公路膨脹土路基處理施工技術(shù)探討 本文檔格式為 WORD,感謝你的閱讀。 摘要：本文首先對膨脹土的特性及一些常用處理方法進(jìn)行論述，并給合工程實(shí)際，對膨脹土處理施工技術(shù)作一些探討。 關(guān)鍵詞：膨脹土，路基，處理 ， 施工技術(shù) TU74A Abstract: this paper first to expansive soil characteristics and some commonly used treatment method is discussed, and the engineering practice and to close, construction technology of expansive soil treatment discussed. Keywords: expansive soil, roadbed, processing, construction technology 膨脹土是指粘粒成分主要由強(qiáng)條水性礦物質(zhì)組成并且具有顯著脹縮性的粘性土在廣西地區(qū)分布較為廣泛。為了保證道路在較長時間內(nèi)路基的穩(wěn)定和路面的平整度達(dá)到安全、舒適行車的目的必須解決因膨脹土而造成的一系列工程問題。本文首先對膨脹土的特性及一些常用處理方法進(jìn)行論述，并給合工程實(shí)際，對膨脹土處理施工技術(shù)作一些探討。 一、膨脹土處理技術(shù)概述 膨脹土系指粘粒成分主要由強(qiáng)親水性礦物組成具有吸水膨脹和失水收縮特性的粘性土。由于膨脹性土?xí)驗(yàn)橥林泻康淖兓l(fā)生相應(yīng)的膨脹或收縮變形特別是在場地膨脹性土層厚度不一均勻性不一、不同部位處含水量的變化以及路基底壓力不等等原因時就會導(dǎo)致地基土不均勻的隆起或下陷使得 建筑物產(chǎn)生墻體開裂、地面隆起或下陷等破壞。因此必須對膨脹性土場地進(jìn)行處理以滿足施工要求。 1、膨脹土的工程特性 在交通部部頒現(xiàn)行公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范 (JTJ013-95)中采用粘粒含量小于 2m 的百分比和自由膨脹率及膨脹總率三個指標(biāo)把膨脹土分為強(qiáng)膨脹土、中膨脹土和弱膨脹土三個級別。膨脹土的工程特性大致可以歸納如下： （ 1）脹縮性。膨脹土吸水后體積膨脹使其上面的建筑物或路面隆起如膨脹受阻即產(chǎn)生膨脹力；失去水分后體積收縮造成土體開裂并使其上面的建筑物下沉。 （ 2）崩解性。 膨脹土浸水后體積膨脹在無側(cè)限的條件下則發(fā)生吸水濕化。不同類型的膨脹土其崩解性不一樣強(qiáng)膨脹土浸入水后幾分鐘內(nèi)很快就完全崩解；弱膨脹土浸入水后則需要經(jīng)過較長的時間才能逐步崩解且不完全崩解。 （ 3）裂隙性。膨脹土中的裂隙主要可分為垂直裂隙、水平裂隙與斜交裂隙三種類型。這些裂隙將土體層分割成具有一定幾何形狀的塊體如棱塊狀、短柱狀等破壞了土體的完整性。膨脹土路基邊坡的破壞大多與土中裂隙有關(guān)且滑動面的形成主要受裂隙軟弱結(jié)構(gòu)面控制。 2、膨脹土的判別與分類 在膨脹土地區(qū)進(jìn)行工程建設(shè)首先必須正 確識別膨脹土與非膨脹土并準(zhǔn)確判斷膨脹土膨脹勢的強(qiáng)弱和工程性質(zhì)的特點(diǎn)然后才能在工程設(shè)計(jì)和施工中做到有的放矢采取切實(shí)有效的方法進(jìn)行處理。以往的工程建設(shè)經(jīng)驗(yàn)（包括水利、公路、鐵路等）已經(jīng)證明：膨脹土并不可怕可怕的是對膨脹土判斷失誤沒有進(jìn)行正確的處理而導(dǎo)致工程病害的發(fā)生。 對于膨脹土的判別與分類近些年來國內(nèi)外做了大量的研究工作基于不同目的采用不同的判別和分類方法。如：通過膨脹性礦物（蒙脫石及蒙脫石和伊利石、高嶺石的混層礦物）的含量、膨脹土的液限和塑性指數(shù)、自由膨脹率等等。