膨胀土地基的处理
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。
浅谈膨胀土地基处理方法
浅谈膨胀土地基处理方法摘要：膨胀土是一种特殊的不良建筑地基。
本文主要介绍其特性,并根据多年来对膨胀土地基有效处理的实践经验,提出了一些膨胀土地基的处理方法。
关键词：膨胀土、地基、地基处理膨胀土是一种粘粒成分,主要由亲水性矿物质组成,具有较大的吸水膨胀、失水收缩性能和强度衰减性。
由于膨胀土对建筑物的危害,人们称膨胀土为“隐藏的灾害”。
因此,关于膨胀土的问题早已引起国际、国内工程界的极大重视。
而在我国对膨胀土的研究,仅仅只有20余年的历史。
通过对膨胀土特性的分析,结合笔者多年的膨胀土地基上建筑的工程设计实践经验,提出一些实用的膨胀土地基处理方法。
一、膨胀土基本特性膨胀土是指土的粒径为0.002mm的颗粒成分主要由强亲水性矿物(如蒙脱石、伊利石) 组成且具有显著的胀缩可逆特性的粘性土。
我国是世界上膨胀土分布最广、面积最大的国家之一,且先后发现有膨胀土危害的地区已达20多个省、市、自治区。
膨胀土又称裂隙粘土或裂土,是粘土的一种,因而具有粘性土的一般性质。
但它作为一类特殊的粘土,又具有一般粘土所没有的一些特性。
1、超固结性我国的裂土多沉积于更新世第三纪,系陆相沉积土,在漫长的地质年代中承受了上覆地层压力,处于超固结状态,卸荷后土的抗剪和抗压强度均有降低,风化破碎后强度更低。
当开挖地下洞室使土体具有临空面时,超固结力得以释放而表现为洞室的顶部、边墙、底部的过大变形,使工程结构物破坏。
2、强膨胀性膨胀土的膨胀性与组成它的粘土的矿物成分有关。
我国的膨胀土主要是蒙脱石及伊利石粘土矿物组成。
此两种强亲水性粘土矿物遇水后产生的膨胀效应比普通粘土显著得多,对建筑物具有相当强的破坏作用。
膨胀土的膨胀性除与组成它的粘土的矿物成分有关外,还与水的作用直接有关,水分在土粒中的迁移是产生土体膨胀与收缩的直接原因。
由于裂土的裂隙发育,水的渗入使土体产生膨胀,边坡开挖后因卸载引起的应力释放均使边坡土体变形鼓出,甚至使已有的圬工防护建筑开裂。
膨胀土处理措施
膨胀土处理措施1. 背景介绍膨胀土是一种具有较大含水量时会膨胀、干燥时会收缩的土壤类型。
膨胀土在工程建设中常常引发土体变形、地基沉降等问题，因此需要进行相应的处理。
本文将介绍一些常用的膨胀土处理措施。
2. 处理措施分类根据膨胀土的具体情况和工程需求，膨胀土的处理可以分为以下几个方面：2.1 排水膨胀土的膨胀和收缩与其含水量密切相关。
因此，通过排水处理可以有效控制膨胀土的变形。
排水处理可以采用以下几种方法：•安装排水管道：在膨胀土中设置排水管道，引导土壤中的过剩水分流出，减少土壤的膨胀性；•加固排水系统：改善膨胀土的排水系统，提高排水能力和效率；•表面排水：通过改善地面排水条件，加快地表水分的流失，减少土体中的含水量。
2.2 增加土壤稳定性膨胀土的稳定性较差，容易发生下沉和形变。
为了增加土壤的稳定性，可以采取以下措施：•加固地基：通过在膨胀土的地基中加入加固材料，如石头、砂砾等，增加地基的承载能力和稳定性；•改善土壤力学性质：通过添加改良剂，如灰、石灰等，改善膨胀土的力学性质，增强土体的稳定性；•变更基础形式：根据具体情况，考虑采用其他基础形式，如桩基、地下连续墙等，增加土壤的稳定性。
2.3 控制土壤含水量膨胀土的膨胀和收缩与其含水量密切相关。
因此，控制膨胀土的含水量是一种重要的处理措施。
以下是一些常见的控制土壤含水量的方法：•排水：通过排水处理，减少土壤中的过剩水分；•防水措施：采取防水措施，如加设防水层等，阻止土壤中的水分进入；•浇灌管理：对土壤进行科学的浇灌管理，合理供水和排水，控制土壤的含水量。
3. 处理措施选择与实施3.1 工程前期调查在进行膨胀土处理之前，需进行工程前期调查，全面了解膨胀土的性质、含水量、变形特点等，以便选择合适的处理措施。
3.2 处理方案设计根据工程前期调查的结果，结合工程要求和膨胀土的特点，设计合理的膨胀土处理方案。
3.3 施工与监控根据处理方案进行施工，并实时监控施工进展和效果。
膨胀土地基处理
如何高效地进行膨胀土地基处理膨胀土地基是一种常见的地基问题，如果不及时处理将会给建筑
物的使用带来很大的危害。
下面将为大家介绍一些高效的膨胀土地基
处理方法。
1. 清理现场
在进行膨胀土地基处理前，首先要对现场进行清理。
清理现场时，要刨除表土和不良土壤，以保证处理后的土地基质量。
2. 挖槽加固
对于出现膨胀土地基问题的建筑物，可以采用挖槽加固方法。
具
体操作方法是，在地基表层挖掉一定深度的土壤，然后填充碎石、砂
土等物质，再利用打桩机将补充材料压实，从而加固地基。
3. 沉降控制
