膨胀土路基施工及治理措施
高速铁路膨胀土路基施工及边坡防护技术
高速铁路膨胀土路基施工及边坡防护技术对膨胀土路基的处理,必须要选择合适的方法,本文就根据湘桂铁路扩能改造工程为例,对膨胀土路基的施工方法及边坡防护技术进行了简要分析。
标签:高速铁路;膨胀土路基;边坡防护引言膨胀土主要是指土中粘土成分中含有较多的亲水性的粘土矿物质,其特点是具有失水收缩硬裂和吸水膨胀软化,具有高度的可塑性。
我国的膨胀土分布非常广泛,总体面积也比较大。
膨胀土的压缩性低、强度高,很容易发生干缩变形、开裂湿胀,对各种建筑工程和铁路、公路路基具有很大破坏作用,引起路基下沉、边坡塌陷、松散脱落等各种质量问题,而且还不容易修复。
因此对膨胀土路基的处理显得非常重要,施工时必须要做好施工处理,保证膨胀土路基的质量。
一、工程概况湘桂铁路扩能改造工程柳州至南宁段,起自广西柳州市,经来宾市,止于南宁市,线路全长226.569km。
D1K735+573.41~D1K738+900(D1K738+900为线路终点)段为膨胀土路段,最大挖方深度18.6m,最大填方高度8.64m,其中D1K736+760~D1K737+447段最为典型,D1K737+200断面挖方深度最大。
该段表层局部覆盖第四系滑坡堆积层粉质粘土(膨胀土):黄褐色,灰绿色,硬塑状,石质为泥岩、泥质砂岩,含角砾,为滑坡体堆积形成;其余段上覆坡残积粉质粘土(膨胀土):黄褐色,灰绿色,微含10~30%的角砾。
石质为泥岩,分布于斜坡上,厚0~3m,自由膨胀率Fs=40~128%,蒙脱石含量M=17~33%,属中等膨胀土。
下伏基岩为第三系中新统下段泥岩、泥质砂岩夹炭质页岩,黄褐色、灰绿色,灰白色,泥质胶结,成岩作用差,岩质极软,本层中泥岩为中等膨胀岩,具高孔隙率、高蒙脱石含量、胀缩性大和各种结构面发育、岩体扰动后强度衰减显著等特点,自由膨胀率Fs=68%,饱和吸水率最大值Wsa=54%。
二、膨胀土路基的处理1、换填法。
换填法比较可靠,但是对于膨胀土分布面积较大的地区,把膨胀土全部开挖并换掉会占用很多土地,并且各种运输和借土费用会很高,该方法非常不经济,有时还会破坏生态环境。
市政道路膨胀土路基施工措施分析
市政道路膨胀土路基施工措施分析摘要:总结膨胀土的特性及危害,按照膨胀土处理施工工艺进行技术控制要点分析关键词:市政道路;膨胀土;路基施工中图分类号:tu99 献标识码:文章编号:2095-2104(2013)1-0020-02膨胀土是指由亲水性粘土矿物蒙脱石和伊利石等组成的、具有干缩湿胀性、多裂隙性和超固结性的高塑性粘性土。
该种土若使用在市政道路路基时属不良填料,受气候影响非常明显,其体积和力学性质会随着内部含水率的变化而产生强烈的变化,会导致基床翻浆冒泥、路肩鼓胀、路堑侧沟壁挤出等病害,且膨胀土施工的路基边坡浅层滑坍和深层滑动的比率也较大,并且该种危害具有长期性和渐进性的特点,因此膨胀土不能直接应用在工程中。
因此在路基施工中若遇到膨胀土时则必须作出合理的处理,目前常用方法有在膨胀土中掺入适量石灰,改变其物理指标和力学特性指标之后作为填料进行回填,该种方法比掺入粉煤灰、水泥等固化剂较为经济合理,且能取得良好的效果;采取低路堤与路堑设计,在工程施工中考虑干湿循环的影响深度,从而确定采用换填、化学改良等方案进行处理等等。
一、膨胀土的特性及危害1.膨胀土的特性。
膨胀土是指主要由强亲水性矿物如蒙脱石、伊利石等组成的特殊粘土,该种土具有高膨胀性、持水性、崩解性、多裂隙性、强风化性、强衰减性等特点,土体遇水则急剧膨胀,失水则严重干缩,且其膨胀和收缩是可变的,但其绝对值不一定相等。
膨胀土从外观看呈灰黑色、灰色或黄褐色,自然状态下一般呈有棱角的块状或片状,其颗粒一般在2-5cm之间,在干燥状态下程暗灰色,土体非常坚硬,潮湿状态下呈灰黑色或黄褐色,过分潮湿状态下在经搅动后会结成巨大团块或粗长粘条。
若干燥膨胀土遇水湿润后即使在外力荷载的作用下也会产生土体膨胀,随后崩解成颗粒在1cm以下的碎块或薄片。
总之,人们对膨胀土地总结为“早上软,中午硬,到了下午弄不动”。
一般将符合液限大于或等于40%、自由膨胀率大于或等于40%条件的粘土均可被视为膨胀土。
公路工程膨胀土路基施工工法
膨胀土路基施工工法一、前言膨胀土路基是工程建设中常见的一种特殊土路基,膨胀土不能直接作为路基填料,必须经过改良处理,使膨胀土的物理、化学性质发生变化,以达到降低膨胀土膨胀潜势、增加强度和提高水稳性的目的,有效防止土体边坡滑坍和变形,保证路基稳定、耐久。