雖然膨脹土的判別方法國內(nèi)外尚未有統(tǒng) 一標(biāo)準(zhǔn)但比較廣泛采用的是現(xiàn)場定性和室內(nèi)簡易定量指標(biāo)相結(jié)合的方法即根據(jù)工程地質(zhì)特征及土的自由膨脹率指標(biāo)綜合判定： 第一裂隙發(fā)育常有光滑面與擦痕有的裂隙中充填灰白色、灰綠色粘土在自然條件下呈硬塑狀態(tài)； 第二多出露于二級或二級以上階地、山前丘陵和盆地邊緣地形平緩無明顯自然陡坎； 第三常見淺層滑坡、地裂、新開挖坑槽壁易發(fā)生坍塌等； 第四建筑物裂隙隨氣候變化而張開或閉合； 第五自由膨脹率大于或等于 40%。具備這些條件的土可判定為膨脹土然后再對其進(jìn)行粘土礦物、基本指標(biāo)、 力學(xué)強(qiáng)度等全面研究。 3、公路工程中的膨脹土處理方法 一般來說膨脹土路基處理方法有如下幾種： （ 1）換土。換土是膨脹土路基處理方法中最簡單而且有效的方法。顧名思義換土就是挖除膨脹土換填非膨脹土或沙礫土換土深度根據(jù)膨脹土的強(qiáng)弱和當(dāng)?shù)氐臍夂蛱攸c(diǎn)確定。在一定深度以下的膨脹土含水量基本不受外界氣候的影響該深度稱之為臨界深度該含水量稱之為該膨脹土在該地區(qū)的臨界含水量。由于各地的氣候不同各地膨脹土的臨界深度和臨界含水量也有所不同。換土深度要考慮受地面降水影響而使土體含水量急劇變化的深度基本 上在 1 2m 即強(qiáng)膨脹土為 2m中、弱膨脹土為 1 1.5m 具體換土深度要根據(jù)調(diào)查后的臨界深度來確定。 （ 2）濕度控制。濕度控制法包括預(yù)濕和保持含水量穩(wěn)定。為控制由于膨脹土含水量變化而引起的脹縮變形盡量減少路基含水量受外界大氣的影響需在施工中采取一定的措施。如利用土工布或粘土將膨脹土路基進(jìn)行包封避免膨脹土與外界大氣直接接觸盡量減少膨脹土內(nèi)部的濕度遷移。水利工程建設(shè)中經(jīng)常采用膨脹土預(yù)濕法用水浸泡地基土或覆蓋非膨脹土以達(dá)到膨脹土的濕度平衡。 （ 3）改性處理?；瘜W(xué)固化就是利用石灰、水泥或其他固化材料 通過與膨脹土的物理化學(xué)作用進(jìn)行膨脹土的改性處理以達(dá)到降低膨脹土膨脹潛勢、增強(qiáng)強(qiáng)度和水穩(wěn)性的目的。具體來說：石灰的固化作用是由于鹽基交換、次生碳酸鈣膠結(jié)性、粘土顆粒與石灰相互作用形成新的含水硅酸鈣、鋁酸鈣等新礦物而顯現(xiàn)出來；水泥的固化作用是由于鈣酸鹽與鋁的水化物和顆粒間的膠結(jié)作用膠結(jié)物逐漸脫水和新生礦物的結(jié)晶作用從而降低膨脹土的液限增大了膨脹土的塑限和抗剪強(qiáng)度； NCS 固化材料除具有石灰、水泥的優(yōu)點(diǎn)消除土的脹縮性外還有吸水增強(qiáng)作用改善土的壓實(shí)性并生成微型加筋結(jié)構(gòu)提高土的強(qiáng)度。在以往的膨脹土地基處理中已有過許多成 功的先例利用這種處理方法的成敗主要取決于固化材料的技術(shù)指標(biāo)和施工工藝。 （ 4）膨脹土邊坡的剛性防護(hù)。膨脹土挖方坡傳統(tǒng)的處置方案是采用全封閉的剛性防護(hù)，以阻止降水被非飽和土吸收，其主要方式如漿砌石滿鋪防治、混凝土六角塊滿鋪防護(hù)、土釘墻加固邊坡、抗滑樁、重力式擋墻等。此方法需要避開雨季施工，路基開挖后各道工序要緊密銜接，連續(xù)施工，時間不宜間隔太久，防止雨水浸泡。但是剛性防護(hù)沒有從解決在大氣風(fēng)化作用影響深度范圍內(nèi)膨脹土體的脹縮問題，并且耐久性較差。 二、膨脹土處理施工技術(shù)要點(diǎn) 1、工 程概況 廣西某公路設(shè)計(jì)時，通過對該地區(qū)進(jìn)行地質(zhì)勘測，發(fā)現(xiàn)該地區(qū)出露的地層主要為膨脹土，該土具有吸水膨脹 .失水收縮并往復(fù)變形的性質(zhì)，對路基的破壞作用不可低估，并且構(gòu)成的破壞是不易修復(fù)的。膨脹土處理方案采用改性處理（摻灰量 4%的石灰處治）和邊坡的剛性防護(hù)。 2、施工要求 對于膨脹土路基施工必須做好施工組織把各方面的問題考慮得充分、周到做到精心施工盡量減少土體脹縮循環(huán)。