满溢的膨胀土会在夜间和早晨吸收水分并膨胀，然后在最热的日
子里干燥收缩。
这种反复的膨胀和收缩会导致土壤的不稳定性和破坏性。
因此，在进行膨胀土地基处理时，必须控制沉降。
我们可以使用
各种材料来补充处理地基，以控制地基上的沉降。
4. 加固地基
除了以上介绍的方法，还可以采用加固地基的方法来处理膨胀土。
加固地基主要是通过混凝土进行加固，但需要注意的是混凝土的成分
和施工质量都要达到标准，否则可能会出现施工质量不合格的问题。
以上是一些膨胀土地基处理的方法，不同的处理方法适用于不同
类型的建筑物和地基问题。
因此，在进行处理时，必须根据实际情况
进行选择，并且要做好施工前的准备工作。
膨胀土地基处理
姚爱玲等人(2001)通过对试验路的野外观测, 与油田主干道的泥结碎石路面比较, 对ISS土壤稳定 剂的路用性能进行了一定的分析评价, ISS稳定土路 面的路况、整体性、耐磨性等都优于泥结碎石路面。 于强、傅妮(2003)对ISS 的作用机理和可行性在理 论上进行了分析, 为ISS 材料的推广使用, 提供了 理论上的支持。依照中国现行公路工程技术规范, 抗压强度试件需保养6d, 第7d浸水, 而ISS稳定土浸 水成泥, 故它不能作为高级、次高级路面的基层。 ISS 可改良砾质土壤, 砂质土壤, 中、低塑性粘土, 粉泥及粘土。
2 有机改性法
有机改性法根据改性剂的不同可以分为H24 改性法、ISS 改性法、尿素改性法。
(1)H24改性法
1994年5月罗逸等在第三届全国岩石力学与 工程学术会议上首次报道了某些有机阳离子可 改善膨胀土的性质,并就化学改性方法的可能性 进行了初步探讨。H24是在此基础上研制的一种 膨胀土稳定剂, 它是一种以含N有机阳离子化合 物为主要成分的水溶液, 对膨胀土膨胀性具有 较强的抑制作用, 并可能具备工程应用价值。
李妥德、赵中秀(1993)选取裂土、矿碴、水 泥、石灰、砂组成复合料, 配置成砂浆作为 护坡材料。通过室内试验找出了上述各种掺 合料合理配比, 同时通过现场实际工程点的 应用, 证明这种复合土作为裂土护坡材料是 完全可行的, 而且在其他领域也有广阔的应 用前景。
（5）沥青改性法
AzmS.Al-Homoud(1996) 等研究沥青作为改性剂 的效果, 选取约旦北部四种问题土( 如膨胀性与湿 陷性)作为研究对象, 用沥青处理分别做了物理化学 性质, 标准普氏击实试验, 膨胀试验, 单固结湿陷 试验等。试验结果表明, 沥青在改性试验的土中是 有效的。在与土混合时, 沥青起着土颗粒间的粘合 剂作用, 但沥青含量超过7% 时, 土的膨胀潜势与湿 陷潜势不会产生明显的减小, 这就说明使用百分率 含量过多的稀释沥青不是很有用的。
膨胀土地基处理
(3)对地基不均匀胀缩变形适应力较差的建筑物,如层数较少的砌体承重结构等,基底压力小,容易产生较大的 不均匀沉降,对此类建筑必须通过地基处理以减轻膨胀土变形对建筑物的破坏,并将加强建筑物的整体性作为辅助 措施 。
膨胀土地基处理
根据地基膨胀等级以及建筑物的结构类 型，采取相应的处理措施
01 简介
目录
02 膨胀土地基特性
03
膨胀土地基上建筑物 破坏特点
05
不同建筑物结构类型 的处理措施
04 膨胀土地基 06 总结
膨胀土是一种粘粒成分,主要由亲水性矿物质组成,如蒙脱石、伊利石和高岭石等,具有较大的吸水膨胀、失 水收缩性能和强度衰减性。由于膨胀土对建筑物的危害,人们称膨胀土为“隐藏的灾害”。对于膨胀土地基的处理 必须根据地基膨胀等级以及建筑物的结构类型,因地制宜地采取相应的处理措施,尽量做到技术先进、经济合理, 保证建筑物的安全和正常使用。
总结
实践表明,膨胀土对建筑物的危害很大,但只要在工程勘察、设计、施工和使用各阶段采取切实可行的措施, 以安全实用和经济合理为原则,认真分析膨胀土地基的特性,设计中注意抓住控制膨胀土含水量这一主要矛盾并进 行妥善地基处理,同时辅以结构构造方面的措施加强整体性,施工中严格按照设计要求操作,膨胀土地基对建筑物 的危害是完全可以消除的 。
(4)桩基。如果大气影响深度和地下水位均较深,则可采用桩基,即将桩穿过膨胀土层,插入稳定的非膨胀土层 作为桩尖持力层。单桩容许承载力应通过现场浸水静载试验,在地面下3m范围内,桩周容许摩擦力需适当折减。如 果膨胀土层较厚,则应注意复核由于膨胀土膨胀而对桩产生的向上拔力。
膨胀土路基处理
膨胀土路基处理膨胀土是指粘粒成分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。
为了保证道路在较长时间内路基的稳定和路面的平整度，达到安全、舒适行车的目的，必须解决因膨胀土而造成的一系列工程问题。
