改良法、固体废弃物改良方法。

1、高速公路膨胀土处治方法的确定当前公路建设技术应用规范中明确膨胀土不能在路基填筑中直接使用,但将土方直接废弃则借土量就大幅增加,同时也会造成弃土用地的增加,工程成本也会随之增加,因此要对其开展土性调整作业。

当前常用的改良方式有换填法、掺无机结合料、封闭包边法等。

大量出现膨胀土的路段都相应的面临着土地资源紧缺的问题,若此时应用换填法,则会产生大面积的弃土。

掺无机结合料的改性方式实际操作较为复杂,无法在施工中保证有效的控制均匀掺灰。

考虑该工程的相关情况以及膨胀土自身的特征,选择掺无机结合料与封闭包边法相关方式开展作业,在施工前对比生石灰以及熟石灰的改性效果,应用生石灰进行改性时,使用的石灰量较少,能够实现膨胀土的合理利用,施工难度也相应降低,同时也降低的工程造价的成本。

因此,该施工先选用掺生石灰针对膨胀土改性再开展包边作业的方法。

2、高速公路膨胀土改良施工技术要点针对施工单位选择的包边法施工改良膨胀土进行合理施工方法选择,并且其铺设厚度不能够少于40cm范围,为保证能够满足施工要求、提高施工质量,需要进行以下几点。