中铁XX公司承建的XX高速公路有12XXm膨胀土路基,他们针对膨胀土路基施工进行了科技立项,通过大量的试验和实践,分析总结了膨胀土路基施工的特点,掌握了膨胀土路基施工工艺,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,其科研成果获得局科技进步三等奖。
在施工过程中,不断总结提高,形成本工法。
二、工法特点1 膨胀土路基改良处理,缩短了土的凉晒时间,加快了施工进度,并能够降低工程成本。
2 膨胀土路基改良处理后,能够消除质量隐患,保持路基稳定。
3 膨胀土路基采用“封水法”防护措施,能够防止土体边坡滑坍和变形。
三、适用范围本工法适用于高速公路、一级公路、铁路、机场等工程的膨胀土路基施工,也可用于膨胀土路基的病害加固处理。
四、施工工艺㈠工艺原理1膨胀土的特性及分类膨胀土是一种遇水急剧膨胀,失表1 膨胀土判别及分类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。
根据交通部《公路路基施工技术规范》JTJ033-95,膨胀土大致可分强、中、弱三级,见表1。
2 膨胀土的方案选择与机理分析目前我国对膨胀土地区工程设计和施工主要是换填或改良处理两种方案。
换填是膨胀土路基最简单而且有效的处理方法。
即挖除膨胀土,换填非膨胀土或砂砾土,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,该深度和该含水量称之为该膨胀土在该地区的临界深度和临界含水量。
由于各地的气候不同,膨胀土的临界值也有所不同。
通常弱—中膨胀土换填为1.0~1.5m,强膨胀土为2m。
高速公路膨胀土路基施工技术阐述
高速公路膨胀土路基施工技术阐述基于工程沿线膨胀土分布的广泛性和导致工程灾害的可能性,从确保膨胀土路基的建设质量、优化设计与施工方案、节省建设成本,从而产生一定的经济效益和社会效益这一指导思想出发,在预防膨胀土可能引起的工程灾害的基础上,充分发挥膨胀土的利用潜能,制定合理约膨胀土路基修筑方案,解决路基修筑相关施工工艺的质量控制方法,对指导膨胀土路基的科学施工、保证工程质量具有十分重要的意义。
1.膨胀土构成以及性质1.1膨胀土构成膨胀土主要由蒙脱石矿物成分组成,强亲水性矿物质是膨胀土的粘粒成分。
硅氧四面体片以及氢氧化铝八面体片对土体物理性质起着重要的作用。
膨胀土主要由夹着一个八面体片的两个四面体片重复堆积组成,从而形成三层型。
根据层间水化离子的吸附水性,结构單位填充会造成晶格活动较大,从而让整个土体的压缩性和膨胀性变大。
1.2膨胀土的工程性质膨胀土和其他粘性土有很大的区别,具有强烈的吸水膨胀、失水收缩、易裂缝、易固结以及强度容易衰减等特性。
在高速公路建设中必须处理好改性,避免对高速公路建设造成巨大损害。
不同情况下的压力膨胀率和自由膨胀率可以反映土的具体膨胀性能。
膨胀土的含水量和膨胀率大小成反比关系,膨胀率越高,土的含水量就越低。
因此,自由膨胀率是反映膨胀土工程地质分类最主要的因素。
交通部门根据相关法律规定:Fs≥90%的为膨胀土;Fs在65%~90%之间的是中性膨胀土;Fs在45%~65%之间的是弱性膨胀土。
土体当中含水量是施工性能改性的重要条件。
1.3膨胀土的危害膨胀土一直是岩层工程界的重要问题。
因为失水收缩,遇水膨胀的变形以及边坡渗水强度下降等特性,让膨胀土地区建筑、工业、水利、道路、桥梁等工程建设都遭到了不同程度的破坏。
随着科学技术的发展,我国工程界对膨胀土的结构特征以及相关工程性质进行了研究,并取得了相关的成果,对膨胀土危害原因进行了科学的分析,并且提出了很多可行性的处理方案。
2.膨胀土路基处理施工技术根据设计要求,膨胀土的改良采用生石灰改良,石灰的剂量为5%(质量比)。
膨胀土地区路基施工技术措施
膨胀土地区路基施工技术措施一、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WL>40%,塑性指数IP>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,多含有钙质或铁锰质结构,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、路肩坍塌和滑坡等变形破坏。
路堑会出现剥落、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a30~a60m的膨胀土,并将路床换填为非膨胀土或掺灰处理。
若为强膨胀土,挖除深度应达到大气影响深度。
(二)膨胀土的填筑1.强膨胀土不得作为路堤填料。
中等膨胀土经处理后可作为填料,用于二级及二级以上公路路堤填料时,改性处理后胀缩总率应不大于0.7%。