膨胀土路基处理基本方式：（一）换土换土是膨胀土路基处理方法中最简单而且有效的方法。
顾名思义换土就是挖除膨胀土，换填非膨胀土或沙砾土，换土深度根据膨胀土的强弱和当地的气候特点确定。
在一定深度以下的膨胀土含水量基本不受外界气候的影响，该深度称之为临界深度，该含水量称之为该膨胀土在该地区的临界含水量。
由于各地的气候不同，各地膨胀土的临界深度和临界含水量也有所不同。
换土深度要考虑受地面降水影响而使土体含水量急剧变化的深度，基本上在1～2m，即强膨胀土为2m，中、弱膨胀土为1～1.5m，具体换土深度要根据调查后的临界深度来确定。
（二）湿度控制湿度控制法包括预湿和保持含水量稳定。
为控制由于膨胀土含水量变化而引起的胀缩变形，尽量减少路基含水量受外界大气的影响，需在施工中采取一定的措施。
如利用土工布或粘土将膨胀土路基进行包封，避免膨胀土与外界大气直接接触，尽量减少膨胀土内部的湿度迁移。
水利工程建设中经常采用膨胀土预湿法，用水浸泡地基土或覆盖非膨胀土以达到膨胀土的湿度平衡。
（三）改性处理化学固化就是利用石灰、水泥或其他固化材料通过与膨胀土的物理化学作用进行膨胀土的改性处理，以达到降低膨胀土膨胀潜势、增强强度和水稳性的目的。
具体来说：石灰的固化作用是由于盐基交换、次生碳酸钙胶结性、粘土颗粒与石灰相互作用形成新的含水硅酸钙、铝酸钙等新矿物而显现出来；水泥的固化作用是由于钙酸盐与铝的水化物和颗粒间的胶结作用，胶结物逐渐脱水和新生矿物的结晶作用，从而降低膨胀土的液限，增大了膨胀土的塑限和抗剪强度；NCS固化材料除具有石灰、水泥的优点消除土的胀缩性外，还有吸水增强作用，改善土的压实性并生成微型加筋结构，提高土的强度。
在以往的膨胀土地基处理中已有过许多成功的先例，利用这种处理方法的成败主要取决于固化材料的技术指标和施工工艺。
膨胀土工程防治措施方案
膨胀土工程防治措施方案一、地基处理1. 土地自然排水首先要保证膨胀土的排水性能，可以采取以下措施：- 对开发或建设土地进行充分排水，保证土壤内部水分得到有效排除；- 对土地进行地势修整和排水设施建设，合理分担和引导降水。
2. 土壤改良针对膨胀土的性质，可以采用土壤改良技术，包括但不限于：- 施加或注入适量的固化剂或防水剂，提高土壤的稳定性和抗渗性；- 采用化学、物理或生物方法改变土壤的结构和性质，减少其膨胀性。
3. 基础处理对于已建造地基的工程，可以采取以下措施改善基础性能：- 在原有地基上浇筑或铺设适当厚度的防渗层或加固层，增加地基的稳定性；- 对基础进行重新加固或加固处理，提高地基的承载能力和抗压性。
二、结构设计1. 结构选择在设计建筑结构时，应充分考虑膨胀土的性质和影响，选择适应性较好的结构形式，避免产生过大的变形和破坏。
2. 结构设计在建筑结构设计中，应采用合理的结构布局和受力系统，便于对地基膨胀引起的变形进行补偿和消减。
3. 结构材料在材料选择和使用过程中，应选择具有较好的抗膨胀性能的材料，并在施工过程中严格把关以保证结构的整体稳定性。
三、监测控制1. 土壤监测在工程建设初期和使用过程中，应进行土壤的监测和测量，及时发现地基变形和膨胀现象，采取相应的控制和处理措施。
2. 结构监测对建筑结构进行定期的监测和检查，及时发现结构变形和损坏情况，采取必要的修复和加固措施，保障建筑的安全和稳定。
3. 环境控制对周围环境进行合理的管控，避免环境条件的变化对膨胀土和地基造成过大影响。
四、综合管理在建设和使用过程中，应加强对膨胀土工程的综合管理，包括但不限于：- 对施工过程进行严格管理，保障施工质量和安全；- 对使用过程进行合理管理，避免对膨胀土产生过大影响。
综上所述，膨胀土工程的防治措施需要从地基处理、结构设计和监测控制等多个方面进行综合考虑和应对。
通过合理的工程设计、有效的技术手段和严格的管理措施，可以有效降低膨胀土对工程的影响，保障工程建设的安全和可靠性。
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膨胀、较低含水量时容易收缩的土壤类型。
在建造工程中，膨胀土的存在往往会给地基处理带来一系列的问题。
本文将从膨胀土的成因、对地基的影响以及常见的地基处理方法等方面进行探讨。
膨胀土的成因多种多样，但最主要的原因是土壤中的黏土颗粒吸附水分而发生膨胀，这是由于黏土颗粒表面带有电荷，能够与水分中的离子发生吸附作用。
当土壤中的含水量增加时，黏土颗粒吸附的水分也增多，导致土壤体积膨胀。
相反，当土壤中的含水量减少时，黏土颗粒吸附的水分也减少，土壤体积收缩。
膨胀土对地基的影响主要表现在以下几个方面。
首先，膨胀土在吸湿膨胀时会对地基产生一定的上升力，导致地基的沉降不均匀，进而引起建造物的倾斜和破坏。
其次，膨胀土在干燥收缩时会使地基下陷，导致建造物的沉降和开裂。