一旦正式開工各道工序應(yīng)緊密銜接連續(xù)施工分段完成。 3、路基挖方 （ 1）膨脹土挖方路段按 6m 分級第 一級邊坡坡率采用1： 1.5 1:1.75，第二級邊坡坡率采用 1： 2 1:2.25，第三級邊坡坡率采用 1： 2 1:2.25，每級間設(shè) 2m 寬平臺。 （ 2）邊坡防護(hù)采用漿砌護(hù)坡或結(jié)合漿砌擋土墻綜合防護(hù)加固。 （ 3）滲排水溝設(shè)灰土層并全斷面加鋪防滲布。路塹邊溝外側(cè)設(shè)平臺，階梯式邊坡平臺均設(shè)排水溝，溝底設(shè)灰土層，并全斷面加鋪防滲布。坡頂順向坡設(shè)截水溝，其位置宜距坡口。邊溝、截水溝、排水溝和平臺應(yīng)漿砌片石或混凝土預(yù)制塊，并在開挖后及時鋪砌封閉。 4、路基填方 （ 1）石灰處治施 工工藝流程：定位放線 鋪料 拌料 整平 碾壓 檢測 下一層鋪筑 （ 2）摻灰處理路基施工前按圖紙和監(jiān)理工程師要求修筑不小于 200m 全幅路基寬度的試驗(yàn)段以確定膨脹土路堤施工中的石灰摻量、松鋪厚度、最佳含水量、碾壓機(jī)具以及全部施工工藝試驗(yàn)結(jié)果報監(jiān)理批準(zhǔn)。 （ 3）采用中等膨脹和弱膨脹土填筑路基時應(yīng)符合下列規(guī)定：當(dāng)采用弱膨脹土填筑路基時采用 3+1 摻灰方式處理。即作為一個施工段落應(yīng)連續(xù)施工四層（每層碾壓厚度 25cm）且最上一層填 4%石灰處治土方可施工其他段落以防降雨造成道路泥濘影響施工。施工時應(yīng)將灰 土拌和均勻控制含水量如土料水分過多或不足時應(yīng)晾干或?yàn)⑺疂櫇褚赃_(dá)到灰土最佳含水量。 （ 4）路堤底部均填筑一層 40cm 厚 4%石灰處治土以防止毛細(xì)水的上升。相鄰兩層石灰處治土間凈距 75cm 填筑素土。 （ 5）用改性的膨脹土填筑時應(yīng)加強(qiáng)土的粉碎和與石灰拌和的均勻性分層松鋪厚度按采用的壓實(shí)機(jī)具現(xiàn)場度驗(yàn)來確定一般情況下松鋪厚度應(yīng)不大于 300mm 分層壓實(shí)厚度應(yīng)不大于 200mm。壓實(shí)機(jī)具應(yīng)選用重型壓路機(jī)或振動壓路機(jī)碾壓時直線段由兩邊向中央超高段由內(nèi)側(cè)向外側(cè)碾壓?？紤]到膨脹土路堤的沉降路堤兩側(cè)應(yīng)各加寬 500mm。 （ 6）壓實(shí)后的灰土應(yīng)采取排水措施 3d 內(nèi)不得受水浸泡?；彝翂|層鋪筑完畢后要防止日曬雨淋應(yīng)及時鋪筑上層。 （ 7）中等以上或 CBR 值達(dá)不到設(shè)計(jì)要求的膨脹土不允許直接作為路基填土。 （ 8）摻灰處理路基施工應(yīng)避開雨季作業(yè)路塹開挖或路堤填筑要緊密銜接。 （ 9）路堤或路塹兩側(cè)邊坡的防護(hù)封閉工程必須及時完成并做好膨脹土路基的防水、排水以及保濕、防風(fēng)化工作并保證地基和已填筑的路基不被水浸泡。 三、結(jié)束語 膨脹土路基處理是一個很復(fù)雜的問題，需要考慮多種因素。它 要求公路施工設(shè)計(jì)人員必須熟悉膨脹土的工程性質(zhì)，根據(jù)其特性提出科學(xué)合理的設(shè)計(jì)，只要有一個方面不合理，就可能導(dǎo)致膨脹土災(zāi)害的發(fā)生。因此對膨脹土路基的處理方法需要不斷地研究探討。 參考文獻(xiàn)： 1、李峰德，膨脹土路基危害和處理方法淺析，交通世界 (建養(yǎng) .機(jī)械 ) 2009 年第 21 期 2、劉峰、江政，膨脹土路基常用處理方法分析，山西建筑 2009 年第 08 期 閱讀相關(guān)文檔 :低應(yīng)變反射波法在公路橋梁樁基檢測中的應(yīng)用 淺談先張預(yù)應(yīng)力空心板施工質(zhì)量控制 斜拉橋斜曲型主塔施工工藝 淺談水泥混凝土路面施工質(zhì)量控制 淺談水泥混凝土橋面鋪裝施工質(zhì)量控制 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