胀缩总率不超过0.7%的弱膨胀土可直接填筑。
2.膨胀土路基填筑松铺厚度不得大于300mm;土块粒径应小于37.5mm。
3.填筑膨胀土路堤时,应及时对路堤边坡及顶面进行防护。
4.路基完成后,当年不能铺筑路面时,应按设计要求做封层,其厚度应不小于200mm,横坡不小于2%。
(三)膨胀土地区路基碾压施工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。
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。
膨胀土地区路基施工
膨胀土地区路基施工膨胀土一般指黏粒成分主要由亲水性的蒙脱石和伊利石矿物组成,同时吸水后具有显著的膨胀和失水后具有显著的收缩两种特性的高液限黏土。
一、膨胀土的工程特性膨胀土的工程特性主要包括以下六个方面:(1)胀缩性。
膨胀土吸水后体积膨胀,使其上的建筑物隆起,如果膨胀受阻即产生膨胀力;膨胀土失水体积收缩,造成土体开裂,并使其上的建筑物下沉。
土中蒙脱石含量越多,其膨胀量和膨胀力也越大;土的初始含水率越低,其膨胀量与膨胀力也越大;击实膨胀土的膨胀性比原状膨胀土大,密实度越高,膨胀性也越大。
膨胀土产生膨胀的强弱与黏土颗粒含量、黏粒的矿物成分以及晶体结构的差异有关。
膨胀土黏性成分含量很高,其中粒径小于0.002 mm的胶体颗粒一般超过20%,黏粒成分主要由亲水矿物组成。
我国膨胀土的主要成分为蒙脱石、伊利石和高岭石等。
蒙脱石是一种鳞状矿物,具有强烈的结构膨胀性;伊利石的晶格结构和蒙脱石类似,但是活动能力较低,仅有中等膨胀性;高岭石晶体结构比较稳定,属于低膨胀性土。
(2)多裂隙性。
普遍发育各种形态的裂隙是膨胀土的另一个显著特征。
膨胀土的形成与其成土过程、胀缩效应、风化作用等相关。
裂隙分为两类,即原生裂隙和次生裂隙。
地表以下3 m的土体很少受气候变化的影响,称为原生裂隙;分布在3 m以内,用肉眼就能很容易观察到的,称为次生裂隙。
(3)超固结性。
由于膨胀土大都是在更新世以前沉积的土层,在历史上曾经受过超压密作用,因此膨胀土大多具有超固结性,其天然孔隙率小,密实度大,初始强度高。
膨胀土随着土体开挖,将产生明显的卸载膨胀,使土体内聚集的能量逐渐释放。
(4)崩解性。
膨胀土浸水后体积膨胀,发生崩解。
强膨胀土浸水后几分钟即完全崩解。
(5)风化特性。
膨胀土受气候的影响很敏感,极易产生风化破坏。
路基开挖后,在风化作用下,土体很快会产生破裂、剥落,从而造成土体结构破坏,强度降低。
(6)强度衰减快。
膨胀土的抗剪强度为典型的变动强度,具有峰值强度极高而残余强度极低的特性。
膨胀土路基施工一般规定
膨胀土路基施工一般规定膨胀土路基施工一般规定?第1条膨胀土地区的路基应防止在雨季施工,土方工程及防护加固工程应连续施工,防止边坡长期暴露。
第2条挖方路段应先做好路堑堑顶排水工程,施工期内不得沿坡面排水。
第3条膨胀土地区的路基可采取换填好土,设置隔离层以及改进土质等措施。
第4条换填普通土时,可按路基土的施工要求开展压实,挖出的土不应堆积在路基两侧,以免积水。
第5条良好排水条件下的路基可用原土填筑,施工中应符合规定:一、洒水均匀,大于2.5cm的土块应小于40%.二、宜采用平衡含水量(在一定的土基部位,土的含水量呈稳定不变状态)的土作为填筑用土。
三、人行道(路肩)应加固,以防止地面水浸入和冲刷,路肩横坡不得小于4%.第6条人行道或路肩的加固应采用良好级配的碎石土铺筑,经压实后形成密实构造层,其厚度宜为15~30cm.采用砂砾料铺筑时,应掺入少量水泥予以加固。
第7条填方路段边坡的加固,可按以下方法施工:一、采用碎石土加固边坡,厚度应大于15cm.二、用非膨胀土将路堤包裹一层,厚度可为30cm.三、路肩宽度不应小于2m.第8条土工膜封闭法适用于膨胀性大而又缺乏非膨胀土的路堤。
封闭形式有三种:一、路基底部封闭,以防止毛细水上升而影响路基稳定。
二、路基全封闭,以保持路基土含水量不变。
三、路基顶面封闭,以防降水渗入路基。
第9条膨胀土路基可采用水泥、石灰处治方法增加其稳定性。
一、石灰处治适用于塑性指数大于7的土,石灰用量不宜低于8%.二、水泥处治的水泥用量宜为4~8%.三、石灰—水泥处治适用于塑性指数大于30的土。
拌和分两步,石灰与土拌合均匀后,再加水泥拌匀。
第10条膨胀土压实宜采用重型压路机在最正确含水量条件下碾压,要求压实度到达轻型击实标准的100%.。
膨胀土路基施工方案
膨胀土路基施工方案1. 背景膨胀土是一种含有高含水量的土壤,其具有较大的膨胀性和收缩性,容易在潮湿条件下膨胀,干燥条件下收缩。