此外，膨胀土还会影响地基的稳定性和承载力，增加地基的沉降和变形风险。
针对膨胀土带来的问题，地基处理是必不可少的一项工作。
常见的地基处理方法包括物理处理和化学处理两种。
物理处理主要是通过改变土壤的物理性质来减少土壤的膨胀和收缩。
常见的物理处理方法有挖除膨胀土、填充加固、加设排水系统等。
挖除膨胀土是将膨胀土挖掉，然后填充其他非膨胀土或者进行加固处理。
填充加固是在膨胀土上面填充一层非膨胀土或者加固材料，以减少膨胀土的影响。
加设排水系统是通过排水设施来控制土壤的含水量，从而减少土壤的膨胀和收缩。
化学处理主要是通过添加化学药剂来改变膨胀土的性质，使其具有较低的膨胀和收缩性。
常见的化学处理方法有固化剂处理和稳定剂处理。
固化剂处理是将固化剂添加到膨胀土中，使其发生化学反应，形成一种稳定的胶结体，从而减少土壤的膨胀和收缩。
稳定剂处理是将稳定剂添加到膨胀土中，通过改变土壤颗粒间的结构和吸附性能，减少土壤的膨胀和收缩。
除了物理处理和化学处理，还有一些其他的地基处理方法。
例如，可以通过加固地基的方法来增加地基的稳定性和承载力，如灌注桩、钢板桩等。
膨胀土地基处理方法汇总
膨胀土地基处理方法汇总膨胀土地基的处理应根据地基土的胀缩等级和性能基本特征，膨胀土的埋深、厚度，气候条件，场地的工程、水文地质情况，建筑物的在结构上类型，上部荷载等诸多因素，尽量消除或减缓膨胀土的不良特性，保持膨胀土工程特性的相对稳定性，改良膨胀土的本身性质以破解其湿敏感性，通过改变实践经验形式、埋置远距离等几种有效途径。
结合施工经验、现场条件及当地资源分布状况进行综合评定，因地制宜指明安全经济、合理可行的方案。
有针对性地选择一种或几种方法综合处理膨胀土地基，处理方法如下。
01、桩基础采用桩基础可使房顶的持力层穿透膨胀土层坐落在稳定土层上；小高层及高层建筑由于上部结构推送传递的荷载较大，采用条形基础、独立基础、整体筏形基础时地基承载力不能满足要求，一般情况下小高层及高层建筑在非膨胀土地基上也采用桩基础。
02、换填法换填法通常用于多层建筑，换填厚度通过变形计算确定，一般应大于大气影响层深度，用非膨胀性换填材料换填膨胀土，如粘性土、砂土、灰土和砂砾石等，消除或减小地基胀缩形变，叶苔草从根本上消除基土胀缩的不良特性。
施工工艺简单，材料来源广，采用人工或机器人将基础下部一定计算机控制深度范围内的膨胀土挖掉，然后分层摊铺、碾压非膨胀性换填材料，适当调整填料的含水量、干密度、摊铺厚度、碾压机械的质量、碾压遍数，可以满足凡塘的地基承载力，同时采取一些辅助常规排水措施，能根本彻底消除膨胀土的土危害，是一种简单而有的放矢的处理方法。
03、垫层法垫层法通常用于1~3层的低层建筑，上部结构荷载相对小。
与换填法施工工序基本相同，铺设每边宽出基础250 mm以上，300~600 mm厚砂垫层、砂石垫层可以减小地基胀缩变形和调节膨胀土地基沉降量，具有一定的补偿功能，抑制膨胀土胀缩变形王奶贵产生的危害，砂垫层同时还可防止地下水防范通过毛细作用上升，避免促进作用地基遭受湿胀作用的影响。
04、土质改良法常规做法是在膨胀土中掺入一定比例（具体掺量由风洞确定，通常5%左右）的石灰、水泥和粉煤灰等固化或其他化学固化剂，通过一系列的物理、化学反应，改变膨胀土中矿物成分的组成结构，降低或消除膨胀土的胀变小缩特性，同时还能显著提高土体的强度、稳定性。
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
膨胀土地基处理是指对于膨胀性土壤进行处理，以防止其在潮湿环境下膨胀，从而影响建筑物的稳定性。
膨胀性土壤是指在潮湿环境下吸收水分后膨胀，而在干燥环境下收缩的土壤。
这种土壤在建筑物的基础中使用会导致建筑物的不稳定，甚至会导致建筑物的倒塌。
因此，对于膨胀性土壤的处理是非常重要的。
膨胀土地基处理的方法有很多种，其中最常见的方法是使用化学处理剂。
这些化学处理剂可以改变土壤的化学性质，从而减少土壤的膨胀性。
这些化学处理剂可以是钙化剂、硅酸盐、氢氧化钠等。
这些化学处理剂可以通过混合到土壤中来进行处理。
另一种膨胀土地基处理的方法是使用机械处理。
这种方法是通过使用机械设备来改变土壤的物理性质，从而减少土壤的膨胀性。
这种方法可以是挖掘、压实、加固等。
这些机械处理方法可以通过改变土壤的密度、结构和排水性来减少土壤的膨胀性。
除了化学和机械处理外，还有一种膨胀土地基处理的方法是使用地基加固技术。
这种方法是通过在土壤中加入钢筋、混凝土等材料来加强土壤的承载能力，从而减少土壤的膨胀性。
这种方法可以通过使用钢筋混凝土桩、地下连续墙等技术来实现。
膨胀土地基处理是非常重要的，因为它可以保证建筑物的稳定性。
无论是使用化学处理剂、机械处理还是地基加固技术，都可以有效
