弱中膨胀性高液限粘土作路堤填料的对策

２ 朱 惠 君 Hale Waihona Puke Baidu编 ． 高速 公 路路 基 设 计与施 、 Ⅸ 工》北 京： ． 人民交通 出 版社， ０ ５ ２ ０． ３ 中交第一公 路工程 局有限公司．公路路基 、 《 施 工技 术规范（Ｔ １—０ ６）北 京： Ｊ Ｇ Ｆ０２０ ） ． ） 人民
交通 出 版社， ０ ６ ２ ０，
｜ 技 回程 术
弱中膨胀性高液限粘土作路堤填料的对策
唐绰 常州市交通建设监理咨询有限公司
ａ０ ）粒子 吸附到 土颗粒周 围， 形成石灰 水 摘要： 对受工程造价、 工条件限制的公 Ｃ （Ｈ ２ 施 化物 在 颗粒 表 层聚 集， 经硬化结 晶， 形成 一种 路 工程项 目 在膨胀 土地区采 用中弱性膨胀土 ， 这种 固化 层可以起到防止土颗粒内 作路 基 填料是一个重要 课题 本文从 设计与 ｝固化层， 水化 散 和 外水 内侵 的 作用 ， 弱 膨胀 土 的 亲 减 施工角度 ， 结合ｌ 程实践阐述 弱中膨胀性高 工 水性 ， 从而增 强自身稳定性 能 。 工程实践 中， 液 限粘土作路堤填料的设计与施工对策。 膨胀 量的影 响关系做 ｒ 关键 词 ： 膨胀 土 路 基填 筑 改性处治 对石灰 剂量与膨胀 力、
比对试 验 ， 分别对 中性 、 弱性 膨胀 备做三组平 试验 数据表 明， 石灰 对膨胀 土改性是 膨胀 土 系指含 有较 多黏粒 及其 他亲 水性 行 试验 。 中性 膨胀上 ， ％、 ％ ５ ７ 改性效 果差距 不 较 强 的蒙 脱 石或 伊 利石 等 矿物 成 分， 水 膨 有效的。 遇 胀 ， 水 收缩 ， 一种 特 殊 膨 胀结 构的 黏 质 明显 ， ％￥ｋ效果 显著。 失 是 与３ Ｈ Ｌ 弱性 膨胀土 ， ％、 ３ ％、 ％三者效果相 差不大 。 因而， 从改性 效果 土 ， 分布 于全 国各地 二 级 及二 级 以上 的 阶 ５ ７ 多 地与 山前丘陵 地 区。 有胀缩 性 、 具 崩解 性、 多 与经济 角度考虑 ， 中性膨胀 土选择 ５ 掺 灰量， ％ ％掺 灰量 ， 为保 证改性 安 全 裂隙性 、 固结 性 、 化性 、 度衰减性 等工 弱 性 膨胀 土选择 ３ 超 风 强 施工控制时宜 提高 １ ％。 程性 质， 对不加 处治 、 膨胀 土填筑 的路堤 必然 性与可靠性 ， 发生沉 陷、 形、 坡 、 变 滑 溜坡、 裂 、 纵 坍滑 等病 ３路 基填 筑高度 ． 害， 有条 件地区 ， 不采用膨 胀土填 筑路堤 的 应 路 线 设 计时 ， 考虑 路堤 填 筑 高度 对路 要 基 稳定性 影响 ， 尽可能 选 用低填 土方案 ， 避免 设计方 案。 对受造价 、 工条件 限制项 目， 但 施 采用 中弱性 膨 胀 土作填 料是 一 个难 以 回避 的 大填 大挖 。 胀土路堤在 一定压实功 作用下， 膨 随着时 间推移， 其 课题 ， 实证明处治 方法恰 当， 事 提高 膨胀土 防 其 初期 强度 可达到 设计值 。 崩解性 及风化等综 合效 应作用 水保湿性 能 ， 增加路 基 稳定性 前提下 ， 中弱 性 固有 的膨胀性 、 以及 路基 自 重与汽 车 荷载 的重 复作用， 压 膨胀土 是可 以用作路基 填料的 ， 包括高 等级公 下， 实度与强度逐步下 降， 路堤不均 匀性 下沉， 使 路工程 。 如有 软化 挤 出则 可产 生严 重的 沉 降 ， 路堤 越 １ 别标准 ． 鉴 高， 陷越 大 ， 沉 导致平 整 度下 降 ， 严重时 使路 强膨胀 土稳定性差 ， 不应作为路基填 料， 因而 区分 强与 中弱 性 膨胀 土的 类别 对保证 工 面变形 破坏 。 般情况下， 基设 计高度应控 一 路 ｍ以 内， 过３ 超 ｍ路段 ， 要考 虑沉 陷稳定 程 质量 尤 为重要 。 