由于膨胀土的特性,对路基工程的设计和施工提出了特殊要求。
本文将介绍膨胀土路基施工的一般方案。
2. 施工前准备在进行膨胀土路基施工之前,需要进行一系列的准备工作,包括土壤采样和测试、工程设计和实地勘测。
2.1 土壤采样和测试首先,需要对膨胀土进行采样和测试,以确定其物理和工程特性,如含水量、膨胀系数、塑性指数等。
这些测试可以通过实验室试验来完成,确保施工方案的可行性。
2.2 工程设计基于土壤采样和测试的结果,进行膨胀土路基的工程设计。
设计应包括路基的布置和尺寸、路基的排水系统和加固措施等。
路基的布置和尺寸应根据实际情况确定,以确保路基的稳定性和安全性。
2.3 实地勘测在进行施工前,进行实地勘测,了解现场的地形和地貌,确保施工方案的可行性。
实地勘测还可以帮助确定施工过程中的难点和风险,以采取相应的预防措施。
3. 施工步骤膨胀土路基施工的一般步骤如下:3.1 地表开挖根据设计要求,进行地表开挖,清除杂物和不良土壤。
地表开挖的深度应根据实际情况确定,以确保路基的稳定性。
3.2 压实基础在地表开挖后,进行基础的压实工作。
首先,在路基底部铺设一层压实土,然后使用振动压路机对其进行压实,直到达到设计要求的密实度。
3.3 排水系统在压实基础完成后,安装排水系统。
排水系统可以包括排水沟、排水管道等,用于排除路基中的积水,提高路基的稳定性。
3.4 加固措施在路基施工的过程中,可能需要采取一些加固措施,以增加路基的稳定性。
加固措施可以包括土壤改良、加筋土壤等,根据实际情况选择合适的方法。
3.5 路面铺设在基础工作完成后,进行路面的铺设。
路面可以选择沥青混凝土或水泥混凝土,根据实际情况和设计要求进行选择。
3.6 后期维护路基施工完成后,需要进行后期的维护工作。
维护工作包括定期检查路基情况,排除积水和杂草,修补路面的裂缝等,以保持路基的良好状况。
公路膨胀土路基施工处理措施
公路膨胀土路基施工处理措施1、公路路基膨胀土结构现状膨胀土主要是由强亲水性粘土矿物蒙脱石和伊利石组成的,是具有膨胀结构、多裂隙性、强胀缩性和强度衰减性的高塑性粘性土。
膨胀土在天然状态下常处于较坚硬状态,对气候和水文因素有较强的敏感性,这种敏感性对工程建筑物会产生严重的危害。
膨胀土胀缩引起建筑物的破坏常常具有多次反复性和长期潜在的危险性,会给人类造成灾害。
膨胀土问题直到30年代后期才被土力学工程师们所认识,工程界逐渐领悟到结构物的破坏,除了沉降的原因外,有时还有膨胀土胀缩的原因。
随着经济建设的迅速发展,膨胀性粘土研究越来越引起了人们的注意。
膨胀土性质研究主要是从微观结构、渗透性、强度和变形四个方面来进行的。
笔者认为,膨胀土的研究还需从以下几方面着手:1.1进一步加强膨胀土微结构方面的研究,认识其胀、缩变形和破坏机理,以指导其他方面的研究;1.2加强非饱和土理论,特别是荷载、含水量、吸力之间关系的研究,从而真正揭示膨胀土的强度和变形特性;1.3加强现场测试,通过现场试验,发展新的应用性的数值分析计算理论和方法;1.4加强膨胀土工程处理方面的研究,以解决工程实际问题。
2、膨胀土的工程特性在交通部部颁现行《公路路基设计规范》(JTJ013-95)中采用粘粒含量小于即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。
2.1胀缩性膨胀土吸水后体积膨胀,使其上面的建筑物或路面隆起,如膨胀受阻即产生膨胀力;失去水分后体积收缩,造成土体开裂,并使其上面的建筑物下沉。
2.2崩解性膨胀土浸水后体积膨胀,在无侧限的条件下则发生吸水湿化。
不同类型的膨胀土其崩解性不一样,强膨胀土浸入水后,几分钟内很快就完全崩解;弱膨胀土浸入水后,则需要经过较长的时间才能逐步崩解,且不完全崩解。
2.3裂隙性膨胀土中的裂隙,主要可分为垂直裂隙、水平裂隙与斜交裂隙三种类型。
关于膨胀土地区路基的说法
关于膨胀土地区路基的说法,以下几点供参考:
1. 膨胀土地区路基应避免高路堤和深长路堑,因为这类地形容易导致路基出现裂缝、滑坡等问题。
2. 膨胀土地区路基施工应连续进行,并及时封闭路床和坡面,以减少水分蒸发和防止水土流失。
3. 在膨胀土地区路基施工中,应采取断续施工的方式,避免连续施工造成路床承载力下降。
4. 膨胀土地区路基施工完成后,应进行质量检测和验收,确保符合设计要求和相关标准。
5. 对于膨胀土地区路基的养护,应定期进行检查和维修,及时处理出现的问题,以保持路况良好。
需要注意的是,不同地区的膨胀土性质和特点可能存在差异,因此在具体施工过程中,应根据实际情况采取相应的措施和技术,确保施工质量和安全。