地减少土壤的膨胀性，从而保证建筑物的安全。
因此，在建筑物的基础设计中，必须考虑到土壤的膨胀性，并采取相应的措施来处理。
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。
膨胀土地基处理及工程措施
膨胀土地基处理及工程措施来源：好地基作者：admin 时间： 2010-03-30 1、建筑措施1）建筑物应尽量布置在胀缩性较少和土质较均匀的场地，为减少大气对膨胀土的胀缩影响，基础最少埋深不小于1m。
2）加强防水、排水措施。
经常检查给排水系统，防止漏水。
室外排水畅通，避免积水。
3）三级膨胀土地基和使用要求特别严格的地面，可采用地面配筋或地面架空的措施。
对使用要求不严格的地面，可采用预制块铺设。
大面积地面应做分格变形缝。
以上均为了防止地基土的膨胀后引起地面产生裂缝。
2、结构措施1）用增加基底压力大于膨胀力的做法，以消除膨胀变形。
2）较均匀的弱膨胀土地基，可采用条基。
基础埋深较大或条基基底压力较小时，宜采用墩基。
3）承重砌体结构采用实心砖墙。
不宜采用砖拱结构、无砂大孔混凝土和无筋中型砌块等对变形敏感的结构。
4）排架结构山墙和内隔墙应采用与柱基相同的基础形式，维护墙下应设置基础梁。
5）砌体结构房屋应加圈梁，增加房屋的刚度和整体性。
3、地基处理1）膨胀土地基可采用换土、砂石垫层、土性改良等方法。
换土可采用非膨胀性土或灰土，换土厚度可采用变形计算确定。
平坦场地上一、二级膨胀土的地基处理，宜采用砂、碎石垫层，垫层厚度不宜小于300mm，并做好防水处理。
2）膨胀土层较厚时，应采用桩基，桩尖支承在非膨胀土层上，或支承在大气影响层以下的稳定层上。
在验算桩身抗拉强度时应考虑桩身承受胀切力影响，钢筋应通长配置，最小配筋率应按受拉构件配置。
桩身胀切力由浸水载荷试验确定，取膨胀值为零的压力即为胀切力。
桩承台梁下应留有空隙，其值应大于土层浸水后的最大膨胀量，且不小于100mm。
承台两侧应采取措施，防止空隙堵塞。
浅谈膨胀土地基常用处理措施
浅谈膨胀土地基常用处理措施1.引言南水北调工程是党中央、国务院的重大战略决策，是事关国家长治久安和中华民族伟大复兴的千秋伟业。
南水北调中线工程从加坝扩容后的丹江口水库引水，沿线开挖渠道，经唐白河流域西部过长江流域与淮河流域的分水岭方城垭口，沿黄淮海平原西部边缘，在郑州以西孤柏咀处穿过黄河，沿京广铁路西侧北上，全线自流到北京、天津。
输水干线全长1421公里。
南阳市位于南水北调中线工程的源头，既是水源地又是受水区，是河南省渠道最长、移民最多、占地最多的省辖市。
膨胀土即是一种吸水膨胀、失水收缩和往复胀缩变形的黏土，它的主要黏土矿物成分是蒙脱石—伊利石，或伊利石—蒙脱石[1]。
由于具有遇水膨胀失水收缩并能发生往复胀缩，常造成工程的破坏。
其处理技术难度、处理工程量和投资都比较大，是南水北调中线工程面临的关键技术问题之一。
河南省是我国膨胀土主要分布地区之一，而河南省内膨胀土又主要分布在豫中和豫西的南阳盆地，地质时代多为Q2。
该地区膨胀土是由泥灰岩以及部分变质岩系的风化产物，在水流搬运作用下，沉积形成的一套灰绿、灰白色湖相粘土，以及冲积、洪积相为主的红、黄等色膨胀土[2]。
南水北调中线总干渠有185.3公里穿越南阳。
本文通过室内试验，在测定南阳膨胀土部分物理力学特性的同时，发现该地膨胀土与一般粘性土相异的击实特性，小结成文供膨胀土地区工程建设参考。
2.土体压实理论在大多数工程中，如道路、机场及工业与民用建筑地基等，场地土的压实特性直接关系到工程的成败，探明土体压实特性是工程建设之前的重要一环。
土体的压特性一般可由土的击实曲线表示。
击实曲线可由击实试验得到。
显然，不同种类土体具有不同的压实特性。
对细粒土而言，实践经验表明，压实细粒土宜用夯击机具或压强较大的碾压机具，同时必须控制土的含水量，含水量太高或太低都得不到好的压实效果[3]。
一般来说，对于细粒土，其击实曲线存在一个击实干密度最大值，这个干密度最大值对应的含水率就是该类土的最优含水率。
膨胀土地基处理有哪几种方法
膨胀土地基处理有哪几种方法
膨胀土的这种遇水膨胀、失水收缩开裂且反复变形的特殊工程性质，给工程带了较大的危害，准确地了解膨胀土的特性及变化的条件，就能够知道地基将会产生怎样的变形，从而采取相应的地基处理措施。
膨胀土地基常用的处理方法有5个：
（1）换土
可采用非膨胀性材料或灰土，换土厚度可通过变形计算确定。
平坦场地上I、II级膨胀土的地基处理，宜采用砂、碎石垫层，垫层厚度≥300mm，垫层宽度应大于基底宽度，两侧宜采用与垫层相同的材料回填，并做好防水处理。
换土法能够得到比其他处理方法更大的地基承载力，从根本上改变地基土的性质，工期也比较短。