浅析膨胀土地质基础处理方法

浅析膨胀土地质基础处理方法

浅析膨胀土地质基础处理方法膨胀土是指含有一定含量的黏土矿物质,具有强分散性、吸湿性、膨胀性和收缩性的土壤。

在工程建设中,如果没有对膨胀土地质基础进行合理处理,会造成地基沉降、结构损坏等问题。

因此,对膨胀土地质基础进行有效的处理是十分重要的。

本文将从三个方面分析膨胀土地质基础处理方法:土壤改良、地基加固和土体排水。

土壤改良是膨胀土地质基础处理的首要步骤,目的是改变土壤的物理性质、化学性质和水分性质,从而降低土壤的膨胀性和收缩性。

常用的土壤改良方法包括深层加压注浆法、灌浆法和超重压实法等。

深层加压注浆法主要是利用注浆设备将稳定剂注入土层中,形成稳定均质土体。

通过注浆可以改变土壤的结构,增加土壤的抗膨胀能力和稳定性。

灌浆法则是在地面上钻孔,然后灌注稳定剂。

超重压实法是通过增加地表的超载,使地层得到良好的压实,从而降低土壤的膨胀性。

这些方法在适当的情况下可以有效地改善膨胀土地质基础的性质。

地基加固是指对地基进行加固处理,提高地基的承载能力和稳定性。

膨胀土地质基础处理中常用的地基加固方法有加设地基承载层、地基加固桩、地基加固墙等。

加设地基承载层是在膨胀土地层下面设置一个能够承受地基荷载的硬质层或软性层。

这样可以减小地基的变形,提高地基的承载力。

地基加固桩则是在地基内钻孔并注入混凝土,形成地基桩。

地基桩能够增加地基的承载能力,并提高地基的稳定性。

地基加固墙则用于处理较高的地基荷载或较低的地基稳定性,可以通过加固墙的形式来加固地基。

土体排水是通过排水措施来降低膨胀土地质基础的水分含量,从而减小土壤的膨胀性和收缩性。

常用的土体排水方法有地下水排泄、排水沟和排水管等。

地下水排泄是通过设置地下水位下降的措施,使土壤中的含水层排泄到较低位置。

排水沟是建设沟渠或开挖排水沟,将土壤中的大量水分排除。

排水管是通过埋设排水管道,将地下水引导到其他地方排放。

这些排水措施能够有效地降低土壤的含水量,从而减小膨胀土地质基础的膨胀性和收缩性。

膨胀土 地基处理

膨胀土 地基处理

膨胀土地基处理膨胀土是一种具有较高含水量时容易发生体积膨胀的土壤类型。

当这种土壤遇到水分时,其颗粒之间的间隙会被水分填充,导致土壤体积膨胀。

这种膨胀会对建筑物的地基造成严重的影响,因此需要进行地基处理来解决膨胀土带来的问题。

地基处理是指通过采取一系列措施来改善地基的稳定性和承载力,以适应建筑物的要求。

对于膨胀土地基,常见的地基处理方法包括以下几种:1.土壤改良:通过添加适量的改良材料来改善膨胀土的性质。

常见的改良材料包括石灰、水泥、矿渣等。

这些改良材料可以与膨胀土发生化学反应或物理作用,使土壤颗粒结合更紧密,减少膨胀性。

2.排水措施:膨胀土的膨胀主要是由于含水量的增加,因此通过排水措施可以减少土壤的含水量,从而减少膨胀。

常见的排水措施包括设置排水沟、排水管道等,将土壤中的多余水分排除。

3.地基加固:在膨胀土地基上进行地基加固可以提高地基的承载能力,减少地基的变形。

常见的地基加固方法包括灌浆加固、加筋土墙等。

这些加固措施可以增加土壤的抗剪强度和抗压强度,提高地基的稳定性。

4.基础设计:在膨胀土地基上进行基础设计时,需要考虑土壤的膨胀性和承载能力,选择合适的基础形式和尺寸。

常见的基础形式包括扩底基础、桩基础等。

通过合理设计基础,可以减少地基的变形和沉降。

需要注意的是,在进行膨胀土地基处理时,需要根据具体情况制定合理的方案。

不同地区的膨胀土性质和地基条件有所差异,因此处理方法也会有所不同。

此外,地基处理应该由专业的土木工程师或地基工程师进行设计和施工,以确保处理效果和施工质量。

综上所述,膨胀土地基处理是解决膨胀土带来问题的重要措施。

通过土壤改良、排水措施、地基加固和合理的基础设计,可以有效地提高膨胀土地基的稳定性和承载能力,确保建筑物的安全和稳定。

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

公路路基路面设计中膨胀土的处理方法首先是膨胀土的加固处理方法。

膨胀土通常是由于其含有较高的水分含量,导致土粒膨胀而引起的,因此加固处理应以减少土中的水分含量为主要方法。

可以采取以下措施来降低土中的水分含量:1.控制地下水位:将井深抽水、排水沟、排水井等措施用于降低地下水位,避免水分对土体的渗透与淋溶。

2.增加排水措施:采用排水沟、排水管等输水装置,把泥水的粘滞性降到较低水平。

3.加温:采用暖气片、电热丝管等加热装置进行加热,提高土体中的温度,加速水分的蒸发。

4.加速脱水:采用机械法、化学药剂、纤维素材料等方法进行脱水处理,将过多的水分从土体中排除。

此外,还可以采用改良土法处理膨胀土。

改良土法一般分为物理法和化学法两种。

物理法包括挖泥填砂法、局部改良法等,通过改变土的性质来降低膨胀土的膨胀性。

化学法则是利用添加化学药剂改变膨胀土的离子组成和结构,从而降低土体的膨胀性。

除了加固处理外,还可以采取避免膨胀土的措施。

对于较为严重的膨胀土地区,可以避免在该区域开展道路工程,从而避免膨胀土对路基的不利影响。

如果确实需要在该区域修建道路,可以选择其他适合的路基材料,避免使用膨胀土作为路基材料。

此外,还可以采取保护性措施来减缓膨胀土的影响。

如在路基上设置排水系统,及时排除土中水分,减少土体膨胀的程度;在路基表面设置防渗层,防止水分进入土体;在路基和路面之间设置隔离层,避免膨胀土的影响传递到路面。

总之,膨胀土在公路路基路面设计中是一个常见的问题,需要根据实际情况采取相应的处理方法。

通过加固处理、避免使用膨胀土作为路基材料、加强排水系统、设置隔离层等措施,可以有效减少膨胀土对路基的不利影响,保证路基的稳定性和安全性。

论文:膨胀土改良

论文:膨胀土改良

膨胀土路基施工工艺及质量控制办法(中铁四局一公司)摘要:膨胀土是土中粘粒成分主要由亲水矿物组成,具有吸水膨胀软化和失水极具收缩开例,并能产生往复胀缩变形的高塑性黏土,必须进行改良才能作为路基填料。

目前处理膨胀土的方法主要是化学改性,如掺石灰、水泥、粉煤灰、氯化钠、氯化钙、沥青、合成固化剂、合成树脂和磷酸等,使之与土壤发生一定的物理化学反应,以改变原土的物理力学性质来稳定膨胀土。

本文结合合宁铁路I标段路基的施工简要介绍采用石灰改良膨胀土路基施工工艺及质量控制办法。

1、工程概况合宁铁路是新建I级客货共线时速200km/h铁路,路基占线路总长的84.5%,全线普遍存在alQ粘土,位于中等和弱膨胀土地区。

考虑到石灰在改良高塑性黏土所具有的优势,3以及合宁线沿线被改良土质的特性、料源、施工设备以及试验成果的推广前景等各种条件,本次改良膨胀土选用的改良剂为石灰(包括生石灰、消石灰)。