别的 方 法 国内外 尚无 统 制在３ 鉴 大 ｍ路 段 ， 必须设 置砂垫 层、 留沉 预 技 术标 准 ， 自由膨胀 率 与 液 限可 以划 分 因素 ， 干６ 用 膨胀 土与 非 膨胀 土 ， 不是 必 要 条件 ， 方 落量和 路基加宽设计。 但 其 法不 够 完善 、 密 。 主要 的 鉴 别指 标 是 胀 缜 最 ４隔离层 ． 外包层 和不透 水基层 无侧限 条件下， 膨胀 土吸 水湿化 ， 同类 不 缩总率 及胀缩 循环 变化特 性。Ⅸ 范 规 定 ， 规 强性 膨胀 土 数分 般 情况下据 膨胀 率指标 大 致可分强 、 弱 型的 膨胀 土其崩 解性 不一 ， 中、 中弱性 崩解缓 慢 ， 且崩解 具 有 三级 ： 性膨 胀土４ ％≤ＦＳ ５ 中性 膨胀 钟 就可以 崩解， 弱 ０ ＜６ ％； 不完 全性 。 因此设 置隔离层 、 ｌ 层和不透 水 夕包 、 土： ５ ６ ％≤Ｆ ＜９ ％｝ Ｓ ０ 强性 膨胀土 ： Ｓ ０ 。 Ｆ ≥９ ％ 对 减弱 水份 以江 苏境 某 高速 Ｌ Ｋ标 段为 例 ， ～ 该项 目 线 层， 内包中弱性 膨胀 士侧 向限制 ， 路 最 长１ ．６ 公里 ， ６４ ５ 路线 所经区域 为里下河沉 积平 渗 透 与湿化 ， 大程 度 上减 少 对路 基 强度 的 路堤两 侧采取非 膨胀性 材料 包封时 ， 其 原 区， 层 层次 变化 复 杂 ， 次沉 积 旋 回 ， 破 坏。 土 多 ０ ｍ， 且保证 足够 的压实 ４ ｍ深度 范 围为中、 ０ 高液 限黏 土 ， 塑限 ２ ． ４ １ 宽 度应大 于３ 一贯到底 ， 原地 表应挖 松掺 灰， 上设４ ｃ 其 ０ ｍ厚度８ ～ ２ ．％， ７１ 塑性 指 数３ ．～３ ． １０ ） 液 限 度。 ０４ ９７（０ ｇ ， ２ 作 在 ５ ． ～６ ．％， 在 亲水性 矿物 ， ４５ ６８ 存 自由膨胀 率 １％石灰 土填 筑 ， 为隔 离层 ， 全宽范 围内 Ｆ 为５ ～ ２ 大干４ ％， Ｓ ０ ７％， ０ 小于 ９％， ０ 属于中、 Ｊ要设２ ％的横坡 。 －３ 路肩、 中央分隔带要做好 设不透水层。 弱性 膨胀土 ， 膨胀 力Ｐ 为２ ．－ ６ ８ ａ 膨 防渗 透设计， ｅ ２７ ２ ．Ｋ Ｐ ， ５ 同结性 与超载预 压 ． 超 胀量２ ．～３ ．％（ ＝ ） 本区域 内取 土坑 土 ６ ２ ０７ Ｐ ０ 。 天然状 态下膨胀土孔隙 比小， 干密度大， 源可在处治 后填筑路堤 。 初始结 构强度 高， 挖后 ， 使 土体超 固结 应 开 将 ２稳定 剂及其改 性机理 ． 导致胀缩总率增大２ 倍， －３ 膨胀力增 随 着交 通投 入 加 大， 国有关 科研 部 门 ｛力释放， 我 也加大 对膨胀 土研 究力度 ， 安徽 、 广西、 江苏 、 大７ 倍 ， 基边 坡 和路 基 表 层 出现卸 荷 膨 ～８ 路 胀， 在坡 脚 处形成 应 力集 中区和 塑性 区， 边坡 四川等地都取得了成功 经验 与有效处治方法 ， 因此 要重 视膨 胀 土路 基 的超 载预 在防 水 保湿 方 面有 多种 方法 值得 借 鉴 ， 挖 崩裂 破坏 。 如 预 个月以上 。 同时， 在边 沟 孔桩 加 固稳 定 边坡 、 考虑 土体 膨胀 力的挡 土 压工作 ， 压期 应在６
坡 面防护 设计 与施 工 对 策
一 一