同时,在施工过程中还应遵守相关法律法规和规范标准,确保施工符合环保要求和相关规定。
膨胀土路基施工方案
膨胀土路基施工方案
1. 背景
膨胀土是一种具有较大吸湿膨胀性的土壤,其在干燥状态下体积较小,但潮湿或浸湿时会膨胀变大。
由于膨胀土的特性,其在道路工程中的应用需要采取相应的施工方案,以确保路基的稳定性和耐久性。
2. 施工方案
2.1 膨胀土处理
在进行膨胀土路基施工之前,需要对膨胀土进行处理。
主要的处理方法包括以下几个步骤:
- 清理:清除路基上的杂物和无用土壤,确保路基表面平整清洁。
- 增加排水能力:加设排水沟和排水管道,以保证膨胀土在潮湿或浸湿时能够及时排水,减少膨胀的程度。
- 压实:使用合适的机械设备对膨胀土进行压实处理,使其达到一定的密实程度。
2.2 路基处理
在膨胀土处理完成后,需要对路基进行进一步处理,以增加路基的稳定性。
- 添加混凝土块:在路基上适当的位置,加设混凝土块,以增加路基的承载能力和稳定性。
- 硬化表面:在路基表面施工防护层,以减少水分的渗透,防止膨胀土进一步膨胀。
2.3 施工注意事项
在膨胀土路基施工过程中,需要注意以下事项:
- 施工期间应密切监测膨胀土的湿度和体积变化情况,及时采取相应措施。
- 预防和控制排水系统的堵塞,保证膨胀土及时排水,减少膨胀的程度。
- 施工人员应掌握膨胀土的性质和施工技术,保证施工质量和安全。
3. 结论
膨胀土路基施工是一项需要注意细节和技术要求的工作。
通过清理、排水、压实和路基处理等措施,可以确保膨胀土路基的稳定性和耐久性。
施工过程中应密切监测和控制膨胀土的湿度和体积变化,保证施工质量和安全。
浅谈公路膨胀土路基施工措施
浅谈公路膨胀土路基施工措施一、膨胀土对公路工程造成的危害如果我们在岩石地界建设公路工程,因经常会遇到膨胀土而给整个工程加大了施工难度。
众所周知,膨胀土具有遇水膨胀、失水收缩的性质,如果我们在膨胀土区域建设建筑物或者其他土建工程,就会导致工程出现坍塌、变形等事故,影响到整个工程的质量,不仅会造成巨大的经济损失,还会严重威胁到人们的生命财产安全。
近年来,我国也开始对膨胀土的结构以及特性进行深入研究,并将其应用在实际工作中,通过科学合理的施工方法来保证工程的施工质量以及后期的使用质量。
二、膨胀土的辨别以及分类在膨胀土区域内建设土建工程之前,设计师或者工程师需要对施工场地的实际情况进行全面勘察,了解其土壤的性质,辨别土壤是否属于膨胀土,只有了解膨胀土的性质之后才能够满足工程的建设要求,才能够采用合理的技术进行施工。
从我国相关资料文献来看,对于在膨胀土区域建设的各种工程项目进行分析,结果发现膨胀土对于工程的影响是可以通过人为进行控制的,但是如果工程师或者技术人员没有对膨胀土的性质以及结构进行全面分析,导致后期处理出错就会严重影响到工程的质量。
1.在一些裂缝发育的地区,我们常常会看到光滑面以及擦痕面两种类型,我们对其中的图纸进行分析,如果其中的图纸呈灰白色或者灰绿色,并且在自然环境下,土壤呈硬塑状态,那么我们可以将土壤辨别为膨胀土2.膨胀土一般出现在山前丘陵或者盆地边缘地区。
3.膨胀土经常出现在地下浅层位置,极容易引起滑坡、地裂,或者是在对膨胀土区域开挖槽沟的过程中,因膨胀土的稳定性不足,极容易导致坍塌等事故的发生。
4.如果将没有经过处理的膨胀土用于建筑物的建设当中,那么建筑物在使用过程中会因为外界气候的变化而导致裂缝张开与闭合。
5.当土质的自由膨胀率超过40%,那么也可以辨别为膨胀度。
当我们判断土壤之后,还需要对土壤进行物理力学、强度、基本性能等方面的研究。
三、公路施工膨胀土地区的处理措施1.对良好的开工季节进行选择,对施工准备及施工管理工作实施加强,在开工之前,一定要对材料、人力及机械进行合理组织,促使开工后的基槽、基础及回填工作能够达到连续施工的状态。
膨胀土路基施工及治理措施
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。
膨胀土用于高速公路路基的改性处理及施工要点
二、 场地位置及地形 、 地貌
结 晶 化及 火 山灰 反 应 等 作 用 。 样实 际成 为 素 土 条 f )没 有 这 带 。 强度 . 影响压实度 。 也 即影 响 石 灰 土 的 整 体 强度 及 板体 性 . 水
稳 性 也 降 低 。 因此 施 工 中要 加 强 土 的 粉 碎 . 别 是 严 格 控 制 特 最 大 粒 径 的 数 量 。 是 加 强 边 缘 地 带 的碾 压 。 缘 地 带 。 二 边 即软
膨胀 土 中 掺人 石 灰 可 以达 到 以下 几 个 效 果 :