（2）改良土质
在膨胀土中添加石灰、水泥等非膨胀材料或添加化学剂使膨胀土失去膨胀性的材料。
在膨胀土中拌合一定量的石灰或水泥可降低或消除膨胀土的膨胀性。
同时，有机和无机的化学剂也已经在膨胀土改良中得到应用，可以降低膨胀土的塑性指数和膨胀潜势。
（3）采用桩基
膨胀土层较厚时，应采用桩基，桩尖支承在非膨胀土层上，或支承在大气影响层以下的稳定层上。
（4）预湿膨胀
施工前使土加水变湿而膨胀，并在土中维持高含水率，则土将基本上保持体积不变，因而不会导致结构破坏。
（5）隔水法
根据膨胀土的特性，土体的含水率的变化是膨胀土产生危害的根本条件，采用综合措施切断基底下外界渗水条件，就可以保证地基的稳定性。
各种处理措施，有时单独采用，有时需综合采用。
膨胀土地基的处理
第3章膨胀土地基的处理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—607—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>黏粒含量（%）自由膨胀率（%）膨胀总量（%）强膨胀土灰白、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，蒙脱石伊利石蒙脱石伊利石>5035—50>9065—90>42—4中膨胀土弱膨胀土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高岭石<3540—65—注:胀缩总率为土在50kPa压力下的膨胀率与收缩率之和。
膨胀土地基的处理措施
膨胀土地基的处理措施咱来说说膨胀土地基的处理措施哈。
你知道吗，这膨胀土地基就像是个调皮的小孩子，时不时就给你闹出点问题来。
想象一下，地面好好的，突然就鼓起来一块，或者出现裂缝，这多让人头疼啊！那怎么对付这个“调皮鬼”呢？首先啊，可以采用换填的方法。
就好比是给它换一身新衣服，把原来那些容易膨胀的土挖走，换上一些不容易出问题的好土。
这样一来，不就减少了膨胀的可能性嘛。
还有呢，保湿也很重要哦！膨胀土就像是一块干燥的海绵，一遇到水就会膨胀起来。
所以啊，要保持它的湿度稳定，别让它一会儿干得要命，一会儿又湿哒哒的。
这就像是照顾一个爱闹脾气的小朋友，得时刻关注着它的情绪呢。
加固也是个好办法呀！就像给它打一针“稳定剂”，让它老实点。
可以用土钉墙啊、灌注桩啊这些手段，让地基变得更牢固，不那么容易变形。
再说说防水吧。
水可是膨胀土的“好朋友”，但对我们来说可就不那么友好啦。
得把水隔开，别让它轻易地和膨胀土接触，不然准没好事儿。
就像给它围上一道篱笆，不让那些调皮的水跑进去捣乱。
在实际操作中，可不能马虎哦！得根据具体情况选择合适的处理措施。
要是选错了方法，那可就麻烦啦，就像给小孩子穿错了衣服，不但不舒服，还可能出大问题呢。
而且啊，处理膨胀土地基可不是一锤子买卖，还得经常观察着点。
看看它有没有又开始调皮捣蛋啦，要是有，就得赶紧采取措施。
这就跟照顾孩子一样，得时刻留意着他的一举一动。
咱可不能小瞧了这膨胀土地基的处理啊，这关系到建筑物的安全和稳定呢。
要是没处理好，说不定哪天房子就歪了、裂了，那多吓人啊！所以啊，一定要认真对待，不能敷衍了事。
总之呢，处理膨胀土地基就得像对待一个既调皮又重要的宝贝一样，要有耐心，有方法，还要时刻保持警惕。
只有这样，才能让它乖乖听话，为我们的建筑工程服好务啊！。
膨胀土 地基处理
摘要：软弱膨胀土地基是一种比较特殊的地基。
当利用这种土作为建筑物地基时，必须采取必要的处理措施，以消除土的膨胀潜势。
处理措施一般分深层和浅层处理，本文通过工程实例，分析了不同建（构）筑物在相同的地质条件下的几种处理方法。
关键词：膨胀土地基处理灌注桩砂石垫层砂包基础1 概述膨胀土系指粘粒成分主要由强亲水性矿物组成，具有吸水膨胀和失水收缩特性的粘性土。
由于膨胀性土会因为土中含水量的变化而发生相应的膨胀或收缩变形，特别是在场地膨胀性土层厚度不一，均匀性不一、不同部位处含水量的变化以及建筑物基底压力不等等原因时，就会导致地基土不均匀的隆起或下陷，使得建筑物产生墙体开裂、地面隆起或下陷等破坏。
因此，必须对膨胀性土场地进行处理，以满足自由膨胀率δef均小于0.4的要求。
2 软弱膨胀土地基处理的一般原则膨胀土地基的处理应根据当地的气候条件、地基的胀缩等级、场地的工程地质及水文地质情况和建筑物结构类型等。
结合建筑经验和施工条件，因地制宜采取治理措施。
如果能够采用换填非膨胀土或采取化学等方法，从根本上改变地基土的性质，则是根治的最好方法。
如果用桩基或深埋的办法，使基础落到含水量较稳定的土层，就能大大减少建筑物的危害；对于上部荷重较轻的小型建（构）筑物，亦可浅埋基础但必须避免扰动下部膨胀土。
