软土地基处理和软土处理
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三、膨胀土路基
膨胀土的粘土矿物成分中富含亲水性矿物成分——蒙脱石、伊利石等,其遏水膨胀、失水收缩,是一种具有多裂隙的结构,易湿化崩解;大多为超固结土,卸载后会膨胀,呈显著的强度衰减性,土质极易风化,土体自然坡度平缓,元直立陡坡。
(一)施工组织
膨胀土地区路基施工应避开雨季,开工后各道工序要紧密衔接、连续施工,路基填筑完成后应尽早铺路面,避免土体长期暴露。路堤、路堑边坡按设计修整后也应立即浆砌护墙或护坡,防止雨水直接侵蚀。在路基施工前应盲先开挖截水沟、排水沟,并铺设浆砌坛工防护,引排路基范围内的水,不得坡面排水,以保证地基和已填筑的路基不被水浸泡。
(二)填料要求
强膨胀土稳定性差不能作为填料,中等膨胀土在用作填料前宜加入稳定剂(石灰)和冲稀材料(砾石或粉煤灰),改良处理后再使用。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。高速公路、一级公路和二级公路要求作填料的膨胀土,包括经处理后的改性膨胀土的胀缩总率不应超过o.7。
〔三)基底处理
高出原地面不足1m的路堤,为防止基底膨胀土的胀缩直接反映到路堤顶面和路面,须对基底30一60cm的地表膨胀土换填非膨胀土并按要求压实。若基底为潮湿土须将土翻开掺灰,稳定后压实,或挖去湿软层用碎、砾石土和砂砾等换填压实,以保证基底的坚固稳定!
(四)路基填筑
取土坑取得的膨胀土填料很快会成为外硬内塑状态,施工时须将士块打碎至5cm粒径以下,并以土块外表含水量略大于最佳含水量时粉碎、铺填,松铺厚度不得大于30cm c在用石灰改良膨胀土时,碾压厚度应控制在25cm以内。膨胀土路堤两侧须用30cm以上的非膨胀土封闭,路堤顶面须用非膨胀土封层形成包心填方,以保证路基土含水量处于稳定状态,防止膨胀土过分胀缩而影响路基路面稳定。
一殷不得用作路基材料,只有在垃圾堆场沉积多年、试验分析确定垃圾已分解稳定时方可不换土,但须采用必要的措施予以处理。
(二)杂填土路基施工
杂填土常与土、石混杂,不易压实稳定。对于软土、地下水位低且厚度不大的房渣土,可用20—30cm长的片石、块石,尖端向下由疏到密夯入士中,来提高表层土的密实度:对于有较多软土、地下水位高、土质过湿的建筑垃圾或废渣土,应先翻松路基,在去除腐木等不稳定物质之后,根据其中土的实际含量,按土的8%左右的掺量或通过试验确定最佳掺量,掺入石灰或粉煤灰石灰改善表层土质,分层压实,保证表层路基有足够的密实度和强度。
对于潮湿的含砂土、粘土、房渣土,可采用重锤夯实法压实路基,尤其是受工作面限制的结构物接头处。杂填土经处理后已达到整体土质稳定、表面密实坚固,才能作为路基基础:五、粉煤灰路基
(一)路用粉煤灰特征
路用粉煤灰一般均为电厂排放的湿拌灰(池灰)和调湿灰(干灰掺水调湿),均属硅铝型低钙粉煤灰。粉煤灰白重很轻,松干密度为450—700kg/m3,湿密度比一般土料低25%,呈多孔球形结构,透水性好,最佳含水量在30%一38%,与石灰等混合压实后具水硬性,压缩系数较一般土小40%一40%。但是,粉煤灰具粉土工程特性,元塑性,干后易消散成粉末状,毛细现象十分强烈。
(二)粉煤灰路堤的构造要求
粉煤灰路堤需按一定构造要求填筑才能保证其各项性能的正常发挥,如图5—1—