不会有体积变化 。在工 程施 工中 , 造在含水量保持不变 的 建
黏 土 上 的构 造 物 不 会 遭 受 由膨 胀 而 引 起 的 破 坏 当黏 土 的 含 水 量 发 生 变 化 . 即就 会 产 生 垂 直 和水 平 两 个 方 向 的 体 积 膨 立 胀 。含 水 量 的 轻 微 变 化 . 1 2 仅 %~ %的 量 值 。 足 以 引 起 有 害 就
硬 路 肩 部 位 . 是 施 工 的 薄 弱 环 节 , 其 在 膨 胀 土 地 区 . 体 } 常 尤 块
常 集 中在 该 处 . 碾 压 不 实 将 成 为 隐 患 。 是 雨 后 及 时 复 压 。 如 三
各 种 原 材料 的用 量 和 布 料 方 法 .确 定 混 合料 的拌 和遍 数 , 混 合 料 含 水 量 的 控 制 方 法 . 握 的 整 形 方 法 . 定 灰 土 的 碾 压 掌 确 工艺f 碾压 时 的 机 械 组 合 、 压 遍 数 、 压 时 间)确 定 灰 土 混 碾 碾 , 合 料 的松 铺 厚 度 . 了解 混 合 料 的养 生 情 况 及 生 产 能 力 。 配 对 合 比进 行 验 证 。 终 确 定 合 理 可 行 的施 工 混 合 料 工 艺 。 最 f 土 石 方 大 面 积 机 械 化 作 业 。 工 中 为保 证 工程 质 量 和 3 1 施 工 程 进 度 . 面积 土 方 作 业 全 部 采 用 机械 化 施 工 。 为 了保 证 大 路 基 填 筑 质 量 . 第 一 道 工 序 即 开 始 进行 严 格 控 制 。根 据 试 从 验 段 确 定 的 铺 土 层 厚 度 用 推 土 机 或 铲 运 机 把 拌 和 好 的 混 合
包边法处理弱膨胀土路基施工工法
包边法处理弱膨胀土路基施工工法随着城市规模的不断扩大和交通需求的增加,道路建设变得日益重要。
在道路建设中,路基是整个道路工程的基础,其质量直接影响到道路的稳定性和使用寿命。
弱膨胀土路基是建设中常见的一种路基类型,它具有水分敏感性和膨胀性,需要经过适当的处理才能确保路基的稳定性。
其中,包边法是一种常用的处理弱膨胀土路基的工法。
一、包边法的原理包边法是一种利用边坡抑制土壤膨胀变形的工法。
弱膨胀土路基存在的一个主要问题是,土壤在吸湿膨胀和放干收缩的过程中会出现较大的变形,导致路基变形不均匀、沉降不稳定。
通过在路基两侧设置边坡,并采取合适的措施保护边坡的稳定性,可以抑制土壤膨胀变形,减少路基沉降,提高路基的稳定性和使用寿命。
二、包边法的施工步骤1. 路基设计:在进行包边法处理弱膨胀土路基之前,需要进行路基的设计。
根据路段的具体情况和设计要求,确定边坡的坡度、高度和宽度等参数。
2. 边坡施工:根据设计要求,进行边坡的开挖和夯实工作。
边坡的施工需要严格按照设计要求进行,保证边坡的稳定性和坡度的合理性。
3. 边坡保护:为了保护边坡的稳定性,可以采取多种措施。
例如,可以在边坡表面设置保护层,如草皮、膨胀土等,以增加边坡的抗冲刷能力和防止水分渗透;也可以在边坡顶部设置雨水排水系统,以减少水分对边坡的影响。
4. 路基填筑:边坡施工完成后,可以进行路基填筑。
填筑材料应根据设计要求选用合适的土壤,确保填筑的质量和稳定性。
5. 路面铺设:路基填筑完成后,可以进行路面的铺设工作。
路面铺设应根据设计要求进行,确保路面的平整度和耐久性。
三、包边法的优势1. 提高路基的稳定性:包边法通过设置边坡,有效抑制了土壤膨胀变形,减少了路基的沉降,从而提高了路基的稳定性。
2. 增加路面耐久性:通过包边法处理弱膨胀土路基,可以减少路基的变形和沉降,减少了对路面的不均匀变形和破坏,延长了路面的使用寿命。
3. 降低施工成本:包边法相对于其他处理弱膨胀土路基的方法来说,施工难度较低,施工周期较短,可以有效降低施工成本。
膨胀土路基的施工处理方法
膨胀土路基的施工处理方法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,在广西地区分布较为广泛。
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。
本文根据高速公路膨胀土路基处理基本方法,并结合自己在多年来的施工管理经验提出一些施工处理方法。
一、问题的提出膨胀土一直是困扰岩土工程界的重大工程问题。
膨胀土遇水膨胀、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。
随着我国高速公路建设日新月异,许多公路路线不可避免会通过膨胀土地区。