由此可知，软弱膨胀土地基的处理应根据场地土胀缩性能、水文地质条件，考虑具体建筑物适应变形的能力，采取相应的处理措施。
同时加强结构的整体变形能力，切断基底下外界渗水条件，以保证地基的稳定性。
3 工程实例3.1工程概况云南个旧电解铝厂位于云南省个旧市大屯镇，地面绝对标高为1 293.6~1297.57m，地形平坦。
在地貌上场地属于盆地边缘平坦地貌。
据地质勘察资料，本场地为膨胀性填土场地。
各地层由上而下为：①1层填土（Qm1）：褐红色，稍湿，稍密~中密，主要由灰岩碎石、角砾及粘土等组成，层厚0.5~1米。
①2层耕植土（Qm1）：褐红色，稍湿 ~湿，松散，含植物根系。
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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就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就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与详判。
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%与液限大于40%的黏土质,可初判为膨胀土,但这并不就是惟一的,最终决定因素就是“胀缩总率及膨胀的循环变形特征,以及与其她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与。
4、建议使用的公路膨胀土判别与分级标准上述原国家建委、铁道部膨胀土判别与分级标准均要求定量测定膨胀性黏土矿物,如蒙脱石的含量。
这种微观矿物含量的测定一般只有研究单位的专门试验室才能完成,且花费时间较长,给工程设计与施工带来很多困难。
事实上,设计与施工单位很少采用。
交通部《规范》膨胀土评价标准中的胀缩总率指标来自考虑地基承载力的房屋建筑部门。
它完全不符合公路工程低荷载或零荷载的工程状况,且确定该指标所需要的一些参数又很难获取。
我国交通部第二公路勘察设计研究院(以下简称“中交二院”)通过大量研究工作,提出以标准吸湿含水率与塑性指数2个分类指标作为膨胀土的判别与分级标准。
所谓标准吸湿含水率指,在标准条件下(温度25℃±2℃,相对湿度60%±3%),膨胀土试样从天然含水量脱湿至平衡后的含水量。
标准吸湿含水量与蒙脱石含量、阳离子交换量及比表面积之间具有良好的线性相关性,反应了膨胀土的本质特性。
塑性指数很好地反映了粒度组成、分散特性及阳离子与黏土矿物之间的相互作用。
采用标准吸湿含水率与塑性指数对土的膨胀势分级的指标见表3-4。
标准吸湿含水率测定的具体方法见参考文献[7]或文献[15]中《膨胀土的判别与分类新方法》一文。
表3-4 土的膨胀势分级指标(中交二院)膨胀势分级非膨胀土弱膨胀土中等膨胀土强膨胀土标准吸湿含水率ws(%)塑性指标Ip(%)自由膨胀率Fs(%) Ws<2、5Ip<15Fs<402、5≤ws<4、815≤Ip<3040≤Fs≤604、8≤ws<6、830≤Ip<4560≤Fs≤906、8≤ws45≤Ip90≤Fs注:自由膨胀率仅为参考指标,不作为控制指标。
中交二院研究提出的膨胀势分级判别指标反应了膨胀上的本质,并具有测定简单、便捷,所获数据可靠、重现性好的优点,便于设计与施工单位广泛应用。
3、2 处理方法针对膨胀土的工程特性与膨胀土地基的病害特点,并考虑工程的经济性,可以从换填、改性、隔水封闭、渗沟排水4个角度,归纳总结膨胀土地基处理措施与技术方法[6]。
1、换填与膨胀土掺灰改性法换填与浅层膨胀土掺灰改性法适用于浅层平面地基(路基基底)条件,一般处理深度不大于3、0m。
与其她方法相比,一般换填法的造价最低。
但换填方量过大时,废土可能占用大量土地,并引发生态环境问题;某些地区可能还存在借土困难或借土成本过大的问题。
这时,可考虑膨胀土改性法或石灰桩加固法。
2、有机大分子溶液改良法改良技术既适用于斜面地基(堑坡),又适用于平面地基(路基基底),一般多用于膨胀土堑坡的浅层稳定性处理。
目前,国内比较成熟的有机大分子溶液改良技术有UAH改良液等。
3、石灰桩或灰土桩加固法石灰桩或灰土桩加固法对于斜面地基(堑坡)与平面地基(路基基底)均适用。
对于厚度较大的膨胀土软基处理时,石灰桩或灰土桩加固法具有独特的优势,一般用于厚度大于2、0m的膨胀土软基。
4、隔水封闭与渗沟排水法隔水封闭就是采用土工防水布、石灰与猫土混合料等材料对地基或坡面进行隔水封闭,阻止气候干湿循环对膨胀土含水量的影响,达到稳定路基或边坡的目的。