10所示。粉煤灰路堤主体要有土质护坡及封顶层保护,以防止土颗粒流失。护坡宜采用塑性指数不低于6的粘土填筑,与粉煤灰土体成阶梯状衔接,水平向厚度不小于1m;封顶层厚为路槽标高以下20—30cm,可采用粘土、石灰土、二灰土填筑。为隔断毛细水的影响,粉煤灰路堤底下一般应设置透水性隔离层和土工布,这样,同时也起到排除粉煤灰内过多的含水量。为保证粉煤灰路堤的整体稳定,高度低于5m的路堤,边坡不宜陡于1:1.5,清淤泥线
图5—1—10粉煤灰路堤构造
高于5m以上路堤的下部边坡应缓于1:1.75。采用挡土墙护坡时,需铺设侧向反滤层和土工布,以防止粉煤灰遭淋浴而流失。用粉煤灰回填河沟或填筑浸水路堤时,除了在填筑期间构筑隔水土堤、抽水清基之外,在粉煤灰土体两侧及基底均需铺设反滤层和土工布,以防止粉煤灰受水侵而流失。
(三)路堤施工
粉煤灰路堤施工前,对填筑范围内的桥涵等混凝土结构、金属结构物接触处表面应均匀涂刷一层沥青以防腐蚀。粉煤灰的含水量应在灰池中调整,过于灰粒应在摊铺前2—3天在堆场中洒水闷料,过湿灰料应堆高沥干。颗粒组成和最大干密度及最佳含水量有显著差别的灰源应分别堆放、分段填筑、分段检测。路堤基底应在清基整平压实后铺隔离层,分层压实后再铺设土工布。沟沃回填段须先抽水清淤,铺设隔离层予以压稳压实后铺土工布,再填筑粉煤灰。
粉煤灰路堤应水平分层摊铺,分段接头用台阶搭接。土质护坡与粉煤灰同步填筑,并同时修筑护坟的盲沟排水。粉煤灰的松铺系数应视施工方式确定,人工摊铺取1.5—1.7,推土机取1.2—1.3,平地机取1.1—1.2。
粉煤灰宜采用振动压路机碾压,并应于摊铺当天压实,压实功能应由碾压试验确定,压实厚度对20—30t中型振动压路机不应大于20cm;中型振动羊足碾或40—50t重型振动压路机的每层压实厚度不应大于30cm。人工摊铺灰层宜先用履带式机具或8—12t轻型压路机静压1—2遍,压稳后再用振动压路机压实;机械摊铺灰层可用振动压路机直接压实,振压后再静压1—2遍,符合压实度要求后再续上层填筑。在达到路槽标高部位应及时用粘性土、石灰土或粉煤灰石灰土进行封层处理。第七节一、软土路基工程特征软土路基和软基处理
(一)软土特性
软土是在静水或非常缓慢的流水环境中沉积、经生化作用形成的淤泥、淤泥质土和粘性土c天然含水量达34%一72%,饱和度达95%以上,子L隙比在1—1.9之间,塑性指数为1.3—2.0,天然表观密度15—19kN/m3,渗透系数仅为10—5—10—?9n/s或更低,压缩系数。o.1—o.;在0.5—2MPa—1之间,呈高压缩性,抗剪强度低,长期抗剪强度只有一般抗剪强度的40%一80%,流变性显著,且具有触变性和蠕变性。软土在外荷载作用下地基承载力低、变形大,变形自然稳定时间较长,常达3—5年。
(二)软土路基特性
软土地基上填筑路堤主要有两大工程问题:(1)当填土高度超过某一高度时会骤然发生填土崩塌、基底滑坍、坡脚外侧地基出现隆起以及路堤整体滑坡破坏;(2)路堤在填筑过程和填土完成后地基沉降位移过大,它除了增加路堤附加填方量,还引起桥台、挡土墙、涵洞等道路构造物产生过大的不均匀沉降和水平位移,而使结构出现断裂等损坏以及路面纵横断面的扭曲、结构开裂等危及交通安全的损坏。
二、软土路基施工
软土路基施工前应对可能出现的路基盆形沉降、失稳和桥头沉降差以及地基沉降稳5期等有充足的估计,并制定相应的对策后方可开工。通常需通过填筑试验路段确定路基