本文根据广西水(水任)南(南宁)高速公路的膨胀土的物理性质及力学性质,以及地质勘测的翔实报告及有关处理膨胀土的经验,谈谈如何利用合理施工方法去处理膨胀土的体会。
二、膨胀土的判别与分类在膨胀土地区进行工程建设,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做到有的放矢,采取切实有效的方法进行处理。
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,近些年来国内外做了大量的研究工作,基于不同目的采用不同的判别和分类方法。
如:通过膨胀性矿物(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、自由膨胀率等等。
虽然膨胀土的判别方法国内外尚未有统一标准,但比较广泛采用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综合判定:第一,裂隙发育,常有光滑面与擦痕,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;第二,多出露于二级或二级以上阶地、山前丘陵和盆地边缘,地形平缓,无明显自然陡坎;第三,常见浅层滑坡、地裂、新开挖坑槽壁易发生坍塌等;第四,建筑物裂隙随气候变化而张开或闭合;第五,自由膨胀率大于或等于40%.具备这些条件的土可判定为膨胀土,然后再对其进行粘土矿物、基本指标、力学强度等全面研究。
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膨胀土路基施工及治理措施
摘要:本文介绍了膨胀土的特点,分析了膨胀土对公路路基的危害,提出对膨胀土的治理措施。
关键词:膨胀土公路路基治理措施
Abstract: This paper introduces the characteristics of expansive soil, expansive soil on highway subgrade is analyzed the harm, put forward the treatment measures of expansive soil.
Key words: expansive soil highway roadbed treatment measures
膨胀土是指土中粘粒成分主要由亲水性矿物质组成,同时并具有吸水膨胀、失水收缩两种变形的高液限粘土。
凡是液限大于或等于40%,自由膨胀率大于或等于40%的粘土可判断为膨胀土。
该土具有吸水膨胀,失水收缩并往复变形的性质,对路基的破坏作用极为严重,并且构成的破坏是不易修复的。
随着交通建设的发展,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。
1、膨胀土的主要特性大致可以归纳为以下几点:
(1)土的粘土矿物成分富含有亲水性矿物成分,如蒙脱石、伊利石和高岭石等;(2)有较强的胀缩性;(3)有裂隙性结构;(4)有显著衰减性;(5)多含有钙质或铁质结核;(6)一般呈棕、红、黄、褐及灰白色;(7)自然坡度平缓,无直立陡坡;
(8)对公路路基及工程建筑有较强的潜在破环作用。
2、膨胀土对公路工程的危害
2.1膨胀土填料的危害
(1)由于膨胀土具有很高的粘聚性,等含水量较大时,一经施工机械搅动,将粘结成塑性很高的巨大团块,很难晾干,随着水分的逐渐散失,上块的可塑性降低,由于粘聚性的继续作用,土块的力学强度逐步增大,从而使土快坚硬,难于击碎、压实。
因此如果含水量高的膨胀土直接用作路基填料,将会增加施工难度,延长工期,并且质量难以保证。
(2)膨胀土路基遇雨水浸泡后,土体膨胀,轻者表面出现厚l0 cm 左右的蓬
松层,重则在50cm-80cm深度范围内形成“橡皮泥”;若在干燥季节,随着水分的散失,土体将严重干缩龟裂,其裂缝宽度约l-2cm,缝深可达30-50cm,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,且由于膨胀土具有极强的亲水性,土体愈干燥密实,其亲水性愈强,膨胀量愈大,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,从而造成路基局部坍塌、隆起或裂缝。
2.2膨胀土的其他病害
(1)滑坡。
滑坡具有弧形外贸,有明显的滑床,滑床后壁陡直,前缘比较平稳,滑坡呈牵引式出现,具叠瓦状,成群发生,滑体呈纵长形,滑坡厚度大多具有浅层性,一般为l.0-3.0m与土的类型、上体结构密切相关,而与边坡高度和坡度并无明显关系
(2)坍滑。