１ ５ 填 土 高度＞６ ．； ７ ｍ时． 坡坡 度 宜采 用ｌ 边 ： １ ５ ： ．； ． －ｌ２０ 在高速 公路上需采用高安全 值， ７ 路堤 边坡不小于 ｌ １７ 。 于路堑段 ， ： ．５ 对 可采用 直线 型、 折线 型 、 台阶 型或组合 型 ， 这样 可以 把高 边坡 降 为矮 边坡 ， 减轻 高边 坡 土体对 坡 脚的 压 力和 雨水 流速 ， 防止 对坡 面 冲刷 力增 大 。 组合 式 边 坡 中， 在 平台可 以 对 边坡 有 支 撑、 变形 减缓 的作用 。 堑边坡 坡 度 ： 路 对弱膨 胀性土 ， 填土高度＜６ ｍ时， 边坡坡度宜采用１ ： １； ． 填土 高度６ ０ ５ ～１ｍ时 ， 边坡坡 度宜 采用１ ： １ ～ｌ ２０ １ 台； 中膨胀 性 土， 土高 ． ： ．＋ ｍ平 ５ 对 填 度＜６ ｍ时， 坡坡 度宜 采用ｌ １ ～ ： ． ・ 边 ：． １１５ ５ ７ 填土高度６ ０ ～１ｍ时， 边坡坡 度宜采用 １ １ ５ ：． ～ ７ ｌ ２ ０ ２ 平台。 ： ．＋ ｍ 边沟 尺寸应 较一 般 性 土 质地 段 ， 要加 深 加宽 ， 路堑边沟 段外侧应设 置ｌ ｍ平台， 顶外 堑 ５ ＇ 截 水沟。 ｍ￣设 ｌ 、 边沟 应采 用浆砌块 石砌 筑 ， 采用预 制板时， 做好垫 层与接 缝处理 ， 要 设置 较好 的纵坡 ， 及时排 出地表水 ， 减少渗漏 。 坡面 防 护 一般 采 用铺 草皮 的设 计， 对边 坡起到隔热 保温和防止土体干缩湿胀的作用， 但草皮 固着深 度较浅 ， 在暴雨多的南方地 区， 应设 置支撑土体的 浆砌片石的拱 圈。 严禁 在坡 面或路 基两侧种植 紫穗槐 、 夹竹 桃等灌木 ， 发 达根 系对 边坡 起 到破 坏性 作用 。 堑边 坡 还 路 可以 设挡 土墙 ， 设计时应考虑土体 膨胀应 力的 作用。 般情况下， 础埋 置深度 １５ 不使 一 基 ．ｍ， 地 表 水对 墙基 干燥 稳 定产 生影 响 ， 背反滤 墙 层厚度按上 限设计， 以充分抵 消墙 后部分应 力
释放 。
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７ ． 施工控 制 压实 宜选 用 大型 压实 设 备、 动式 压 路 振 机或３ －５Ｔ 胎压路 机， ０ ０轮 速度４ Ｋｍ／ 。 ｈ 每侧 路基 加宽３ － ０ ｍ。 ０ ５ ｃ 路堤与路 堑分 界地 段加 强压实 效果 。 土颗粒 应破碎至５ ｃ ｍ以下， ｃ ２ ｍ 以下更佳， 压实土 层松铺厚度不大 干３ｃ 做 ０ ｍ。 好３ ４ － ％的横坡 ， 以利 排水 。 取土场 挖出的土 方不 应直 接 运至 施 工现场 ， 应先 掺 设计 灰量 的３ ～５ ％， 土填料 砂 化、 Ｏ Ｏ 对 改性 ， 基本 稳定 后使 用， 闷料 砂化 改性 时 间， 般５ ７ 注 一 ～ 天。 意 气象动态 ， 严禁 雨季或 雨天施 工， 雨后应及 时 复 压、 确保 达 到 雨前压实 度 水平或 设 计规
定。
参 考文献 ： ｌ 中华人民共和 国行业标准．公路路基设计 、 《
规范（ Ｇ Ｄ ０ ２ ０ ￣ 北京： Ｊ ３ —０ ４ ． Ｔ 人民交通出版 社 ， ０ ４ ２０ ．
要减少对膨胀原状 土大量开 墙设计 、 路堤 浆砌片石 全封 闭、 没盲沟 与渗 ｛设计与施工时， 增 水沟 ， 这都 是披动处 治措施 ， 根本提 高路 挖 。 但 要 这样可以保持 路基 稳定性 、 高的初始 强 较 避免 强度 大幅衰减 。 基稳 定性 对 膨胀 土 改性 处 治更为 关键 。 改性 度， 稳定 材 料 一 般 采用生 石灰 。 石灰 水化 产生 生 ６边坡 沟与坡面 防护 ． 边 对于 路堤 段 ， 坡 一 般 采 用直 线 型。 边 填 大量钙 离子， 与膨胀 土中蒙 脱石、 利石等 矿 １ 伊 物 层 起 吸附 水作用 ， 离子与 溶液 中析 出的 土高 度＜６ 钙 ｍ时 ， 坡坡 度宜 采用 １ １５ ： 边 ： ．～ｌ
４ 李 斌． 特殊 地 区路 基（ 、 Ⅸ 膨胀土 地 区） 北 》． 京： 民交通 出 人 版社 ，０ ０ ２０．