全线改良的石灰掺入比为5%~8%。

根据合肥南京线全椒及肥东试验段施工工艺试验研究结果,路基基床以下路堤膨胀土改良采用集中路拌法,基床底层膨胀土改良采用厂拌法。

合宁铁路I标段起点里程为XK6+878.67,终点里程为DK1108+300,管段全长45公里,其中包含三十里铺及肥东两个车站。

共有厂拌改良土:92.4万方,路拌改良土:239.5万方。

2、施工准备2.1、原材料施工前需对进场的改良剂、取土场土质、工程用水等材料进行相关试验。

2.1.1、石灰石灰品质为主控项目,符合设计要求。

石灰品质原则上不应低于3级石灰。

采用生石灰改良时,应采用磨细石灰粉,粉径控制在1mm以内。

采用消石灰改良时,石灰应在使用前7~10天充分消解,每吨石灰消解需用水量一般为500~800kg。

消石灰石灰含水率在消解时加以控制,含水率应在20%以内。

石灰堆放储存时,搭防雨棚保护或采用塑料布及其它的材料覆盖。

消解后的石灰应保持一定的湿度,以免过干飞扬,但也不能过湿成团。

膨胀土的工程性质和改良措施

膨胀土的工程性质和改良措施

《高等土力学》姓名:学号:学院:环境与土木工程学院题目:膨胀土的工程性质和改良措施2016年1月目录1.膨胀土概念期判别 ...................................................... 21.1膨胀土概念......................................................... 21.2膨胀土的分类方法................................................... 22.膨胀土的强度特征及影响因素 ............................................ 32.1膨胀土的强度特征................................................... 32.2膨胀土的强度的影响因素............................................. 43.膨胀土的变形特征 ...................................................... 43.1无荷载作用下变形特征............................................... 43.2有荷载作用下变形特征............................................... 53.3干湿循环作用下变形特征............................................. 53.4有荷载干湿循环作用下变形特征....................................... 54.膨胀土工程的影响及防治措施 ............................................ 64.1膨胀土边坡稳定性................................................... 64.2膨胀土路基稳定性................................................... 74.3膨胀土路基处理方法................................................. 75.膨胀土改良技术 ........................................................ 85.1物理改良方法改良膨胀土............................................. 85.2化学改良方法改良膨胀土............................................. 85.3生物方法改良膨胀土................................................. 95.4固体废弃物改良膨胀土............................................... 9参考文献.............................................................. 101.膨胀土概念期判别1.1膨胀土概念膨胀土是一种富含亲水性粘土的矿物(主要为蒙脱石和伊利石等),并且随含水量增减,体积发生显著胀缩变形的高塑性粘土。

膨胀土的工程性质和改良措施

膨胀土的工程性质和改良措施

《高等土力学》姓名:学号:学院:环境与土木工程学院题目:膨胀土的工程性质和改良措施2016年1月目录1.膨胀土概念期判别 ...................................................... 21.1膨胀土概念......................................................... 21.2膨胀土的分类方法................................................... 22.膨胀土的强度特征及影响因素 ............................................ 32.1膨胀土的强度特征................................................... 32.2膨胀土的强度的影响因素............................................. 43.膨胀土的变形特征 ...................................................... 43.1无荷载作用下变形特征............................................... 43.2有荷载作用下变形特征............................................... 53.3干湿循环作用下变形特征............................................. 53.4有荷载干湿循环作用下变形特征....................................... 54.膨胀土工程的影响及防治措施 ............................................ 64.1膨胀土边坡稳定性................................................... 64.2膨胀土路基稳定性................................................... 74.3膨胀土路基处理方法................................................. 75.膨胀土改良技术 ........................................................ 85.1物理改良方法改良膨胀土............................................. 85.2化学改良方法改良膨胀土............................................. 85.3生物方法改良膨胀土................................................. 95.4固体废弃物改良膨胀土............................................... 9参考文献.............................................................. 101.膨胀土概念期判别1.1膨胀土概念膨胀土是一种富含亲水性粘土的矿物(主要为蒙脱石和伊利石等),并且随含水量增减,体积发生显著胀缩变形的高塑性粘土。

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膨胀土加固改良技术研究综述
摘要:本文较系统的综述了目前国内外膨胀土加固改良研究的发展现状,从物理方法,化学方法以及力学方法三个方面对膨胀土治理的技术进行了详细的总结,并提出了膨胀土治理研究几个发展方向。