由于隔水封闭法的施工质量控制标准要求较高,建议设计时慎用。
采用隔水封闭措施,必须同时使用排水渗沟或其她排水措施,两者缺一不可。
排水渗沟也可作为换填与掺灰改性、有机大分子溶液改良、石灰桩加固措施的辅助手段使用。
该方法包括常用的路基基底使用的平面状渗沟与堑坡防护使用的支撑渗沟两种类型。
平面渗沟作用在于排掉汇流到路基的地下水;而支撑渗沟不仅可以排水,并且具有阻止膨胀土边坡变形破坏的功能。
3、3 浅层换填与掺灰改性法当公路路基的基底为劣质土(或者说土的变形或承载力不符合要求),且劣质土层的厚度又不很大时,将原地表以下处理范围的劣质土部分或全部挖去,换填为性能稳定或强度较大、无侵蚀性的其她材料,并分层压实至要求的密实度,这种地基处理方法称为换填法。
膨胀土掺灰改性就是将原地膨胀土翻松,掺加一定比例的石灰后,分层压实的方法。
该方法经过一段时间的养护,可以很好地消除或减小膨胀性,提高土体强度,降低土中的含水量[7]。
3、3、1 原理与适用范围1、浅层换填法与掺灰改性法的原理及适用范围换填掺灰改性法适用于公路的所有平面地基,既适用于填方路堤基底的处理,也适于挖方路面下的地基处理。
具体换填设计时,若换填方量过大,应考虑借土与废方对生态环境的不良影响。
填方与挖方路段两者的换填与掺灰改性原理也有所不同。
填方路堤,特别就是高路堤的基底承受路堤及路面重力的压力较大,基底换填就是以强度较高的材料代替膨胀土地基,掺灰改性就是将低强度的膨胀土地基改性为高强度的灰土,两者以提高地基的承载力,避免地基破坏为目的。
小于1m填方路堤基底的换填或掺灰改性目的主要就是为了消除膨胀土基底的胀缩变形。
从施工角度考虑,一般要求换填或掺灰改性的膨胀土地基深度不超过3、0m。
当膨胀土地基厚度超过3、0m,应考虑其她措施,如石灰桩等。
当膨胀土地基的地下水位较高,或所处地理位置为汇水的低洼地带时,应认真作好排水设一计,包括地面排水与地下排水。
地下排水的渗沟设计见后文。
挖方及零填方路段的地基同时担任路床的角色。
通过地基膨胀土换填或掺灰改性,一方面可以消除路面以下膨胀土胀缩变形对路面的破坏作用,另一方面可以提高处理深度范围内土的强度与变形模量,使CBR值(加州承载比,就是一种衡量道路弯沉量的试验值)达到高等级公路上路床的标准要求,即CBR≥8。
大于1m填方路堤的基底换填或掺灰改性设计时,主要考虑因素就是膨胀土地基的承载力;小于lm填方路堤的基地换填或掺灰改性设计时,主要考虑因素就是基底的膨胀变形量或膨胀力;挖方与零填方路段地基换填或掺灰改性设计时,考虑的主要因素就是路床的变形与强度要求标准,及换填深度对下伏膨胀上膨胀性的抑制作用。
2、石灰改性膨胀土的机理石灰对膨胀土的改性机理表现为5种作用:阳离子交换(cationic exchange);凝聚(ag-glomeration);细凝反映(flocculation);碳酸岩化(carbonation);胶结或凝硬作用(cementationor pozzolanic reaction)。
膨胀土组成以蒙脱石、伊利石、高岭石等勃土矿物为主。
黏粒表面吸附有大量的金属阳离子,当掺人石灰后,由于土中产生过量的Ca2+离子,同时Ca(OH)2分子电离的OH-离子形成强碱环境,使得Ca2+置换了膨胀土黏粒表面的某些阳离子,如K+,Na+,Fe2+等(Mg2+除外),由此改变了黏粒表面的带电状态,结果使膨胀土颗粒很快地凝聚起来而提高了土的初期强度。
细凝过程与阳离子交换过程同时发生。
由于孔隙中电解质浓度的增加,Ca 2+离子被吸附在豁土的表面,蒙脱石晶层间的水向外溢出,土体体积减少。
掺灰改性土的石灰碳酸岩化反应生成的CaCO 3在掺灰土中多形成长短不等的棒状物、针状物及网状物,它们将豁土颗粒联结或包裹起来,集聚成粉粒或更大的团粒。
这些大颗粒的粒径多集中于0、05—0、005mm 之间。
石灰的碳酸岩化就是促使赫粒集聚、消除胀缩性、提高强度,并保持长久稳定的根本原因。
掺灰改性土的典型化学式方程表达如下:22()CaO H O Ca OH +=2232()Ca OH CO CaCO H O+=+ CaCO 3:除了本身具有较高强度外,它与铝酸钙作用也可起到加固土的作用。
由于这个反应过程缓慢,对于改善土的工程性质初期作用不大,但随时间的延长改善作用会越来越明显。
胶结或凝硬反映相当复杂,也需要很长时间。
胶结或凝硬反映使土中相当一部分SiO 2形成SiO 2水溶性胶体粒子,氧化铝也可形成一些胶体粒子。
这些生成物聚凝后也会改善膨胀土的工程性质,主要作用就是提高石灰土的后期强度及耐久性。
该过程类似于水泥的水化反应过程,CaO 与水发生反映放出的热,在初期加快了凝硬反映。
同时,实验表明,石灰土浸水后强度还会提高,某种意义上可将其视为水硬性材料。