边坡浅层膨胀土体在湿胀干缩效应与风化作用影响下,由于裂缝切割以及水的作用下,土体强度衰减,丧失稳定,沿一定滑面整体滑移并有坍落现象,多发生在雨季。
(3)溜塌。
边坡表层、强风化层内的土体吸水过饱和,在重力与渗透压力的作用下,沿坡面向下产生塑流状塌现象。
常发生在雨季,与边坡坡度无关。
(4)纵裂。
路肩部位常因机械压不到,填土密实度达不到要求,导致后期沉降量相对较大。
再者由于路肩临空,对大气作用比较敏感,干湿交替频繁,肩部土体失水收缩远大于堤身,所以路肩上发生顺线路方向的开裂,形成数十米甚至数百米的张开裂缝,缝宽约2-4cm,大多距路肩外缘0.5-l. 0m。
3膨胀土的处治措施
3.1膨胀土用作路基填料时采取的措施
(1)在交通量小的低等级公路上,可以根据膨胀土的分布情况,将下层的砂性土与其对半掺和使用,这样可降低土中粘粒的相对含量,从而改变其工程性质。
(2)对于二级以上的公路,可采用掺和剂量不小于8%的石灰处理,改变其矿物成分的性质,从而增强其水稳性,提高其力学性质。
在掺和石灰处理过程中,最好分两步进行:第一步,掺6%的石灰,拌和机充分拌和,整形初压后,适量洒水,使表面膨胀碎块进一步崩解,然后再在表面掺和2%的石灰,并且灰土拌和机将表面打起6-8cm,重新拌和,最后充分碾压,这样可增加表面强度和水稳定性。
(3)弱膨胀上直接作为填料时,宜采取包心处理:底层用95区填料填至常水位以上50cm,上面用膨胀土填筑时,路基两侧3m范围内用95区填料包边,到路槽下1.5m时,改用95区填料填筑。
防止雨水直接浸泡膨胀土。
(4)为了保护膨胀土路基不受雨水侵害,也可在底基层顶面晒沥青膜封层( 2kg/m2)。
(5)采用0.5-l.0 m之间厚度的沙硕垫层,也可有效消除膨胀土的胀缩作用,提高路基的承载力。
(6)加强防水保湿措施,使路面、路基有较好的排水条件,后增设隔水层。
(7)路堤两边边坡部分及路堤顶面用非膨胀土作封层,必须时须铺一层土工布,从而形成包心填方。
(8)提高路面后路基的结构刚度。
(9)膨胀土地区路床的强度及压实标准应严格遵守国家有关规定、规范。
3.2膨胀土路堑滑坡治理
膨胀土滑坡对路堑的破环性较大,处理起来施工难度大,耗资大,若方案不当,一次成功的几率小,防治膨胀土滑坡必须坚持“先发制坡,以防为主”的原则,在制坡当中本着“制坡先制水,防滑先防水”的原则,水是膨胀土的大敌,对地表水,地下水均需处理,因此路堑之上有积水渗透后路堤底有地下水均需设置渗水及排水设施,将水引排除路外。
依据膨胀土类型和挖方深度的不同,采取不同类型的边坡防护措施。
(1)铺草皮主要适用于边坡高度不高的弱膨胀土路段,草皮对边坡的隔热保湿、保温、防止土体的干缩湿胀有一定的作用,但因草皮的固着深度有限,在暴雨频率较高的地区,设置一些支撑上体的浆砌片石拱圈,效果会更加好一些。
(2)骨架护坡边坡高度高于6m时,边坡可设骨架护坡,有折形框架,骨架宽0.5m,厚0.4-0.6m,全部埋入土中,骨架支撑表土,格内栽草皮护面。
(3)挡土墙用于膨胀土路堑边坡,挡土端埋深1.5m以下,不得使地表水影像墙基干燥稳定,墙背反滤稍厚,以抵消墙后部分应力释放和膨胀力,墙顶宽度可取墙高的一半,挡土墙断面较大,以抵消墙背土压力。
3.3膨胀土路堑路床治理
路堑路床以下50-80cm的膨胀土,采用挖除换填砂性土的方式,边沟尽可能加大,路堑边沟外侧设平台,堑顶设截水沟,路堑的深度不宜太深。
4、膨胀土施工注意事项
(l)选在旱季无雨的时间实施。
(2)膨胀土填筑前必须晾晒和粉碎,粒径控制在5cm之内,按路基横断面设好路拱,松铺厚度不超过25cm,压实度满足设计要求。
(3)做好路基排水,如遇到阴天,备用塑料薄膜覆盖试验路段,防止雨水浸泡路基上的膨胀土。
(4)土工膜铺设时搭接宽度不小于35cm,按叠瓦的方式搭接。
(5)监测点埋设稳固可靠,防止机械撞动。
5、结束语;
膨胀土是影响道路及其他构造物建设的一种特殊土质,在实际工程中,其破环力是巨大的。
解决膨胀土的问题,应着重从影响其物理力学性质变化的内在因素和外在因素考虑,从而通过改变土的力学性质达到处理膨胀土的目的。
每个工程有其自身的特点及建设条件,在笔者参加的工程的施工中,处理膨胀土的措施已在施工中使用,有的措施已显示良好效果,有些功效尚需进一步证实。
参考文献
[1]JTJ033-95公路路基施工技术规范。
北京:人民交通出版社,1996
[2]JTJ 013-9s公路路基设计规范。
北京:人民交通出版社,1996
注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。