关键字:膨胀土,加固治理,物理力学,化学治理
为减轻膨胀土所诱发的工程灾害和损失,各种加固改良膨胀土的技术方法逐渐被提出并在膨胀土地区得到推广应用。

根据加固机理,目前对于膨胀土的治理方式主要可划分为以下几类[1]:
1、物理加固技术
“物理加固”的含义通常是指热力加固和电动加固方法,winterkom通过将土体短期和长期的加热和冷冻,以探究温度效应对膨胀土性质进行改良作用,结果表明,通过加热可以显著提高土体的承载力,减小其水敏性,膨胀性和易压缩性,并且一定程度上减小了土体侧向压力和易崩解特征。

电力加固方法主要是驱除土体中的水分,通常采用发生电流使土颗粒发生运动。

电动加固法可分为三种类型:电渗法,电固化,电化学法。

尽管电力学方法目前更多的是应用于加固软土或非膨胀性土体,但从该加固方法的原理可以看出,其同样适用于膨胀性粘土的加固处理。

2、力学加固方法
kota认为采用机械夯实方法加固膨胀土要求土体本身在击实过
程中发生的位移变形量不能过大。

力学加固膨胀土中行之有效的一个方法是在土层中插入某种特殊材料,这些材料结构和膨胀土产生复合作用,提高膨胀土力学强度和抗变形能力。

目前普遍采用的力学加固材料有:塑料或刚性板,复合纤维材料,土工格栅和土工薄膜等。

实践表明,由于各种辅助力学结构物和加固材料的抗衰能力有限,且由于温度,气候等外界影响因素的综合作用下,力学加固长期效果往往并不稳定。

3、化学加固方法
化学方法通常从以下三个方面达到加固效果:1、促进土颗粒相互致密连接,从而阻止水分对于土体的侵害,2、降低土颗粒的亲水性,减小粘土颗粒表面吸附结合水层从而使土体始终处于较低的含水状态,3、生成复杂的无机化合胶结物质,提高土后期强度和长期耐久性。

3.1 石灰改良土
rao讨论了石灰加固膨胀性黑棉土在循环干湿效应下的表现,结果表明,经历一定的水分干湿变化后,部分加固效果开始丧失,且灰土内粘粒含量随着循环次数逐渐增加,促使土体进一步发生崩解。

george测试不同养护温度下石灰土的力学性质,认为适当提高养护温度可获得较好的加固效果,并提出该温度不宜小于50℃。

muzahi在控制温度条件下,对不同添加剂量石灰与膨胀土内部作用机理进行了试验分析,结果表明,添加5%的石灰剂量时,阳离子交换作用在土体内短期就可充分发生,且该剂量下,室内测试灰
土各项指标均得到很好的提高,当石灰剂量超过5%时,在膨胀土内将进一步发生火山灰反应,生成各种钙硅铝水化物,且随着养护时间的增加,土体强度得到进一步提高。

3.2水泥加固处理
水泥加固膨胀土存在如下弊端[2]:1、水泥在土体内水化作用要吸取大量水分,从而易引起土本身干燥收缩,当水泥添加量增大,土体出现明显的干缩裂隙,裂隙的存在损害了土结构和强度稳定性;2,水泥初凝和终凝时间都很短,对于土搅拌和加固施工带来很多很大的困难.
3.3 粉煤灰和工业废渣类加固剂
cokca[3]比较了石灰和粉煤灰加固膨胀土的效果,认为掺加量20%的粉煤灰对于塑性指数和膨胀势的降低程度相对于石灰添加量在8%左右。

粉煤灰土的强度很大程度受养护时间,温度的影响,此外,土体内某些特殊成分含量可直接导致其加固效果丧失,puppala[4]报道当膨胀土中硫元素含量过高时,将在粉煤灰土中,生成膨胀性的矿物组分,从而破坏了加固持久性和长期稳定强度。

国内,惠会清,冯美果,陈善雄[5-6]等对粉煤灰改性各地区膨胀土的工程力学性质做了较详细的研究,得到许多有价值的成果。

4 结语
膨胀土治理的总体原则是:掌握土体膨胀变形的根本原因,通过各种手段,阻止土体与水分的结合。

基于这一原则,较之物理加
固方法,通过添加有机或无机类化学成分,从根本上改变土体亲水性能,无疑是主要的发展趋势。

膨胀土治理的成效,除了加固方法的选用合理外,还要关注施工方法和技术的合理性。

如何通过改进室内加固效果测试评价机制,以获得工程实际现场条件下的各项最优化参数,并且建立完善的标准工艺流程,是膨胀土治理的一个关键问题。

此外,加固方法的经济性,以及加固方法的时效性和长期稳定性,也是膨胀土加固处理研究中的重要发展趋势。

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